«Наш мир — лучшее место для технологий изобретенных и развитых Полом Бэреном»
Джеймс Томсон, президент RAND

29 апреля 1926 в городе Гродно (Польша) родился Пол Бэрен — инженер, ученый и изобретатель, один из основоположников технологии пакетной передачи данных.


Пол был самым младшим из трех детей в польско-еврейской семье. Его семья переехала в США 11 мая 1928: сначала в Бостон, а затем — Филадельфию, где его отец открыл продуктовый магазин. Окончил Университет Дрекселя (Drexel University) в 1949 со степенью в области инженерии. Затем работал в «Eckert-Mauchly Computer Company», где работал над технической работой моделей UNIVAC (первый бренд коммерческого компьютера в США). В 1955 году переехал в Лос-Анджелес и работал в «Hughes Aircraft» с радарными системами. Получил степень магистра в области технических наук в Калифорнийском университете. Сначала Бэрен оставался в Лос-Анджелесе, чтобы продолжить свою докторскую диссертацию, но из-за графика работы и тяжелых путешествий, он отказался от докторской работы.

Проектирование сети с коммутацией пакетов

В 1959 году Бэрен, работая в «RAND Corporation», взял на себя задачу разработки «неуязвимой» системы коммуникации, которая могла бы поддерживать связь между конечными точками в условиях повреждения от ядерного оружия. Во время холодной войны, большинство американских военных коммуникаций использовали высокочастотную связь, которую можно вывести из строя на много часов ядерным оружием. Бэрен решил автоматизировать предыдущую работу директора «RAND»: экстренная связь по сравнению с обычными радиосетями и показал, что распределенная архитектура релейного узла может быть неуязвимой.

Используя технологию мини-компьютеров того времени, Бэрен и его команда разработали пакет симуляций для проверки подключения к массиву узлов с различными степенями соединения.То есть, сеть n-уровневым степени связности будет иметь n связей на узле. Симуляция в случайном порядке «убивала» узлы и впоследствии тестировала процент узлов, оставшихся связанными. Результат симуляции показал, что сети с n ? 3 имели значительное увеличение устойчивости. Прозрение Бэрена, полученное от симуляции, состояла в том, что избыток является ключом.

Бэрену и его команде, после доказательства неуязвимости, нужно было показать доказательство концепции для этого замысла, чтобы его можно было построить. Это включало высокий уровень детализации плана эксплуатации, конструирование и стоимости всех компонентов, необходимых для построения сети, которая достигла бы цели этого нового понимания избыточных связей. Результатом стал один из первых протоколов коммутация с промежуточным хранением в слое данных, протокол маршрутизации по состоянию канала и недоказанно ориентированный на соединение транспортный протокол.

Бэрен начал исследования развития неуязвимой сети связи, результатом которого стало впервые представлен летом 1961 года, как брифинг В-265, затем доклад Р-2626, а затем серия из одиннадцати комплексных работ под названием «On Distributed Communications» в 1964 ( ссылка на эту работу в конце статьи).

По словам Бэрена, в отличие от оборудования телефонных компаний, его конструкция не требует дорогих «позолоченных» компонентов, чтобы быть надежной.

«Вехи расходов, которые могут быть обозначены для оценки системы, произойдут примерно на уровне $ 1,25 млн (во время фазы Изучение и Исследования), потом $5 млн (по окончанию всей фазы Изучение и Исследования), на уровне $ 11,6 млн (в конце фазы Проектирования), на отметке $15,7 млн (в конце фазы Тестирования), на уровне $ 21,7 млн (в конце фазы Разработки) и на отметке в $23,7 млн (в конце фазы Финального Теста). Таким образом, есть много ранних возможностей переоценить и перенаправить эту программу при обнаружении непредвиденных трудностей или лучших альтернативных подходов».

Пол Бэрен, «On Distributed Communications», 1964

Исследование Бэрена описывает прекрасно детализированную архитектуру распределенной, неуязвимой, сети с коммутацией пакетов связи. Сеть создана так, чтобы выдерживать практически любую степень разрушения отдельных компонентов без потери связи.Поскольку каждый компьютер мог быть соединен с одним или более компьютером, Бэрен предположил, что любое звено сети может потерпеть неудачу в любое время и поэтому сеть не должна иметь централизованного управления или администрирования.


Схема сети Барана

Основой для этой схемы было разделение информации на «блоки» перед отправкой их по сети. Это дало бы более быстрый поток данных и использование линий связи более эффективнее. Каждый блок отправлялся отдельно, двигаясь разными путями и соединяясь в целое, когда достигал в пункте их назначения.

Параллельные разработки

Дональд Дэвис также думал о такой идее и реализовал пробную сеть. В то время, как Бэрен использовал термин «блоки сообщение» для своих единиц связи, Дэвис использовал термин «пакеты», так как это давало возможность переводить на другие языки, не ища компромиссов. Он применил концепцию к компьютерной сети общего назначения.

Ключевым озарением Дэвиса пришло в осознании, что сетевой трафик компьютера был, по сути, «прерывистый» с периодами молчания, по сравнению с относительно постоянным телефонным трафиком. По факту, работа Дэвиса по коммутации пакетов (а не Бэрена) сначала привлекла внимание разработчиков ARPANET, на конференции в Гатлинбурге, штат Теннеси, в октябре 1967. Бэрен был рад узнать, что Дэвис пришел к такой же идеи. В электронном письме к Дэвису он написал

«Вы и я разделяем общий взгляд на то, что пакетная коммутация главное, поскольку вы и я независимо друг от друга пришли к одинаковым компонентам»

Леонард Клейнрок, современник работы по анализу потока данных, также пришел к аналогичным выводам, когда разрабатывал теоретическую основу для функционирования пакетных сетей в своем плане докторской работы в 1961 году. Он опубликовал свои идеи в тот год. Однако, вклад Клейнрока в коммутацию пакетов некоторыми оспариваются, включая Бэрена и Дэвиса.

Организации основанные Бэреном

В 1968 году Бэрен стал основателем «Института будущего» (the Institute for the Future), а также затем участвовал в других сетевых технологиях, разработанных в Силиконовой долине.

Принимал участие в рассмотрении предложения NBS стандарта шифрования данных в 1976, вместе с Мартином Хеллманом и Уитфилд Диффи из Стэнфордского университета.

В начале 1980-х, Бэрен основал «PacketCable, Inc» «чтобы поддержать импульсно-платные телевизионные каналы, локально сгенерированный видеотекс и пакетированные передачу голоса". «PacketCable» отделился от «StrataCom», чтобы коммерциализировать свой пакет голосовой технологии для рынка телефонии. Эта технология привела к первому коммерческому предварительному стандарту Asynchronous Transfer Mode (асинхронный способ передачи данных).

Бэрен основал «Telebit» после зарождения дискретной технологии многочастотного модема в середине 1980-х. Это был один из первых коммерческих продуктов, который использовал мультиплексирование с ортогональным частотными разделением каналов, впоследствии широко использовали в модемах DSL и модемах Wi-Fi.

В 1985 году Бэрен основал «Metricom», первую компанию беспроводного интернета.

В 1992 он также основал «Com21», раннюю компанию кабельных модемов.

После «Com21», Бэрен основал и был президентом «GoBackTV», которая специализировалась на персональном TV и оборудовании инфраструктуры кабельного IPTV для телевизионных операторов.

Основал «Plaster Networks», что обеспечивает передовые решения подключения сетевых устройств через существующую проводку в доме или небольшом офисе.

Бэрен расширил свою работу пакетной коммутации до теории беспроводного спектра, развивая то, что он называл «правила детского сада» для использования беспроводного спектра.

По словам Пола Саффо, Бэрен также верил, что инновация была «командным процессом» и он не искал признания для себя.

Услышав новость о смерти Бэрена, Роберт Кан, соавтор Интернета, сказал:

«Пол был одним из лучших джентльменов которых я когда-либо встречал, и творческих до самого конца»

Интересные ссылки:

> Интервью с Полом Бэреном
> «On Distributed Communications»