Internet-Geschichte: Computer als Kommunikationsgerät

In der ersten Hälfte der 1970er Jahre entfernte sich die Ökologie von Computernetzwerken von ihrem ursprünglichen Vorfahren ARPANET und wuchs in verschiedene Dimensionen. ARPANET-Benutzer haben eine neue Anwendung entdeckt, E-Mail, die zur Hauptaktivität im Netzwerk geworden ist. Unternehmer haben ihre ARPANET-Optionen veröffentlicht, um gewerbliche Benutzer zu bedienen. Forscher auf der ganzen Welt, von Hawaii bis Europa, haben neue Arten von Netzwerken entwickelt, um Anforderungen zu erfüllen oder Fehler zu korrigieren, die von ARPANET nicht berücksichtigt werden.

Fast alle Teilnehmer an diesem Prozess haben sich von dem ursprünglich definierten Ziel von ARPANET entfernt - den gemeinsamen Zugang zu Computern und Programmen für eine Vielzahl von Forschungszentren zu ermöglichen, von denen jedes über seine eigenen speziellen Ressourcen verfügt. Computernetzwerke sind in erster Linie ein Mittel geworden, um Menschen miteinander oder mit entfernten Systemen zu kombinieren, die als Quelle oder Speicherauszug für von Menschen lesbare Informationen dienten, beispielsweise mit Informationsdatenbanken oder Druckern.

Diese Möglichkeit war von Liklider und Robert Taylor vorgesehen, obwohl sie nicht versuchten, dieses Ziel durch den Start der ersten Netzwerkexperimente zu erreichen. In ihrem Artikel von 1968, "Computer als Kommunikationsgerät", fehlt die Energie und zeitlose Qualität eines prophetischen Meilensteins in der Geschichte der Computer, der in Vanivar Bushs Artikeln " How We Can Think " oder Turings "Computing Machines and Intelligence" zu finden ist. Dennoch enthält es ein prophetisches Fragment bezüglich des Gefüges sozialer Interaktion, das mit Computersystemen verwoben ist. Liklider und Taylor beschrieben eine nahe Zukunft, in der:

Sie werden keine Briefe oder Telegramme senden; Sie bestimmen einfach die Personen, deren Dateien Sie mit Ihren verknüpfen möchten, und welche Teile der Dateien Sie mit ihnen verknüpfen müssen, und bestimmen möglicherweise das Dringlichkeitsverhältnis. Sie rufen selten an und bitten das Netzwerk, Ihre Konsolen zu verbinden.

Das Netzwerk verfügt über verfügbare Funktionen und Dienste, die Sie abonnieren, sowie über andere Dienste, die Sie bei Bedarf verwenden. Die erste Gruppe umfasst Konsultationen zu Investitionen und Steuern, die Auswahl von Informationen aus Ihrem Tätigkeitsbereich, Ankündigungen von Kultur-, Sport- und Unterhaltungsveranstaltungen, die für Ihre Interessen relevant sind usw.

(In ihrem Artikel wurde auch beschrieben, wie die Arbeitslosigkeit auf dem Planeten verschwinden wird, denn am Ende werden alle Menschen Programmierer, die den Bedürfnissen des Netzwerks dienen, und werden sich mit dem interaktiven Debuggen von Programmen befassen.)

Die erste und wichtigste Komponente dieser computergesteuerten Zukunft - E-Mail - verbreitete sich in den 1970er Jahren wie ein ARPANET-Virus und eroberte die Welt.

E-Mail

Um zu verstehen, wie sich E-Mails in ARPANET entwickelt haben, müssen Sie zunächst verstehen, welche wichtige Änderung die Computersysteme des gesamten Netzwerks in den frühen 1970er Jahren vorgenommen haben. Als ARPANET Mitte der 1960er Jahre zum ersten Mal konzipiert wurde, hatten die Ausrüstungs- und Steuerungsprogramme an jedem Punkt praktisch nichts gemeinsam. Viele Punkte konzentrierten sich auf spezielle Systeme, die in einer einzigen Kopie vorhanden waren, z. B. Multics in MIT, TX-2 im Lincoln-Labor ILLIAC IV, das an der Universität von Illinois gebaut wurde.

Aber bereits 1973 hatte die Landschaft der mit dem Netzwerk verbundenen Computersysteme aufgrund des wilden Erfolgs der Digital Equipment Corporation (DEC) und ihres Eindringens in den Markt für wissenschaftliches Rechnen (dies war die Idee von Ken Olsen und Harlan Anderson, basierend auf ihren Erfahrungen mit) eine beträchtliche Einheitlichkeit erlangt TX-2 im Lincoln Laboratory). DEC entwickelte den 1968 veröffentlichten PDP-10- Mainframe, der kleinen Unternehmen eine zuverlässige Zeitteilung ermöglichte und eine ganze Reihe integrierter Tools und Programmiersprachen bereitstellte, um die Anpassung des Systems an spezifische Anforderungen zu vereinfachen. Genau das brauchten damals wissenschaftliche Zentren und Forschungslabors.


Sehen Sie, wie viele PDPs es gibt!

BBN, das ARPANET-Supportunternehmen, hat diese Suite noch attraktiver gemacht, indem das Tenex-Betriebssystem erstellt wurde, mit dem dem PDP-10 virtueller Seitenspeicher hinzugefügt wurde. Dies vereinfachte die Verwaltung und Verwendung des Systems erheblich, da die Anzahl der ausgeführten Programme nicht mehr an die verfügbare Speichergröße angepasst werden musste. BNN lieferte Tenex kostenlos an andere ARPA-Knoten, und bald wurde dieses Betriebssystem im Netzwerk dominant.

Aber wie hängt das alles mit E-Mails zusammen? Benutzer von Time-Sharing-Systemen waren bereits mit elektronischem Messaging vertraut, da die meisten dieser Systeme Ende der 1960er Jahre Postfächer der einen oder anderen Art bereitstellten. Sie stellten eine Art interne Mail zur Verfügung, und nur Benutzer eines Systems konnten Briefe austauschen. Die erste Person, die ein Netzwerk nutzte, um E-Mails von einem Computer auf einen anderen zu übertragen, war Ray Tomlinson, Ingenieur bei BBN und einer der Autoren von Tenex. Er hat bereits das SNDMSG-Programm zum Senden von E-Mails an einen anderen Benutzer desselben Tenex-Systems und das CPYNET-Programm zum Senden von Dateien über das Netzwerk geschrieben. Alles, was blieb, war, die Fantasie ein wenig anzuregen, und er konnte sehen, wie man diese beiden Programme kombiniert, um Netzwerkpost zu erstellen. In früheren Programmen war nur der Benutzername erforderlich, um den Empfänger zu bestimmen. Daher erfand Tomlinson die Kombination des lokalen Benutzernamens und des Hostnamens (lokal oder remote), indem er sie mit dem @ -Symbol verband und eine für das gesamte Netzwerk eindeutige E-Mail-Adresse erhielt (zuvor wurde das @ -Symbol selten verwendet, hauptsächlich für Preisbezeichnungen: 4 Kuchen @ $ 2 pro Stück).


Ray Tomlinson in späteren Jahren, inmitten seiner charakteristischen @

Tomlinson begann 1971, sein neues Programm lokal zu testen, und 1972 wurde seine Netzwerkversion von SNDMSG in die neue Tenex-Version aufgenommen. Infolgedessen konnte Tenex Mail aus einem Knoten ausbrechen und sich im gesamten Netzwerk verbreiten. Die Fülle an Maschinen, auf denen Tenex ausgeführt wird, ermöglichte den meisten ARPANET-Benutzern den sofortigen Zugriff auf das Tomlinson-Hybridprogramm, und die E-Mail war sofort erfolgreich. Ziemlich schnell haben ARPA-Führungskräfte E-Mails in den Alltag integriert. Stephen Lucasic, Direktor von ARPA, war einer der ersten Benutzer, ebenso wie Larry Roberts, der noch der frühere Leiter der Informatik bei der Agentur war. Diese Gewohnheit wurde unweigerlich an ihre Untergebenen weitergegeben, und bald wurde die E-Mail zu einer der grundlegenden Tatsachen des Lebens und der Kultur von ARPANET.

Das E-Mail-Programm von Tomlinson hat viele verschiedene Imitationen und neue Entwicklungen hervorgebracht, da Benutzer nach Möglichkeiten gesucht haben, seine rudimentäre Funktionalität zu verbessern. Die meisten der ersten Innovationen konzentrierten sich auf die Korrektur der Fehler des Brieflesers. Als die Post die Grenzen eines einzelnen Computers überschritt, begann das Volumen der von aktiven Benutzern empfangenen Nachrichten mit dem Wachstum des Netzwerks zu wachsen, und der traditionelle Ansatz für eingehende Briefe als einfacher Text war nicht mehr effektiv. Larry Roberts selbst, der mit einer Flut eingehender Nachrichten nicht fertig werden konnte, schrieb sein eigenes Programm für die Arbeit mit dem Posteingang namens RD. Mitte der 1970er Jahre lag das von John Wittal von der University of Southern California verfasste MSG-Programm jedoch mit großem Vorsprung an der Spitze. Die Möglichkeit, die Namens- und Empfängerfelder einer ausgehenden Nachricht basierend auf der eingehenden Nachricht automatisch per Knopfdruck auszufüllen, ist selbstverständlich. Es war jedoch das MSG Vital-Programm, das 1975 erstmals diese erstaunliche Gelegenheit bot, auf einen Brief zu „antworten“. und sie war auch Teil der Tenex-Software-Suite.

Eine Vielzahl solcher Versuche erforderte die Einführung von Standards. Und dies war der erste, aber keineswegs der letzte Fall, in dem die vernetzte Computergemeinschaft im Nachhinein Standards entwickeln musste. Im Gegensatz zu den grundlegenden ARPANET-Protokollen gab es vor dem Aufkommen von Standards für E-Mails in freier Wildbahn bereits viele Optionen. Es traten unweigerlich Widersprüche und politische Spannungen auf, die sich auf die Hauptdokumente konzentrierten, in denen der E-Mail-Standard RFC 680 und 720 beschrieben wurde. Insbesondere Benutzer anderer Betriebssysteme als Tenex waren verärgert darüber, dass die in den Vorschlägen festgestellten Annahmen mit den Tenex-Funktionen verknüpft waren. Der Konflikt brach nie zu stark aus - alle ARPANET-Benutzer in den 1970er Jahren waren immer noch Teil einer relativ kleinen wissenschaftlichen Gemeinschaft, und die Unterschiede waren nicht so groß. Dies war jedoch ein Beispiel für zukünftige Schlachten.

Der unerwartete Erfolg der E-Mail war das wichtigste Ereignis bei der Entwicklung der Netzwerksoftwareschicht in den 1970er Jahren - die Schicht, die am stärksten von den physischen Details des Netzwerks abgelenkt war. Gleichzeitig beschlossen andere, die grundlegende Ebene der „Kommunikation“ neu zu definieren, in der Bits von einer Maschine zur anderen flossen.

Aloha

1968 kam Norma Abramson aus Kalifornien an die Universität von Hawaii, um die kombinierte Position einer Professorin für Elektrotechnik und Informatik zu übernehmen. Seine Universität hatte einen Hauptcampus in Oahu und einen zusätzlichen Campus in Hilo sowie mehrere Community Colleges und Forschungszentren, die auf den Inseln Oahu, Kauai, Maui und Hawaii verstreut waren. Zwischen ihnen lagen Hunderte von Kilometern Wasser und bergigem Gelände. Die leistungsstarke IBM 360/65 arbeitete auf dem Hauptcampus. Bei AT & T war es jedoch nicht so einfach, eine Standleitung zu bestellen, die das Terminal an einem der öffentlichen Colleges verbindet, wie auf dem Festland.

Abramson war Experte für Radarsysteme und Informationstheorie und arbeitete einmal als Ingenieur bei Hughes Aircraft in Los Angeles. Und seine neue Umgebung mit all seinen physischen Problemen im Zusammenhang mit der kabelgebundenen Datenübertragung inspirierte Abramson zu einer neuen Idee - was wäre, wenn Radio eine bessere Möglichkeit wäre, Computer zu verbinden, als ein Telefonsystem, das schließlich eher für die Übertragung von Sprache als für die Übertragung von Sprache ausgelegt war Daten?

Um seine Ideen zu testen und ein System namens ALOHAnet zu erstellen, erhielt Abramson eine Finanzierung von Bob Taylor von ARPA. In seiner ursprünglichen Form war es überhaupt kein Computernetzwerk, sondern eine Umgebung zum Verbinden von Remote-Terminals mit dem einzigen Time-Sharing-System, das für einen IBM-Computer auf dem Oahu-Campus entwickelt wurde. Wie ARPANET verfügte es über einen dedizierten Mini-Computer zur Verarbeitung von Paketen, die von der 360/65-Maschine empfangen und gesendet wurden - Menehune, das hawaiianische Äquivalent zu IMP. ALOHAnet hat jedoch seine Lebensdauer nicht verkompliziert, indem Pakete zwischen verschiedenen Punkten weitergeleitet wurden, was in ARPANET verwendet wurde. Stattdessen sendete jedes Terminal, das eine Nachricht senden wollte, diese einfach mit einer bestimmten Frequenz.


Vollständig bereitgestelltes ALOHAnet Ende der 1970er Jahre mit mehreren Computern im Netzwerk

Die traditionelle technische Methode zur Verarbeitung eines solchen gemeinsamen Übertragungsbandes bestand darin, es in Abschnitte mit getrennter Sendezeit oder Frequenzen zu unterteilen und jedem Terminal einen Abschnitt zuzuweisen. Für die Verarbeitung von Nachrichten von Hunderten von Terminals nach einem solchen Schema müsste jedes von ihnen auf einen kleinen Bruchteil der verfügbaren Bandbreite beschränkt werden, obwohl sich nur wenige von ihnen tatsächlich im Betriebsmodus befinden könnten. Stattdessen beschloss Abramson, die Terminals nicht daran zu hindern, gleichzeitig Nachrichten zu senden. Wenn sich zwei oder mehr Nachrichten überlappten, erkannte der Zentralcomputer dies dank Fehlerkorrekturcodes und akzeptierte diese Pakete einfach nicht. Nachdem die Absender keine Empfangsbestätigung für Pakete erhalten hatten, versuchten sie, diese nach einer zufälligen Zeit erneut zu senden. Abramson berechnete, dass ein solch einfaches Arbeitsprotokoll bis zu mehreren Hundert gleichzeitig arbeitende Terminals unterstützen könnte, und aufgrund zahlreicher überlappender Signale würden 15% der Bandbreite genutzt. Nach seinen Berechnungen stellte sich jedoch heraus, dass mit einer Zunahme des Netzwerks das gesamte System in ein Chaos von Rauschen geraten würde.

Büro der Zukunft

Abramsons Konzept des "Packet Broadcasting" machte zunächst keine Aufregung. Aber dann wurde sie wiedergeboren - einige Jahre später und bereits auf dem Festland. Dies war auf das neue Xerox Palo Alto Research Center (PARC) zurückzuführen, das 1970 direkt neben der Stanford University in dem Gebiet eröffnet wurde, das kurz zuvor den Spitznamen Silicon Valley trug. Einige Xerox-Xerographie-Patente liefen bald aus, sodass das Unternehmen riskierte, in die Falle seines eigenen Erfolgs zu geraten, ohne sich anzupassen, da es nicht bereit oder unfähig war, Computertechnologie und integrierte Schaltkreise zu entwickeln. Jack Goldman, Forschungsleiter bei Xerox, überzeugte die großen Chefs davon, dass das neue Labor - getrennt vom Einfluss der Zentrale, eingerichtet in einem angenehmen Klima mit guten Gehältern - das Talent anziehen wird, das erforderlich ist, um das Unternehmen bei der Entwicklung der Informationsarchitektur an der Spitze des Fortschritts zu halten der Zukunft.

PARC gelang es definitiv, die besten Talente aus dem Bereich der Informatik anzuziehen, und zwar nicht nur aufgrund der Arbeitsbedingungen und eines großzügigen Gehalts, sondern auch dank der Anwesenheit von Robert Taylor, der 1966 das ARPANET-Projekt startete und Leiter der Abteilung für ARPA-Informationsverarbeitungstechnologie war. Robert Metcalfe , ein hitziger und ehrgeiziger junger Ingenieur und Informatiker aus Brooklyn, war einer derjenigen, die aufgrund seiner Verbindungen zu ARPA zu PARC kamen. Er trat dem Labor im Juni 1972 bei, nachdem ein Doktorand Teilzeit für ARPA gearbeitet hatte und eine Schnittstelle für die Verbindung des MIT mit einem Netzwerk erfunden hatte. Nachdem er sich in PARC niedergelassen hatte, blieb er immer noch ein „Vermittler“ von ARPANET - er reiste durch das Land, half dabei, neue Punkte mit dem Netzwerk zu verbinden, und bereitete sich auch auf die Präsentation von ARPA auf der internationalen Konferenz für Computerkommunikation 1972 vor.

Zu den Projekten, die zum Zeitpunkt der Ankunft von Metcalf bei PARC liefen, gehörte Taylors Vorschlag, Dutzende oder sogar Hunderte kleiner Computer an das Netzwerk anzuschließen. Jahr für Jahr sanken die Kosten und die Größe der Computer und gehorchten dem unbezwingbaren Willen von Gordon Moore . Mit Blick auf die Zukunft sahen die Ingenieure von PARC voraus, dass in nicht allzu ferner Zukunft jeder Büroangestellte seinen eigenen Computer haben würde. Als Teil dieser Idee entwickelten und erstellten sie den Alto-Personalcomputer, von dem Kopien an jeden Forscher im Labor verteilt wurden. Taylor, der in den letzten fünf Jahren seinen Glauben an die Nützlichkeit eines Computernetzwerks nur gestärkt hat, wollte auch alle diese Computer zusammenbinden.


Alto. Der Computer selbst befindet sich unten in einem Schrank von der Größe eines Minikühlschranks.

Als Metcalf im PARC ankam, übernahm er die Aufgabe, den zum Labor gehörenden PDP-10-Klon mit ARPANET zu verbinden, und erlangte schnell den Ruf eines „Netzwerkers“. Als Taylor ein Netzwerk von Alto brauchte, wandten sich seine Assistenten an Metcalf. Wie Computer in ARPANET hatten auch Alto-Computer in PARC praktisch nichts zu sagen. Eine interessante Anwendung des Netzwerks wurde daher erneut zur Aufgabe, die Kommunikation von Menschen zu realisieren - in diesem Fall in Form von Wörtern und Bildern, die mit einem Laser gedruckt wurden.

Die Schlüsselidee des Laserdruckers erschien nicht im PARC, sondern am Ostufer im ursprünglichen Xerox-Labor in Webster, New York. Der lokale Physiker Gary Starkuezer hat bewiesen, dass ein kohärenter Laserstrahl verwendet werden kann, um die elektrische Ladung einer xerografischen Trommel zu deaktivieren, genau wie das Streulicht, das vor diesem Moment in einer Fotokopie verwendet wurde. Der Strahl, der korrekt moduliert ist, kann ein Bild mit beliebigen Details auf die Trommel zeichnen, das dann auf Papier übertragen werden kann (da nur ungeladene Teile des Trommelaufnahmetonsers aufgenommen werden). Ein solches computergesteuertes Gerät kann eine beliebige Kombination von Bildern und Text erzeugen, die einer Person in den Sinn kommt, und nicht nur vorhandene Dokumente wie einen Fotokopierer reproduzieren. Starkweathers wilde Ideen wurden jedoch weder von seinen Kollegen noch von seinen Vorgesetzten in Webster unterstützt, weshalb er 1971 zu PARC wechselte, wo er ein viel interessierteres Publikum traf. Die Fähigkeit des Laserdruckers, beliebige Bilder Punkt für Punkt anzuzeigen, hat ihn mit seinen monochromen Pixelgrafiken zu einem idealen Partner für die Alto-Workstation gemacht. Mit einem Laserdrucker können eine halbe Million Pixel auf dem Display eines Benutzers mit perfekter Klarheit direkt auf Papier gedruckt werden.


Bitmap auf Alto. Bisher hat noch niemand so etwas auf Computerbildschirmen gesehen.

In etwa einem Jahr beseitigte Starkuezer mit Hilfe einiger weiterer Ingenieure von PARC die wichtigsten technischen Probleme und baute einen funktionierenden Prototyp eines Laserdruckers auf dem Xerox 7000-Arbeitstier. Er produzierte Seiten mit der gleichen Geschwindigkeit - in Stücken pro Sekunde - und mit einer Auflösung von 500 Punkten pro Zoll. Ein im Drucker integrierter Zeichengenerator druckte Text mit vordefinierten Schriftarten. Beliebige Bilder (außer denen, die aus Schriftarten erstellt werden konnten) wurden noch nicht unterstützt, sodass das Netzwerk keine 25 Millionen Bits pro Sekunde für den Drucker übertragen musste. , , , – 50 000 ARPANET.


PARC , Dover (1976)

Alto Aloha

? ALOHAnet – , . , , ARPA, , ALOHAnet. , , . – , , , , , , – 90%, 15%, . , , ALOHAnet , , .

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1973

1973 PARC, , . , ALOHA, , Menehune. , . , – PARC , – .


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1974 - – Alto, , , Ethernet . , , Alto, . PARC Ethernet Alto, , , ; , – , .

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