Что такое ARPANET, знает каждый пользователь интернета. Ну ладно, не каждый, а лишь те, кто интересовался историей Всемирной сети. Основные вехи реализации этого проекта тоже широко известны: финансирование со стороны Управления Перспективных Исследовательских Проектов Министерства Обороны США (DARPA), первое соединение терминалов Калифорнийского и Стэнфордского университетов, состоявшееся 29 октября 1969 года… А вот имена инженеров и разработчиков, принимавших участие в создании первой в истории человечества глобальной компьютерной сети, часто остаются за кадром. Об одном из этих инженеров, Фрэнке Харте, — наш сегодняшний рассказ.
Фрэнк Харт не был тем типичным гением-одиночкой, которого часто изображают в художественных романах или кинофильмах. Харт родился в 1929 году в Бронксе, Нью-Йорк. Его отец занимавшимся лифтовым оборудованием, а мать работала страховым агентом. Окончив школу, Харт поступил в Массачусетский технологический институт (MIT), где благодаря удачному стечению обстоятельств попал на недавно созданный курс компьютерного программирования, который вел Гордон Уэлчман. Именно благодаря этому Харт смог устроиться научным сотрудником в лабораторию Линкольна, где был установлен компьютер Whirlwind I, управлявший радиолокационной системой слежения за самолетами.
Получив инженерное образование, Харт остался в лаборатории Линкольна в MIT, где был назначен руководителем проектов по созданию вычислительных систем реального времени, в которых измерительные устройства собирали данные через подключенные к компьютерам телефонные линии. Это была еще не полноценная компьютерная сеть, но уже что-то отдаленно похожее на неё. По воспоминаниям коллег, Фрэнку очень нравилось работать в MIT, поскольку коллектив молодых ученых напоминал не сотрудников коммерческой компании, а скорее группу единомышленников, занятых общим интересным делом и решением необычных инженерных задач.
Тем не менее, в 1966 году Фрэнк Харт покинул лабораторию Линкольна, чтобы присоединиться к компании Bolt, Beranek and Newman (BBN). BBN в то время была известна своими передовыми разработками в области электроники и оборонных технологий. В конце 1960-х эта компания выиграла объявленный ARPA тендер на разработку процессора интерфейсных сообщений (Interface Message Processor, IMP) — специализированного узла коммутации пакетов. Этот предок маршрутизатора, внешне похожий на советский аппарат для продажи газировки, позже активно использовался в составе ARPANET. Именно здесь судьба Харта пересеклась с историей интернета: он стал менеджером проекта по созданию IMP.
IMP: первый шаг к глобальной сети
В середине 1960-х американское Министерство обороны, обеспокоенное возможными угрозами и уязвимостью коммуникаций, решило финансировать проект по созданию сети, которая могла бы обеспечить надежную связь даже в случае ядерной войны. Агентство Перспективных Исследовательских Проектов (ARPA) возглавило эту работу, а для воплощения в жизнь одного из важных компонентов проекта — процессора интерфейсных сообщений — выбрало BBN.
Аппаратной частью IMP стал 16-разрядный компьютер Honeywell DDP-516, подключавшийся к сети через специальный последовательный интерфейс. Позже устройства строились на базе более легкого Honeywell 316, а вот программную часть в BBN разрабатывали самостоятельно. Полный код состоял из шести тысяч слов на языке Ассемблера, и писали его в основном на PDP-1, после чего уже собранная программа переносилась на целевое устройство. Маршрутизатор имел механизм контроля ошибок на основе вычисления 24-битной контрольной суммы, он отбрасывал пакеты с ошибками без подтверждения получения. Отправивший пакет данных IMP, не получив подтверждения от получателя, повторно отсылал дубликат пакета. Харт вместе со своей командой разработал не только встроенное ПО для IMP, но и протоколы передачи данных, обеспечивавших соединения IMP — хост и IMP — IMP, а также протокол IMP-отправитель — IMP-получатель (IMP-s-IMP-r).
Изначально предполагалось, что каждый компьютер в ARPANET будет подключаться к сети через IMP, но в целях экономии средств заказчики проекта посчитали, что один IMP должен обслуживать сразу несколько сетевых узлов.
С Bolt, Beranek and Newman был заключен контракт на строительство четырех IMP, первый из которых подрядчик должен был поставить в Калифорнийский университет Лос-Анджелеса 30 августа 1969 года, где его подключили к компьютеру SDS Sigma 7 производства компании Scientific Data Systems. Остальные три IMP компания обязалась передать с интервалом в один месяц. Второй экземпляр получила группа Дугласа Энгельбарта в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) 1 октября того же года, он был подключен к компьютеру SDS 940. Третий IMP доставили в ноябре 69-го в Калифорнийский университет в Санта-Барбаре, а четвертый аппарат был установлен в Университете штата Юта в декабре.
Основной функцией IMP было обеспечение бесперебойной передачи данных между узлами сети ARPANET, но создатели также заложили в этот компьютер возможность удаленного управления с использованием терминального доступа, и разработали ПО для дистанционной диагностики. Иными словами, IMP стал практически автономным маршрутизатором ARPANET, способным длительное время работать без вмешательства оператора.
Команда разработки IMP, Фрэнк — шестой слева.
Помимо базового Interface Message Processor Фрэнк Харт со своей командой построил его модификацию под названием TIP (Terminal IMP), предназначенную для подключения к сети телетайпов, игравших роль оконечных терминалов, и другого периферийного оборудования. Это устройство также основывалось на Honeywell 316. Значительно позже первые версии IMP на базе компьютеров Honeywell заменили более высокопроизводительными многопроцессорными компьютерами BBN Pluribus, которые разработали в недрах самой Bolt, Beranek and Newman.
29 октября 1969 года в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) был запущен первый узел ARPANET. Абонентские линии связи DS-0 пропускной способностью 56 кбит/с были арендованы у телефонной компании AT&T. Это был момент, когда сеть «ожила». Первое сообщение, которое передали между UCLA и Стэнфордским университетом, было коротким и состояло всего из нескольких символов – «LO». Это послание должно было содержать команду «LOGIN», но система упала после отправки первых двух символов. Тем не менее, это событие стало началом новой эры.
Сеть быстро расширялась, и к началу 1970-х годов к ARPANET подключились десятки исследовательских учреждений. Устройства IMP были сердцем ARPANET до тех пор, пока DARPA не вывела эту сеть из эксплуатации в 1989 году. Вдальнейшем большинство IMP были либо разобраны, либо переданы в компьютерные музеи.
Руководство и инженерный подход
Харт не только был выдающимся инженером, но и превосходным организатором. Когда в 1969 году он возглавил проект по разработке IMP, никто не знал, как правильно организовать такую сеть. Не было стандартов, руководств, учебников, всё приходилось изобретать с нуля. Но Харт, благодаря своему инженерному мышлению и умению управлять коллективом, сумел создать команду, которая смогла за несколько лет воплотить ARPANET в жизнь.
Одной из его ключевых задач было обеспечение надежности сети. Она должна была пережить возможные катаклизмы, вроде ядерной атаки, поэтому надежность и устойчивость являлись определяющими факторами. По указанным причинам Харт уделял огромное внимание тестированию и отладке системы. Каждое звено, каждый кусочек кода, каждая аппаратная деталь проходила тщательную проверку.
Интересный момент: во время тестов первой версии ARPANET выяснилось, что сеть способна выдержать куда большие нагрузки, чем ожидалось. В отчёте, написанном Хартом о тестировании линии связи UCSB-SRI, проведенном в конце 1969 года на основе 27-часового периода активной работы компьютеров на линии, IMP выявляла приблизительно один ошибочный пакет из 20 000 переданных. Также созданное Хартом устройство стабильно работало в течение длительных периодов времени (часами) без ошибок и сбоев, что по тем временам считалось высоким показателем надёжности.
К 1971 году команда Харта, занимавшаяся IMP, выросла до 30 человек. В своей книге «Где волшебники ложатся спать поздно: Истоки Интернета» (Where Wizards Stay Up Late: The Origins of the Internet) Кэти Хафнер и Мэтью Лайон писали, что Харт стал «высокоуважаемым и ценным менеджером проекта» в BBN, потому что в его командах были члены, «преданные общей миссии, а не личным интересам, которые брали на себя персональную ответственность за то, что они делали».
Наследие
Фрэнк Харт не всегда находился в центре внимания, когда речь заходила о создании интернета. Его имя часто оказывалось в тени других пионеров, таких как Винт Серф и Боб Кан, которые разработали протокол TCP/IP. Однако именно Харт и его команда в BBN заложили основу для того, чтобы эти технологии могли быть применены на практике.
ARPANET стал экспериментальной площадкой, где отрабатывались идеи и концепции, которые позже превратились в глобальную сеть. Это был мост от научных исследований к реальной жизни, и Фрэнк Харт сыграл ключевую роль в строительстве этого моста. Работая в лаборатории Линкольна, Харт познакомился с Джейн Сундгаард, одной из первых женщин-программистов в MIT. Они поженились в 1959 году, у них родилось трое детей. Джейн Харт ушла из жизни в 2014 году, сам Фрэнк скончался от меланомы в возрасте 89 лет в доме престарелых в Лексингтоне, штат Массачусетс, 24 июня 2018 года.
Мы редко задумываемся о том, сколько труда и гениальных решений стояло за тем, что стало повседневной частью нашей жизни. Но без таких людей, как Фрэнк Харт, возможно, интернет был бы совсем другим – или не появился бы вовсе: без его вклада в развитие технологий и телекоммуникаций мы бы, возможно, до сих пор обменивались информацией на дискетах.
Статья поддерживается командой Serverspace.
Serverspace — провайдер облачных сервисов, предоставляющий в аренду виртуальные серверы с ОС Linux и Windows в 8 дата-центрах: Россия, Беларусь, Казахстан, Нидерланды, Турция, США, Канада и Бразилия. Для построения ИТ-инфраструктуры провайдер также предлагает: создание сетей, шлюзов, бэкапы, сервисы CDN, DNS, объектное хранилище S3.
IT-инфраструктура | Удвоение первого платежа по коду HABR
