Vor 50 Jahren wurde in Raumnummer 3420 das Internet geboren

Dies ist die Geschichte der Entstehung von ARPANET, dem revolutionären Vorgänger des Internets, der von den Veranstaltungsteilnehmern erzählt wird

Als ich am Bolter Hall Institute der University of California in Los Angeles (UCLA) ankam, stieg ich auf der Suche nach Raum 3420 die Treppe in den dritten Stock hinauf. Und dann ging ich hinein. Vom Korridor aus schien sie nichts Besonderes zu sein.

Vor 50 Jahren, am 29. Oktober 1969, geschah etwas Monumentales. Der Doktorand Charlie Klein, der am ITT Teletype-Terminal saß, führte die erste digitale Datenübertragung für Bill Duval durch, einen Wissenschaftler, der an einem anderen Computer saß und mit dem Stanford Research Institute (heute bekannt als SRI International) in einem ganz anderen Teil von Kalifornien arbeitete. So begann die Geschichte von ARPANET , einem kleinen Netzwerk akademischer Computer, das zum Vorläufer des Internets wurde.

Dies soll nicht heißen, dass zu dieser Zeit dieser kurze Akt der Datenübertragung auf die ganze Welt donnerte. Sogar Klein und Duval konnten ihre Leistung nicht voll und ganz würdigen: "Ich erinnere mich nicht an etwas Besonderes an diesem Abend, und ich habe damals definitiv nicht verstanden, dass wir etwas Besonderes gemacht haben", sagt Kline. Ihre Verbindung wurde jedoch zum Beweis für das realistische Konzept, das letztendlich jedem, der einen Computer besitzt, Zugang zu fast allen Informationen der Welt verschaffte.

Heute ist alles, vom Smartphone bis zum automatischen Garagentor, der Netzwerkknoten, den Kline und Duval an diesem Tag überprüft haben. Und die Geschichte, wie er die ersten Regeln für das Verschieben von Bytes auf der ganzen Welt festgelegt hat, ist hörenswert, besonders wenn sie es selbst erzählen.

"Dass es nicht mehr gab"

Und 1969 halfen viele Menschen Klein und Duval, diesen Abend am 29. Oktober zum Durchbruch zu bringen - einschließlich UCLA-Professor Leonard Kleinrock , mit dem ich, abgesehen von Klein und Duval, am 50. Jahrestag sprach. Kleinrock, der immer noch an der Universität arbeitet, sagte, ARPANET sei in gewisser Weise ein Kind des Kalten Krieges. Als im Oktober 1957 der sowjetische Sputnik-1 über den Vereinigten Staaten in den Himmel blinzelte, durchliefen die Schockwellen sowohl die wissenschaftliche Gemeinschaft als auch das politische Establishment.


Raum Nr. 3420, in seiner ganzen Pracht des Modells von 1969 restauriert

Sputniks Markteinführung erwischte die Vereinigten Staaten mit heruntergelassenen Hosen und Eisenhower sagte: "Damit dies nicht noch einmal passieren würde", erinnerte sich Kleinrock an unser Gespräch mit ihm in Raum 3420, der jetzt als historisches Internetzentrum bekannt ist. Kleinrock. "Deshalb gründete er im Januar 1958 die Advanced Research Projects Agency (ARPA) als Teil des Verteidigungsministeriums, um STEM zu unterstützen, die exakten Wissenschaften, die an US-amerikanischen Universitäten und Forschungslabors studiert wurden."

Bis Mitte der 1960er Jahre hatte ARPA Mittel für die Schaffung von Großrechnern bereitgestellt, die von Forschern von Universitäten und Think Tanks im ganzen Land verwendet wurden. ARPAs Finanzmanager war Bob Taylor, eine Schlüsselfigur in der Computergeschichte, der später das PARC-Labor bei Xerox leitete. In ARPA wurde ihm leider klar, dass all diese Computer verschiedene Sprachen sprechen und nicht wissen, wie sie miteinander kommunizieren sollen.

Taylor hasste die Notwendigkeit, verschiedene Terminals für die Verbindung mit verschiedenen entfernten Forschungscomputern zu verwenden, von denen jeder an einer eigenen Standleitung arbeitete. Sein Büro war voller Fernschreiber.


Im Jahr 1969 waren solche Teletyp-Terminals ein wesentlicher Bestandteil von Computergeräten.

„Ich sagte Geck, offensichtlich, was zu tun ist. Anstelle Ihrer drei Terminals sollte es ein Terminal geben, das genau dort eingesetzt werden kann, wo Sie es benötigen “, sagte Taylor 1999 in einem Interview mit der New York Times. "Diese Idee ist ARPANET."

Taylor hatte praktischere Gründe, ein Netzwerk zu wollen. Er erhielt ständig Anfragen von Forschern aus dem ganzen Land, um den Kauf größerer und schnellerer Mainframes zu finanzieren . Er wusste, dass der größte Teil der von der Regierung finanzierten Rechenleistung nicht ausreichte, sagt Kleinrock. Beispielsweise könnte ein Forscher alle Funktionen eines Computersystems von SRIin in Kalifornien maximal nutzen, und gleichzeitig könnte der Mainframe im MIT beispielsweise außerhalb der Geschäftszeiten an der Ostküste im Leerlauf sitzen.

Oder es könnte sein, dass der Mainframe an einem Ort Software enthielt, die an anderen Orten nützlich sein könnte - wie zum Beispiel die erste seiner Art Grafiksoftware, die mit ARPA-Geld an der Universität von Utah verdient wurde. Ohne ein solches Netzwerk "werde ich ARPA bitten, dasselbe Gerät für mich zu kaufen, wenn ich an der UCLA bin und Grafik machen möchte", sagt Kleinrock. "Jeder brauchte alles." Bis 1966 hatte ARPA solche Forderungen satt.


Leonard Kleinrock

Das Problem war, dass alle diese Computer verschiedene Sprachen sprachen. Im Pentagon erklärten Informatiker bei Taylor, dass alle diese Forschungscomputer mit unterschiedlichen Codesätzen arbeiten. Es gab keine gemeinsame Netzwerksprache oder kein gemeinsames Netzwerkprotokoll, über das weit voneinander entfernte Computer Verbindungen herstellen und Inhalte oder Ressourcen gemeinsam nutzen könnten.

Bald hat sich die Situation geändert. Taylor überredete ARPA-Direktor Charles Hertzfield, eine Million Dollar in die Entwicklung eines neuen Netzwerks zu investieren, das Computer von MIT, UCLA, SRI und anderen Orten zusammenbringt. Herzfield nahm das Geld aus dem Forschungsprogramm für ballistische Raketen. Das Verteidigungsministerium begründete diese Kosten damit, dass die ARPA die Aufgabe hatte, ein "überlebendes" Netzwerk aufzubauen, das auch nach der Zerstörung eines seiner Teile weiter funktionieren würde - beispielsweise bei einem Atomangriff.

ARPA lud Larry Roberts, einen alten Bekannten von Kleinrock am MIT, ein, ARPANET-Projekte zu leiten. Roberts wandte sich der Arbeit des britischen Informatikers Donald Davis und des Amerikaners Paul Baran sowie den von ihm erfundenen Datenübertragungstechnologien zu.

Und bald rief Roberts Kleinrock an, um an der theoretischen Komponente des Projekts zu arbeiten. Er hatte seit 1962, als er noch am MIT arbeitete, über Datenübertragung über Netzwerke nachgedacht.

"Ich habe mich entschlossen, bei einem Doktoranden am MIT das folgende Problem anzugehen: Ich bin von Computern umgeben, aber sie wissen nicht, wie sie miteinander kommunizieren sollen, und ich weiß, dass sie dies früher oder später tun müssen", sagt Kleinrock. - Und niemand war mit dieser Aufgabe beschäftigt. Alle haben die Theorie der Information und der Kodierung studiert. “

Kleinrocks Hauptbeitrag zu ARPANET war die Warteschlangentheorie . Dann waren die Kommunikationsleitungen analog und konnten von AT & T gemietet werden. Sie arbeiteten über die Switches, das heißt, der zentrale Switch stellte eine dedizierte Verbindung zwischen dem Absender und dem Empfänger her, seien es zwei Personen, die am Telefon chatten, oder ein Terminal, das eine Verbindung zu einem Remote-Mainframe herstellt. Auf diesen Leitungen wurde viel Zeit für eine einfache aufgewendet - wenn niemand ein Wort oder übertragene Bits sprach.


Kleinrocks Dissertation am MIT legte Konzepte für das ARPANET-Projekt fest

Kleinrock hielt dies für eine äußerst ineffiziente Methode, Computer anzuschließen. Die Warteschlangentheorie bot eine Möglichkeit, Kommunikationsleitungen zwischen Datenpaketen aus verschiedenen Kommunikationssitzungen dynamisch aufzuteilen. Während einer Unterbrechung in der Übertragung eines Paketstroms kann ein anderer Strom denselben Kanal verwenden. Pakete, aus denen eine Datenübertragungssitzung besteht (z. B. eine E-Mail), können den Pfad zum Empfänger über vier verschiedene Routen ermitteln. Wenn eine Route geschlossen ist, leitet das Netzwerk Pakete über eine andere um.

Während unseres Gesprächs in Raum 3420 zeigte mir Kleinrock seine Dissertation in roter Bindung auf einem der Tische. Er veröffentlichte seine Forschung in Form eines Buches im Jahr 1964.

In einem solchen neuen Netzwerktyp wurde die Datenübertragung nicht vom zentralen Switch, sondern von Geräten in den Netzwerkteilnehmern gesteuert. 1969 wurden diese Geräte als IMPs (Interface Message Handler) bezeichnet. Bei jedem dieser Computer handelte es sich um eine überarbeitete und robuste Version des Honeywell DDP-516-Computers, der spezielle Netzwerkverwaltungsgeräte enthielt.

Kleinrock lieferte das erste IMP am ersten Montag im September 1969 an die UCLA. Heute steht er als Monolith in der Ecke von Raum 3420 in Bolter Hall, wo er sein ursprüngliches Aussehen wiedererlangt hat - so wie es war, als er vor 50 Jahren die ersten Datenübertragungen über das Internet abwickelte.

"15-Stunden-Wochentage, täglich"

Im Herbst 1969 war Charlie Klein ein Doktorand, der einen Abschluss in Ingenieurwissenschaften anstrebte. Seine Gruppe wurde in das ARPANET-Projekt überführt, nachdem Kleinrock staatliche Mittel für die Entwicklung des Netzwerks erhalten hatte. Im August arbeiteten Kline und andere aktiv an der Softwareentwicklung für den Sigma 7-Mainframe, um ihn mit IMP zu verbinden. Da es keine Standard-Kommunikationsschnittstelle zwischen Computern und IMP gab - Bob Metcalf und David Boggs erfanden erst 1973 Ethernet -, schuf die Gruppe ein 5-Meter-Kabel, um Computer von Grund auf neu zu verbinden. Jetzt brauchten sie nur noch einen Computer, um Informationen auszutauschen.


Charlie kline

Das zweite Forschungszentrum, das IMP erhielt, war SRI (dies geschah Anfang Oktober). Für Bill Duvall war diese Veranstaltung der Beginn der Vorbereitungen für den ersten Datentransfer von der UCLA zu SRI auf dem SDS 940. Die Teams beider Institute unternahmen alle Anstrengungen, um den ersten erfolgreichen Datentransfer bis zum 21. Oktober sicherzustellen.

„Ich bin in das Projekt eingetreten, habe die erforderliche Software entwickelt und implementiert, und es war ein solcher Prozess, der manchmal während der Softwareentwicklung stattfindet - 15-Stunden-Arbeitstage jeden Tag, bis Sie damit fertig sind“, erinnert er sich.

Als Halloween näher rückte, beschleunigte sich die Entwicklungsgeschwindigkeit an beiden Instituten. Und die Teams waren noch vor dem Abgabetermin bereit.

„Jetzt hatten wir zwei Knoten, mieteten eine Kommunikationsleitung von AT & T und rechneten mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit von 50.000 Bit pro Sekunde“, sagt Kleinrock. "Und wir waren bereit, dich einzuloggen."

„Wir haben den ersten Test für den 29. Oktober angesetzt“, fügt Duvall hinzu. - Damals war es Pre-Alpha. Und wir dachten - okay, wir haben drei Testtage, um alles in Ordnung zu bringen und einzurichten. “

Am Abend des 29. arbeitete Kline bis spät in die Nacht - genau wie Duval in SRI. Sie planten, abends die erste Nachricht über ARPANET zu senden, um die Arbeit von niemandem zu stören, wenn der Computer plötzlich abstürzt. In Raum 3420 saß Kline allein vor einem ITT Teletype-Terminal, das an einen Computer angeschlossen war.

Und hier ist, was an diesem Abend passiert ist - einschließlich eines der historischen Fehler des Computers in der Computergeschichte -, laut Klein und Duvall selbst:

Kline: Ich habe mich bei Sigma 7 OS angemeldet und dann ein von mir geschriebenes Programm gestartet, mit dem ich einen Befehl zum Testen des Sendens von Paketen an SRI erteilen konnte. In der Zwischenzeit hat Bill Duvall von SRI ein Programm gestartet, das eingehende Verbindungen akzeptiert. Und wir haben gleichzeitig telefoniert.

Anfangs hatten wir ein paar Probleme. Wir hatten ein Problem beim Übersetzen des Codes, da unser System EBCDIC (Advanced Binary Decimal Code für Information Interchange) verwendete, den von IBM und Sigma 7 verwendeten Standard. Der Computer in SRI verwendete jedoch ASCII (amerikanischer Standardcode für den Informationsaustausch), der später zum Standard wurde für ARPANET und dann die ganze Welt.

Nachdem wir uns mit einigen dieser Probleme befasst hatten, versuchten wir uns einzuloggen. Dazu musste das Wort "login" eingegeben werden. Das System in SRI wurde so programmiert, dass es die verfügbaren Befehle auf intelligente Weise erkennt. Wenn Sie im erweiterten Modus zuerst L, dann O und dann G eingegeben haben, hat sie verstanden, dass Sie wahrscheinlich LOGIN meinen, und sie selbst hat IN hinzugefügt. Also stellte ich L. vor.

Ich war mit Duval von SRI auf dem Draht und sagte: "Hast du L?" Er sagt: "Aha." Ich sagte, dass ich gesehen habe, dass L zurück ist und auf meinem Terminal gedruckt wurde. Und ich drückte O und er sagte: "O ist gekommen." Und ich drückte G, und er sagte: "Nur eine Minute, mein System ist hier gefallen."


Bill duval

Nach einigen Buchstaben trat ein Pufferüberlauf auf. Es war sehr leicht zu finden und zu reparieren, und tatsächlich wurde danach alles restauriert und verdient. Ich erwähne das, weil es in dieser ganzen Geschichte nicht darum geht. Die Geschichte, an der ARPANET arbeitet.

Kline: Er hatte einen kleinen Fehler und er hat sich in ungefähr 20 Minuten damit befasst und versucht, alles von vorne zu beginnen. Er musste die Software optimieren. Ich musste meine Software erneut überprüfen. Er rief mich zurück und wir versuchten es erneut. Wir fingen wieder an, ich tippte L, O, G und diesmal bekam ich die Antwort "IN".

"Nur die Ingenieure bei der Arbeit"

Die erste Verbindung fand um halb elf am Abend der pazifischen Zeit statt. Danach war Kline in der Lage, sich auf dem von Duval für ihn erstellten SRI-Computer in das Konto einzuloggen und Programme mit den Systemressourcen eines Computers auszuführen, der sich 560 km oberhalb der Küste von UCLA befindet. Ein kleiner Teil der ARPANET-Mission wurde abgeschlossen.

„Da es schon spät war, bin ich nach Hause gegangen“, sagte Kline.


Das Schild in Raum 3420 erklärt, was hier passiert ist.

Das Team wusste, dass es erfolgreich war, dachte aber insbesondere nicht über den Umfang der Leistung nach. "Sie waren nur Ingenieure bei der Arbeit", sagte Kleinrock. Duval betrachtete den 29. Oktober nur als einen Schritt in der größeren und komplexeren Aufgabe, Computer an ein Netzwerk anzuschließen. Kleinrocks Arbeit befasste sich mit der Weiterleitung von Datenpaketen über das Netzwerk, und SRI-Forscher arbeiteten daran, woraus das Paket besteht und wie die Daten darin organisiert sind.

„In der Tat wurde dort das Paradigma geschaffen, das wir zum ersten Mal im Internet kennenlernen, mit Links zu Dokumenten und so weiter“, sagt Duval. - Wir haben uns immer mehrere miteinander verbundene Arbeitsplätze und Personen vorgestellt. Dann haben wir sie Wissenszentren genannt, weil wir uns akademisch orientiert haben. “

Einige Wochen nach dem ersten erfolgreichen Datenaustausch zwischen Klein und Duval wurde das ARPA-Netzwerk um Computer der University of California, von Santa Barbara und der University of Utah erweitert. Dann expandierte ARPANET in den 70er und den meisten 1980er Jahren weiter und verband immer mehr staatliche und akademische Computer. Und nach den in ARPANET entwickelten Konzepten gelten sie für das Internet, das wir heute kennen.

1969 wurde in einer Pressemitteilung der UCLA für das neue ARPANET geworben. "Bisher sind Computernetzwerke in der Knospe", schrieb Kleinrock damals. "Aber aufgrund ihrer Größe und Komplexität wird es wahrscheinlich zu einer Zunahme von 'Computerdiensten' kommen, die wie die heutigen Elektro- und Telefondienste einzelne Haushalte und Büros im ganzen Land bedienen werden."

Heute wirkt dieses Konzept eher altmodisch - Datennetze sind nicht nur in Privathaushalte und Büros eingedrungen, sondern auch in die kleinsten Geräte, die zum „Internet der Dinge“ gehören. Kleinrocks Aussage über "Computerdienste" war jedoch überraschend prophetisch, da das moderne kommerzielle Internet erst einige Jahrzehnte später auftauchte. Diese Idee bleibt auch im Jahr 2019 relevant, wenn sich die Computerressourcen bereits dem allgegenwärtigen Zustand nähern, der für selbstverständlich gehalten wird, wie bei Elektrizität.

Vielleicht sind solche Jubiläen eine gute Gelegenheit, sich nicht nur daran zu erinnern, wie wir zu unserer Ära der hohen Konnektivität gekommen sind, sondern auch in die Zukunft zu schauen - wie Kleinrock dies geschafft hat -, um zu überlegen, in welche Richtung sich das Netzwerk weiterentwickeln kann.