Проект Афина
Project Athena — совместный проект MIT , Digital Equipment Corporation и IBM по созданию распределенной вычислительной среды на территории кампуса для использования в образовательных целях. [1] Он был запущен в 1983 году, а исследования и разработки продолжались до 30 июня 1991 года. По состоянию на 2023 год. [update], Athena все еще используется в Массачусетском технологическом институте. Работает как программное обеспечение (на данный момент набор Debian ). пакетов [2] это делает машину тонким клиентом , который будет загружать образовательные приложения с серверов MIT по требованию.
Проект Athena сыграл важную роль в ранней истории настольных и распределенных вычислений. Он создал систему X Window , Kerberos и службу уведомлений Zephyr . [1] Это повлияло на развитие тонких вычислений , LDAP , Active Directory и обмена мгновенными сообщениями .
Описание
[ редактировать ]Руководителями пятилетнего проекта Массачусетского технологического института стоимостью 50 миллионов долларов были Майкл Дертузос , директор Лаборатории компьютерных наук ; Джерри Уилсон, декан Инженерной школы ; и Джоэл Мозес , руководитель отдела электротехники и информатики . DEC согласилась предоставить более 300 терминалов, 1600 микрокомпьютеров, 63 миникомпьютера и пять сотрудников. IBM согласилась предоставить 500 микрокомпьютеров, 500 рабочих станций, программное обеспечение, пять сотрудников и грантовое финансирование. [3] [4]
История
[ редактировать ]В 1979 году Дертузос предложил президенту университета Джерому Визнеру создать университетскую сеть мейнфреймов для использования студентами. В то время Массачусетский технологический институт использовал компьютеры во всех своих исследованиях, но студенты не использовали компьютеры, за исключением занятий по курсу VI (информатика). Не встретив интереса со стороны остальной части университета, Инженерный факультет в 1982 году обратился к DEC за оборудованием для себя. Президент Пол Э. Грей и корпорация MIT хотели, чтобы проект принес пользу остальной части университета, и IBM согласилась пожертвовать оборудование MIT, за исключением инженерной школы. [5]
Проект «Афина» начался в мае 1983 года. Его первоначальными целями были: [6]
- Разработать компьютерные инструменты обучения, которые можно будет использовать в различных образовательных средах.
- Создайте базу знаний для будущих решений по образовательным вычислениям.
- Создайте вычислительную среду, поддерживающую несколько типов оборудования.
- Поощряйте обмен идеями, кодом, данными и опытом в MIT.
Целью проекта было распространение компьютерных возможностей на области обучения, выходящие за рамки информатики и инженерии, такие как иностранные языки, экономика и политология. Для реализации этих целей Массачусетский технологический институт решил создать Unix систему на базе распределенную вычислительную . В отличие от студентов Университета Карнеги-Меллона , которые также получали гранты IBM и DEC, студентам не обязательно было иметь собственный компьютер; Массачусетский технологический институт построил компьютерные лаборатории для своих пользователей, хотя целью было установить подключенные к сети компьютеры в каждом общежитии. Студенты должны были изучить FORTRAN и Lisp . [4] и будет иметь доступ к сложным графическим рабочим станциям , способным выполнять 1 миллион инструкций в секунду , с 1 мегабайтом и оперативной памяти 1- мегапиксельным дисплеем. [6] [7]
Хотя компьютеры IBM и DEC были аппаратно несовместимы, разработчики Athena предполагали, что программное обеспечение будет работать на обоих одинаково. MIT не хотел зависеть от одного поставщика в конце Athena. Шестьдесят три сервера DEC VAX-11/750 были первыми кластерами с разделением времени. «Фаза II» началась в сентябре 1987 года, когда сотни IBM RT PC рабочих станций заменили VAX, которые стали файловыми серверами для рабочих станций. Разделения DEC-IBM между департаментами больше не существовало. При входе на рабочую станцию студенты получат немедленный доступ к универсальному набору файлов и программ через центральные службы. Поскольку на рабочей станции использовалась модель тонкого клиента , пользовательский интерфейс будет единообразным, несмотря на использование оборудования разных производителей для разных рабочих станций. Небольшой штат мог обслуживать сотни клиентов. [5] [8]
Проект породил множество технологий, которые широко используются сегодня, такие как X Window System и Kerberos . Среди других технологий, разработанных для проекта «Афина», были служба уведомлений Zephyr и Hesiod . служба имен и каталогов [1]
По состоянию на ноябрь 1988 г. [update] В MIT было 722 рабочих станции в 33 частных и общественных кластерах на территории кампуса и за его пределами, включая студенческие группы и братства . Опрос показал, что 92% студентов хотя бы раз использовали рабочие станции Athena, а 25% использовали их каждый день. [5] [9] В январе 1988 года проект был продлен на три года. Разработчики, которые сосредоточились на создании операционной системы и учебных программ для различных учебных предметов, теперь работали над повышением стабильности Athena и повышением ее удобства для пользователя . Когда проект «Афина» завершился в июне 1991 года, ИТ-отдел Массачусетского технологического института взял его на себя и распространил его на исследовательские и административные подразделения университета. [8]
В 1993 году рабочие станции IBM RT PC были сняты с производства и заменены системами Sun SPARCclassic , IBM RS/6000 POWERstation 220 и Personal DECstation 5000 Model 25. [10] По состоянию на апрель 1999 г. [update] В кампусе Массачусетского технологического института было более 1300 рабочих станций Athena, и более 6000 пользователей Athena ежедневно заходили в систему. [8] Athena до сих пор используется многими членами сообщества MIT в компьютерных лабораториях, разбросанных по всему кампусу. Теперь он также доступен для установки на персональные компьютеры, включая ноутбуки.
Образовательная компьютерная среда
[ редактировать ]Афина продолжает использоваться с 2023 года. [update], предоставляя повсеместную вычислительную платформу для обучения в Массачусетском технологическом институте; планируется продолжать его использование на неопределенный срок.
Athena была спроектирована так, чтобы свести к минимуму трудозатраты при ее эксплуатации, отчасти за счет использования (так называемой) архитектуры « тонкого клиента » и стандартных конфигураций рабочего стола. Это не только снижает трудоемкость операций, но также сводит к минимуму объем обучения развертыванию, обновлению программного обеспечения и устранению неполадок. Эти функции продолжают приносить значительную пользу и сегодня.
В соответствии с первоначальным замыслом доступ к системе Афина за последние несколько лет значительно расширился. В то время как в 1991 году большая часть доступа осуществлялась в общественных «кластерах» ( компьютерных классах ) в академических зданиях, доступ был распространен на общежития , братства и женские клубы , а также независимые группы проживания. Все общежития официально поддерживают кластеры Athena. Кроме того, в большинстве общежитий есть киоски «быстрого входа» — стационарные рабочие станции с таймером, ограничивающим доступ до десяти минут. В общежитиях имеется доступ в Интернет «по одному порту на подушку».
Первоначально в версии Athena использовалась Berkeley Software Distribution в качестве базовой операционной системы для всех аппаратных платформ (BSD). По состоянию на апрель 1999 г. [update] публичные кластеры состояли из рабочих станций Sun SPARC и SGI Indy . [8] От оборудования SGI отказались в ожидании окончания производства IRIX в 2006 году. Linux-Athena была представлена в версии 9, при этом операционная система Red Hat Enterprise Linux работала на более дешевом оборудовании x86 или x86-64 . Athena 9 также заменила разработанную внутри компании систему меню «DASH» и оконный менеджер Motif (mwm) на более современный рабочий стол GNOME . Athena 10 основана только на Ubuntu Linux (производной от Debian ). [11] [12] [13] Ожидается, что поддержка Solaris будет почти полностью прекращена. [14]
Образовательное программное обеспечение
[ редактировать ]
«Я чувствовал, что мы бы знали, что Афина добилась успеха, если бы нас удивили некоторые заявки, оказалось, что наши сюрпризы были в основном в гуманитарных науках» — Джоэл Мозес [15]
Первоначальная концепция проекта «Афина» заключалась в том, что будет разработано специальное программное обеспечение для использования в сочетании с преподаванием. Сегодня компьютеры чаще всего используются для «горизонтальных» приложений, таких как электронная почта, обработка текстов, связь и графика.
Большим влиянием Athena на образование стала интеграция сторонних приложений в курсы. Maple и особенно MATLAB интегрированы в большое количество научных и инженерных курсов. Преподаватели ожидают, что их студенты будут иметь доступ к этим приложениям и знать, как их использовать для проектов и домашних заданий, а некоторые использовали платформу MATLAB для перестройки учебных программ, которые они изначально создали с использованием системы X Window .
Для более узкоспециализированной работы в Athena используется более специализированное стороннее программное обеспечение. Программное обеспечение для рендеринга для занятий по архитектуре и компьютерной графике, программное обеспечение для молекулярного моделирования для курсов по химии, химической инженерии и материаловедению, а также профессиональное программное обеспечение, используемое инженерами-химиками в промышленности, являются важными компонентами ряда занятий MIT на различных факультетах.
Вклад в развитие распределенных систем
[ редактировать ]Athena не была исследовательским проектом, и разработка новых моделей вычислений не была основной целью проекта. На самом деле все было как раз наоборот. Массачусетскому технологическому институту нужна была высококачественная компьютерная среда для образования. Единственным очевидным способом получить его было построить его самостоятельно, используя существующие компоненты, если они доступны, и дополнить эти компоненты программным обеспечением для создания желаемой распределенной системы. Однако тот факт, что это была передовая разработка в области, представляющей большой интерес для компьютерной индустрии, сыграл на руку Массачусетскому технологическому институту, поскольку он привлек большие объемы финансирования из промышленных источников.
Многолетний опыт показал, что опережающее развитие, направленное на решение важных проблем, имеет тенденцию быть гораздо более успешным, чем опережающее развитие, способствующее технологиям, которые должны искать проблему для решения. [ нужна ссылка ] «Афина» является прекрасным примером передового развития, предпринятого для удовлетворения неотложных и важных потребностей. Необходимость решить «настоящую» проблему заставляла Афину сосредоточиться на важных проблемах и решать их, не отвлекаясь на академически интересные, но относительно неважные проблемы. Следовательно, Афина внесла очень значительный вклад в технологию распределенных вычислений, но это был побочный эффект от решения образовательной проблемы.
Передовые особенности системной архитектуры и дизайна, впервые разработанные компанией Athena, если использовать современную терминологию, включают:
- Клиент-серверная модель распределенных вычислений с использованием трехуровневой архитектуры (см. Многоуровневая архитектура )
- Настольные компьютеры с тонкими клиентами (без сохранения состояния)
- Общесистемная система безопасности ( Kerberos ) аутентификация и авторизация с шифрованием [1] [16] [17]
- Служба именования ( Гесиод ) [1]
- X Window System , широко используемая в сообществе Unix. [1]
- Набор инструментов X для простого создания интерфейсов пользователя
- Мгновенные сообщения ( служба уведомлений Zephyr в реальном времени) [1]
- Общесистемное использование системы каталогов
- Интегрированная общесистемная система обслуживания (Moira Service Management System)
- Интерактивная справочная система (OLH)
- Система общественных досок объявлений (Обсудить)
Многие из концепций дизайна, разработанных в «онлайн-консультанте», теперь появляются в популярных пакетах программного обеспечения службы поддержки.
Поскольку функциональные преимущества и преимущества системного управления, обеспечиваемые системой Athena, были недоступны ни в одной другой системе, ее использование распространилось за пределы кампуса MIT. В соответствии с установленной политикой MIT, программное обеспечение было бесплатно доступно всем заинтересованным сторонам. Digital Equipment Corporation, внедрив Athena на различных площадках бета-тестирования, [18] «выпустила» программное обеспечение под названием DECAthena, чтобы сделать его более портативным, и предложила его рынку вместе с услугами поддержки. Программное обеспечение Athena установили ряд академических и промышленных организаций. По состоянию на начало 1992 года 20 университетов по всему миру использовали DECathena, и, как сообщается, 30 коммерческих организаций оценивали этот продукт. [19]
Архитектура системы нашла применение и за пределами MIT. Архитектура программного обеспечения распределенной вычислительной среды (DCE) от Open Software Foundation была основана на концепциях, впервые разработанных Athena. Впоследствии сетевая операционная система Windows NT от Microsoft включила Kerberos и несколько других основных функций архитектуры, впервые реализованных Athena. [1]
Использование за пределами MIT
[ редактировать ]- Pixar Animation Studios , компания компьютерной графики и анимации (тогда Lucasfilm Computer Graphics Project, ныне принадлежащая Walt Disney Pictures), использовала десять VAX-11/750 суперминикомпьютеров в Project Athena для рендеринга «Приключений Андре и Уолли» . Б. [20] [21]
- Университет штата Айова реализует реализацию Афины под названием «Проект Винсент», названную в честь Джона Винсента Атанасова , изобретателя компьютера Атанасова-Берри . [22]
- Университет штата Северная Каролина также управляет разновидностью Афины под названием «Эос/Единство». [23]
- Университет Карнеги-Меллона запустил аналогичную систему на год раньше, чем MIT, под названием Project Andrew , которая породила AFS , текущую файловую систему Athena.
- Университет Мэриленда в Колледж-Парке также использовал вариант Athena на WAM (рабочие станции в Мэриленде) и Glue, [24] теперь переименован в «ТерпКоннект». [25]
См. также
[ редактировать ]- tkWWW , несуществующий веб-браузер , разработанный для проекта Джозефа Ванга.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Штайнер, Дженнифер Г.; Гир, Дэниел Э. младший (21 июля 1988 г.). «Сетевые службы в среде Athena». Материалы зимней конференции Usenix 1988 года . CiteSeerX 10.1.1.31.8727 .
- ^ «Каковы требования к оборудованию для установки Debathena? - Вклад IS&T - Hermes» . mit.edu .
- ^ Карран, Лоуренс Дж. (август 1983 г.). «DEC, IBM и Афина» . БАЙТ . п. 4 . Проверено 20 октября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б Бранн, Джеймс (20 марта 1984 г.). «MIT реализует пятилетний план» . Журнал ПК . п. 269 . Проверено 24 октября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с Гарфинкель, Симсон Л. (ноябрь – декабрь 1988 г.). «Второе дыхание Афины» (PDF) . Обзор технологий . Проверено 25 января 2016 г. .
- ^ Jump up to: а б «Успех проекта Афина в инженерных проектах» (PDF) . web.mit.edu . 1999 . Проверено 1 августа 2020 г.
- ^ "афина.html" . mit.edu .
- ^ Jump up to: а б с д Михалик, Аарон Д. (13 апреля 1999 г.). «Проект Афина / Вычислительная среда Массачусетского технологического института превратилась из эксперимента во впечатляющую, повсеместную сеть» . Тех . п. 6. Архивировано из оригинала 31 октября 2013 года . Проверено 29 октября 2013 г.
- ^ Гарфинкель, Симсон Л. (февраль – март 1989 г.). «Студенты входят в систему ATHENA» (PDF) . Обзор технологий . стр. 7–10 . Проверено 25 января 2016 г. .
- ^ Сагино, Майкл А. (21 июля 1993 г.). «Обновление Athena до SPARC, DEC» . Тех . стр. 1, 9 . Проверено 22 марта 2024 г.
- ^ «Афина 10» . mit.edu .
- ^ «Дебатена» .
- ^ «История Дебатены» . debathena.mit.edu .
- ^ «Настольный Солярис Закат» . mit.edu .
- ^ «Оглядываясь назад на проект Афина» . Новости МТИ . Массачусетский технологический институт . 11 ноября 2018 года . Проверено 18 ноября 2022 г.
- ^ Штайнер, Дженнифер Г.; Нойман, Клиффорд; Шиллер, Джеффри И. (1988). «Kerberos: служба аутентификации для открытых сетевых систем» (PDF) . Семантический учёный . S2CID 222257682 . Архивировано из оригинала (PDF) 7 мая 2019 г.
- ^ Цвикки, Элизабет Д.; Купер, Саймон; Брент, Д. (26 июня 2000 г.). Создание интернет-брандмауэров: Интернет и веб-безопасность . О'Рейли. ISBN 978-1-56592-871-8 .
- ^ Хорвитт, Элизабет (23 июля 1990 г.). «DEC привезет Афину из Массачусетского технологического института» . Компьютерный мир . п. 68 . Проверено 4 марта 2024 г.
- ^ Осмундсен, Шейла (20 января 1992 г.). «Экономия сейчас, стандарты позже» . Цифровые новости . стр. 7–8, 14 . Проверено 24 ноября 2021 г.
- ^ Амиди, Амид (16 мая 2017 г.). Искусство короткометражных фильмов Pixar . Книги летописи. п. 16. ISBN 978-1-4521-6521-9 . Проверено 18 ноября 2022 г.
- ^ Компьютерный музей, Бостон . «Театр компьютерной анимации 1984-1985» (PDF) . Музей истории компьютеров . Проверено 18 ноября 2022 г.
- ^ «Хронология Университета штата Айова, 1925–1949» . iastate.edu .
- ^ «Подробнее об Eos, инженерных вычислениях» . ncsu.edu . Архивировано из оригинала 4 июня 2016 г. Проверено 29 января 2013 г.
- ^ «Общая информация по устранению неполадок UNIX» . umd.edu .
- ^ «Портал услуг ITSC — центр поддержки UMD» . umd.service-now.com .
Источники
[ редактировать ]- Уинфилд, Трис Г. (февраль 1988 г.). «Беркли UNIX на 1000 рабочих станций: Афина переходит на 4.3 BSD» . Исследовательские ворота . CiteSeerX 10.1.1.38.3355 .
- Арфман, Дж. М.; Роден, Питер (1992). «Проект Афина: поддержка распределенных вычислений в Массачусетском технологическом институте» (PDF) . Системный журнал IBM . 31 (3): 550–563. дои : 10.1147/sj.313.0550 .
- Чампин, Джордж А. (1991). Проект MIT Athena: модель распределенных кампусных вычислений . Мейнард, Массачусетс: Digital Press. ISBN 1-55558-072-6 .
- Аврил, ЧР; Оркатт, Рон Л. (осень 1990 г.). «Афина: проект распределенных вычислений Массачусетского технологического института прошлого и будущего». Информационные технологии Ежеквартально .
- Гарфинкель, Симсон Л. (1989). «Вторая победа Афины (серия из 5 частей)» (PDF) . Обзор технологий Массачусетского технологического института .