50 anos atrás, no quarto número 3420, a Internet nasceu

Esta é a história da criação da ARPANET, a antecessora revolucionária da Internet, contada pelos participantes do evento

Chegando ao Bolter Hall Institute da Universidade da Califórnia, Los Angeles (UCLA), subi as escadas para o terceiro andar em busca do quarto 3420. E então eu entrei nisso. Do corredor, ela não parecia nada de especial.

Mas 50 anos atrás, em 29 de outubro de 1969, algo monumental aconteceu nele. O estudante de pós-graduação Charlie Klein, sentado no terminal ITT Teletype, realizou a primeira transferência de dados digitais para Bill Duval, um cientista sentado em outro computador, que estava no Stanford Research Institute (hoje conhecido como SRI International), em uma parte completamente diferente da Califórnia. Assim começou a história da ARPANET , uma pequena rede de computadores acadêmicos que se tornou a precursora da Internet.

Isso não quer dizer que naquele momento esse breve ato de transmissão de dados trovejou em todo o mundo. Mesmo Klein e Duval não puderam apreciar completamente sua conquista: "Não me lembro de nada de especial naquela noite e definitivamente não entendi que fizemos algo especial", diz Kline. No entanto, sua conexão tornou-se evidência do conceito realista, que acabou por fornecer acesso a quase todas as informações do mundo para qualquer pessoa que possua um computador.

Hoje, tudo, de smartphones a portas automáticas de garagem, são os nós da rede que vieram daquele que Kline e Duval verificaram naquele dia. E vale a pena ouvir a história de como ele determinou as primeiras regras para a movimentação de bytes ao redor do mundo, especialmente quando eles mesmos contam.

"Que não havia mais"

E em 1969, muitas pessoas ajudaram Klein e Duval a avançar naquela noite de 29 de outubro - incluindo o professor da UCLA Leonard Kleinrock , com quem, além de Klein e Duval, eu conversei no 50º aniversário. Kleinrock, ainda trabalhando na universidade, disse que a ARPANET era , de certa forma, filha da Guerra Fria. Quando, em outubro de 1957, o Sputnik-1 soviético piscou no céu sobre os Estados Unidos, as ondas de choque dele passaram tanto pela comunidade científica quanto pelo establishment político.


Sala 3420, restaurada em todo o seu esplendor do modelo de 1969

O lançamento do Sputnik "pegou os Estados Unidos com as calças abaixadas e Eisenhower disse:" Para que isso não aconteça novamente ", lembrou Kleinrock em nossa conversa com ele na sala 3420, agora conhecida como Centro Histórico da Internet. Kleinrock. "Portanto, em janeiro de 1958, ele formou a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada, ARPA, como parte do Departamento de Defesa, para apoiar o STEM, as ciências exatas estudadas nas universidades e laboratórios de pesquisa dos EUA".

Em meados da década de 1960, o ARPA havia financiado a criação de grandes computadores usados ​​por pesquisadores de universidades e think tanks em todo o país. O gerente financeiro da ARPA foi Bob Taylor, uma figura-chave na história dos computadores, que mais tarde liderou o laboratório do PARC na Xerox. Infelizmente, no ARPA, ficou claro para ele que todos esses computadores falam idiomas diferentes e não sabem como se comunicar.

Taylor odiava a necessidade de usar terminais diferentes para conectar-se a vários computadores remotos de pesquisa, cada um dos quais trabalhava em sua própria linha dedicada. Seu escritório estava cheio de teletipos.


Em 1969, esses terminais Teletype eram parte integrante dos dispositivos de computação.

“Eu disse cara, obviamente o que precisa ser feito. Em vez de seus três terminais, deve haver um terminal que vá para onde você precisa ”, disse Taylor em entrevista ao New York Times em 1999. "Essa idéia é a ARPANET."

Taylor tinha razões mais práticas para querer uma rede. Ele constantemente recebia pedidos de pesquisadores de todo o país para financiar a compra de mainframes maiores e mais rápidos. Ele sabia que a maior parte do poder computacional financiado pelo governo estava ocioso, diz Kleinrock. Por exemplo, um pesquisador poderia usar ao máximo todos os recursos de um sistema de computação da SRIin na Califórnia e, ao mesmo tempo, o mainframe no MIT poderia ficar ocioso, digamos, fora do horário de trabalho na costa leste.

Ou pode ser que o mainframe em um local contenha software que possa ser útil em outros locais - como, por exemplo, o primeiro de seu tipo de software gráfico feito com dinheiro ARPA na Universidade de Utah. Sem essa rede, "se eu estiver na UCLA e quiser fazer gráficos, pedirei à ARPA que compre a mesma máquina para mim", diz Kleinrock. "Todo mundo precisava de tudo." Em 1966, o ARPA estava cansado de tais demandas.


Leonard Kleinrock

O problema era que todos esses computadores falavam idiomas diferentes. No Pentágono, os cientistas da computação de Taylor explicaram que todos esses computadores de pesquisa trabalham com diferentes conjuntos de códigos. Não havia linguagem ou protocolo de rede comum pelo qual os computadores distantes um do outro pudessem se conectar e compartilhar conteúdo ou recursos.

Logo a situação mudou. Taylor convenceu o diretor da ARPA Charles Hertzfield a investir um milhão de dólares no desenvolvimento de uma nova rede que une computadores do MIT, UCLA, SRI e outros locais. Herzfield pegou o dinheiro, retirando-o do programa de pesquisa de mísseis balísticos. O Ministério da Defesa justificou esse custo pelo fato de o ARPA ter a tarefa de criar uma rede "sobrevivente" que continuaria funcionando mesmo após a destruição de uma de suas partes - por exemplo, em um ataque nuclear.

A ARPA convidou Larry Roberts, um antigo conhecido da Kleinrock no MIT, para gerenciar os projetos da ARPANET. Roberts voltou-se para o trabalho do cientista da computação britânico Donald Davis e do americano Paul Baran e para as tecnologias de transferência de dados que ele inventou.

E logo Roberts chamou Kleinrock para trabalhar na componente teórica do projeto. Ele pensava na transmissão de dados por redes desde 1962, quando ainda trabalhava no MIT.

"Decidi enfrentar o seguinte problema em um estudante de graduação do MIT: estou cercado por computadores, mas eles não sabem como se comunicar e sei que mais cedo ou mais tarde eles terão que fazer isso", diz Kleinrock. - E ninguém estava envolvido nessa tarefa. Todo mundo estudou a teoria da informação e da codificação. ”

A principal contribuição de Kleinrock para a ARPANET tem sido a teoria das filas . Em seguida, as linhas de comunicação eram analógicas e podiam ser alugadas da AT&T. Eles trabalharam através de switches, ou seja, o switch central estabeleceu uma conexão dedicada entre o remetente e o destinatário, fossem duas pessoas conversando no telefone ou um terminal conectado a um mainframe remoto. Nessas linhas, muito tempo foi gasto em uma simples - quando ninguém falava uma palavra ou transmitia bits.


A dissertação de Kleinrock no MIT estabeleceu conceitos úteis no projeto ARPANET

Kleinrock achou que essa era uma maneira extremamente ineficiente de conectar computadores. A teoria das filas forneceu uma maneira de dividir dinamicamente as linhas de comunicação entre pacotes de dados de diferentes sessões de comunicação. Durante uma interrupção na transmissão de um fluxo de pacotes, outro fluxo pode usar o mesmo canal. Pacotes que compõem uma sessão de transferência de dados (digamos, um email) podem encontrar o caminho para o destinatário usando quatro rotas diferentes. Se uma rota estiver fechada, a rede redirecionará pacotes através de outra.

Durante nossa conversa na sala 3420, Kleinrock me mostrou sua dissertação, deitada em uma encadernação vermelha em uma das mesas. Ele publicou sua pesquisa na forma de um livro em 1964.

Nesse novo tipo de rede, o movimento dos dados era direcionado não pelo comutador central, mas por dispositivos localizados nos nós da rede. Em 1969, esses dispositivos foram chamados IMPs , "manipuladores de mensagens de interface". Cada uma dessas máquinas era uma versão revisada e dura do computador Honeywell DDP-516, que continha equipamentos de gerenciamento de rede especiais.

Kleinrock entregou o primeiro IMP à UCLA na primeira segunda-feira de setembro de 1969. Hoje, ele permanece como um monólito no canto da sala 3420 em Bolter Hall, onde foi restaurado à sua aparência original - do jeito que era, processando as primeiras transferências de dados pela Internet há 50 anos.

"Dias úteis de 15 horas, diariamente"

No outono de 1969, Charlie Klein era um estudante de graduação que tentava se formar em engenharia. Seu grupo foi transferido para o projeto ARPANET depois que Kleinrock recebeu financiamento do governo para o desenvolvimento da rede. Em agosto, Kline e outros trabalharam ativamente no desenvolvimento de software para o mainframe Sigma 7 para vinculá-lo ao IMP. Como não havia interface de comunicação padrão entre computadores e IMP - Bob Metcalf e David Boggs não inventaram a Ethernet até 1973 - o grupo criou um cabo de 5 metros para conectar computadores a partir do zero. Agora eles precisavam apenas de outro computador para trocar informações.


Charlie kline

O segundo centro de pesquisa a receber IMP foi o SRI (isso aconteceu no início de outubro). Para Bill Duvall, este evento marcou o início dos preparativos para a primeira transferência de dados da UCLA para o SRI, em seu SDS 940. As equipes dos dois institutos, disse ele, fizeram todos os esforços para garantir a primeira transferência de dados bem-sucedida até 21 de outubro.

“Entrei no projeto, desenvolvi e implementei o software necessário, e esse processo ocorre às vezes durante o desenvolvimento do software - 15 horas de trabalho por dia, todos os dias, até você finalizá-lo”, lembra ele.

À medida que o Halloween se aproximava, a velocidade de desenvolvimento nos dois institutos se acelerava. E as equipes estavam prontas mesmo antes do prazo.

"Agora nós tínhamos dois nós, alugamos uma linha de comunicação da AT&T e contamos com uma velocidade incrível de 50.000 bits por segundo", diz Kleinrock. "E estávamos prontos para fazer isso, faça o login."

"Agendamos o primeiro teste para 29 de outubro", acrescenta Duvall. - Naquela época era pré-alfa. E nós pensamos - tudo bem, temos três dias de teste para montar tudo. ”

Na noite do dia 29, Kline trabalhou até tarde - assim como Duval no SRI. Eles planejavam tentar transmitir a primeira mensagem via ARPANET à noite para não estragar o trabalho de ninguém se o computador "repentinamente" travar. Na sala 3420, Kline estava sentada sozinha em frente a um terminal ITT Teletype conectado a um computador.

E aqui está o que aconteceu naquela noite - incluindo uma das falhas históricas do computador na história computacional - de acordo com Klein e Duvall:

Kline: Entrei no Sigma 7 OS e, em seguida, lancei um programa que escrevi, o que me permitiu dar um comando para testar o envio de pacotes ao SRI. Enquanto isso, Bill Duvall, da SRI, lançou um programa que aceita conexões de entrada. E conversamos simultaneamente ao telefone.

No começo, tivemos alguns problemas. Tivemos um problema ao traduzir o código porque nosso sistema usava EBCDIC (código decimal binário avançado para troca de informações), o padrão usado pela IBM e Sigma 7. Mas o computador no SRI usava ASCII (código americano padrão para troca de informações), que mais tarde se tornou o padrão para a ARPANET e depois para o mundo inteiro.

Depois de lidar com vários desses problemas, tentamos fazer login. E para isso foi necessário digitar a palavra "login". O sistema no SRI foi programado para reconhecer de forma inteligente os comandos disponíveis. No modo avançado, quando você digitou L pela primeira vez, O e G, ela entendeu que você provavelmente quis dizer LOGIN e ela mesma adicionou IN. Então eu apresentei L.

Eu estava no telefone com Duval da SRI e disse: "Você conseguiu L?" Ele diz: "Aha". Eu disse que vi que L estava de volta e impresso no meu terminal. E apertei O, e ele disse: "'O' chegou". E pressionei G e ele disse: "Só um minuto, meu sistema caiu aqui".


Bill duval

Após algumas cartas, ocorreu um estouro de buffer. Foi muito fácil encontrar e corrigir e, de fato, depois disso tudo foi restaurado e ganho. Menciono isso porque toda essa história não é sobre isso. A história que a ARPANET está trabalhando.

Kline: Ele cometeu um pequeno erro e lidou com isso em cerca de 20 minutos, e tentou começar tudo de novo. Ele precisava ajustar o software. Eu precisava verificar meu software novamente. Ele me ligou de volta e tentamos novamente. Começamos novamente, digitei L, O, G e desta vez recebi a resposta "IN".

"Apenas os engenheiros trabalhando"

A primeira conexão ocorreu às dez e meia da noite no horário do Pacífico. Depois disso, Kline conseguiu fazer login na conta no computador SRI criado por Duval para ele e executar programas usando os recursos do sistema de um computador localizado 560 km mais alto ao longo da costa da UCLA. Uma pequena parte da missão da ARPANET foi concluída.

"Até então já era tarde, então eu fui para casa", me disse Kline.


A placa na sala 3420 explica o que aconteceu aqui.

A equipe sabia que havia alcançado o sucesso, mas principalmente não pensou no escopo da conquista. "Eles eram apenas engenheiros trabalhando", disse Kleinrock. Duval considerou o dia 29 de outubro como apenas um passo na tarefa maior e mais complexa de conectar computadores a uma rede. O trabalho de Kleinrock era sobre como rotear pacotes de dados pela rede, e os pesquisadores do SRI trabalharam no que o pacote consiste e como os dados são organizados dentro dele.

“De fato, foi lá que o paradigma que encontramos pela primeira vez na Internet foi criado, com links para documentos e tudo mais”, diz Duval. - Sempre imaginamos várias estações de trabalho e pessoas interconectadas. Então os chamamos de centros de conhecimento, porque nossa orientação era acadêmica. ”

Algumas semanas após a primeira troca bem-sucedida de dados entre Klein e Duval, a rede ARPA se expandiu para incluir computadores da Universidade da Califórnia, Santa Barbara e da Universidade de Utah. Então, a ARPANET se expandiu ainda mais, nos anos 70 e na maior parte dos anos 80, conectando cada vez mais computadores governamentais e acadêmicos. E após os conceitos desenvolvidos na ARPANET, eles serão aplicados à Internet, que conhecemos hoje.

Em 1969, um comunicado de imprensa da UCLA divulgou o novo ARPANET. "Até agora, as redes de computadores estão se movendo", escreveu Kleinrock na época. "Mas com seu tamanho e complexidade, é provável que vejamos uma proliferação de 'serviços de computador' que, como os serviços de telefonia e elétrica de hoje, atenderão residências e escritórios individuais em todo o país".

Hoje, esse conceito parece bastante antiquado - as redes de dados penetraram não apenas em residências e escritórios, mas também nos menores dispositivos pertencentes à “Internet das coisas”. No entanto, a afirmação de Kleinrock sobre "serviços de computador" foi surpreendentemente profética, uma vez que a Internet comercial moderna apareceu apenas algumas décadas depois. Essa ideia permanece relevante em 2019, quando os recursos do computador já estão se aproximando do mesmo estado onipresente, dado como certo, como a eletricidade.

Talvez esses aniversários sejam uma boa oportunidade, não apenas para lembrar como chegamos à nossa era de alta conectividade, mas também para olhar para o futuro - como Kleinrock conseguiu fazer isso - para refletir em qual direção a rede pode se desenvolver.