Интерфейсный процессор сообщений
Интерфейсный процессор сообщений ( IMP ) был коммутации пакетов узлом , который использовался для соединения сетей участников с ARPANET с конца 1960-х по 1989 год. Это было первое поколение шлюзов , которые сегодня известны как маршрутизаторы . [1] [2] [3] IMP представлял собой защищенный Honeywell DDP-516 мини-компьютер со специальными интерфейсами и программным обеспечением. [4] В последующие годы IMP были изготовлены из ненадежного Honeywell 316 , который мог обрабатывать две трети коммуникационного трафика примерно за половину стоимости. [5] IMP требует подключения к главному компьютеру через специальный последовательный битовый интерфейс , определенный в отчете BBN 1822 . Программное обеспечение IMP и сетевой протокол связи ARPA, работающий на IMP, обсуждались в РФК 1 , [6] первый из серии документов по стандартизации , опубликованных организацией, которая позже стала Инженерной группой Интернета (IETF).
История [ править ]
Концепция интерфейсного компьютера для компьютерных сетей была впервые предложена в 1966 году Дональдом Дэвисом для сети NPL в Англии и реализована там в 1968–1969 годах. [7] [8] [9] [10]
Министерства обороны Та же идея была независимо развита в начале 1967 года на совещании главных исследователей Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA) для обсуждения взаимосвязанных машин по всей стране. Ларри Робертс , руководивший внедрением ARPANET, изначально предложил сеть хост-компьютеров . Уэс Кларк предложил вставить «небольшой компьютер между каждым главным компьютером и сетью линий передачи». [11] т.е. сделать IMP отдельным компьютером.
IMP были построены компанией Bolt Beranek and Newman (BBN) из Массачусетса в 1969 году. С BBN был заключен контракт на строительство четырех IMP, первый из которых должен был быть построен в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе ко Дню труда; остальные три должны были быть доставлены с интервалом в один месяц, в результате чего вся сеть завершилась в общей сложности за двенадцать месяцев. Когда сенатор от Массачусетса Эдвард Кеннеди узнал о достижениях BBN в подписании этого соглашения на миллион долларов, он отправил телеграмму, поздравив компанию с заключением контракта на создание «Обработчика межконфессиональных сообщений». [11]
Команда, работающая над IMP, называла себя «Парни из IMP»: [11]
- Руководитель группы: Фрэнк Харт [12]
- Программное обеспечение: Вилли Кроутер , Дэвид Уолден , Берни Козелл и Пол Вексельблат.
- Аппаратное обеспечение: Северо Орнштейн , Бен Баркер
- Теория и сотрудничество с вышеупомянутыми специалистами по общей конструкции системы: Боб Кан
- Другое: Хоули Райзинг
- Позже к команде IMP добавились: Марти Троуп (аппаратное обеспечение), Джим Гейсман, Труетт Тач (установка), Билл Бертелл (Honeywell).
В феврале 1969 года BBN начала работу над программированием модифицированных Honeywell DDP-516. Готовый код имел длину шесть тысяч слов и был написан на языке ассемблера Honeywell 516. Программное обеспечение IMP создавалось в основном на PDP-1, где код IMP писался и редактировался, а затем запускался на Honeywell.
произошел значительный технический обмен Между британской командой, создавшей сеть NPL , и Полом Бараном из RAND , но команда BBN независимо разработала важные аспекты внутренней работы сети, такие как маршрутизация, управление потоками, разработка программного обеспечения и управление сетью. [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]
BBN разработал IMP просто как «мессенджер», который осуществляет только «хранение и пересылку». [11] BBN разработала только спецификацию хост-IMP, оставив хост-сайтам возможность создавать отдельные интерфейсы между хостами. IMP имел механизм контроля ошибок, который отбрасывал пакеты с ошибками без подтверждения получения; исходный IMP, не получив подтверждающую квитанцию, впоследствии повторно отправит дубликат пакета. Основываясь на требованиях запроса предложений ARPA , IMP использовал 24-битную контрольную сумму для исправления ошибок. BBN решила заставить аппаратное обеспечение IMP рассчитывать контрольную сумму, потому что это был более быстрый вариант, чем использование программного расчета. Первоначально IMP задумывался как подключаемый к одному хост-компьютеру на каждом объекте, но по настоянию исследователей и студентов с хост-сайтов каждый IMP в конечном итоге был разработан для подключения к нескольким хост-компьютерам.
Первый IMP был доставлен группе Леонарда Кляйнрока в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе 30 августа 1969 года. В нем использовался главный компьютер SDS Sigma 7 . Дугласа Энгельбарта Группа из Стэнфордского исследовательского института (SRI) получила второй IMP 1 октября 1969 года. Он был прикреплен к хосту SDS 940 . Третий IMP был установлен в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре 1 ноября 1969 года. Четвертый IMP был установлен в Университете Юты в декабре 1969 года. Первый тест связи между двумя системами (UCLA и SRI) состоялся 29 октября. 1969 год, когда была предпринята попытка входа в систему SRI, но удалось передать только первые две буквы. Машина SRI вышла из строя при получении символа «g». [20] Через несколько минут ошибка была исправлена и попытка входа успешно завершена.
BBN разработала программу для проверки работоспособности цепей связи. Согласно отчету, представленному Heart, предварительный тест, проведенный в конце 1969 года, основанный на 27-часовом периоде активности на линии UCSB-SRI, обнаружил «приблизительно один пакет на 20 000 ошибок»; последующие тесты «обнаружили 100%-ное изменение этого числа — по-видимому, из-за многих необычно длительных периодов времени (порядка часов) без обнаруженных ошибок». [21]
Существовал вариант IMP, называемый TIP, который подключал к сети как терминалы, так и компьютеры; он был основан на Honeywell 316, более поздней версии 516. Позже некоторые IMP на базе Honeywell были заменены многопроцессорными IMP BBN Pluribus , но в конечном итоге BBN разработала микропрограммный клон машины Honeywell.
IMP были сердцем ARPANET до тех пор, пока DARPA не вывело ARPANET из эксплуатации в 1989 году. Большинство IMP были либо разобраны, выброшены, либо переданы в MILNET . Некоторые стали экспонатами музеев; Кляйнрок выставил IMP номер один на всеобщее обозрение в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. [11] Последний IMP в ARPANET был в Университете Мэриленда.
Отчет BBN 1822 г. [ править ]
Отчет BBN 1822 определяет метод подключения главного компьютера к IMP. Это соединение и протокол обычно обозначаются как 1822 , номер отчета. Спецификацию написал Боб Кан . [11] : 116, 149
Первоначальная версия протокола 1822 была разработана в 1969 году. Поскольку она на десять лет предшествует модели OSI , 1822 не совсем четко отображается на уровнях OSI. Однако можно с уверенностью сказать, что протокол 1822 включает в себя физический уровень , уровень канала передачи данных и сетевой уровень . Интерфейс, видимый хост-системе, передает адреса сетевого уровня непосредственно на устройство физического уровня.
Для передачи данных хост создает сообщение, содержащее числовой адрес другого хоста в сети (аналогично IP-адресу в Интернете ) и поле данных, и передает сообщение через интерфейс 1822 в IMP. IMP направляет сообщение хосту назначения, используя протоколы, которые в конечном итоге были приняты интернет-маршрутизаторами. Сообщения могли хранить общую длину 8159 бит, из которых первые 96 были зарезервированы для заголовка («лидера»). [22]
Хотя пакеты, передаваемые через Интернет, считаются ненадежными, 1822 сообщения гарантированно будут переданы по назначению. Если сообщение не могло быть доставлено, IMP отправлял исходному хосту сообщение, указывающее, что доставка не удалась. На практике, однако, бывали (редкие) условия, при которых хост мог пропустить отчет о потере сообщения или при которых IMP мог сообщить о потере сообщения, хотя оно фактически было получено.
Спецификация включала протокол альтернативных битов , [23] типа, предложенного командой Дональда Дэвиса для сети НПЛ в 1968 году. [24]
Более поздние версии протокола 1822, такие как 1822L, описаны в RFC 802 и его преемники.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «IMP — процессор сообщений интерфейса» . Живой Интернет . Проверено 22 июня 2007 г.
- ^ Дэйв Уолден. «Оглядываясь назад на развитие ARPANET, 34 года спустя» . Живой Интернет . Проверено 22 июня 2007 г.
- ^ «Техническая история ARPANET — технический тур» . ДУМАЙТЕ, команда протоколов . Архивировано из оригинала 10 сентября 2012 г. Проверено 22 июня 2007 г.
- ^ Харт, FE; Кан, RE; Орнштейн, С.М.; Кроутер, WR; Уолден, округ Колумбия (1970). «Процессор интерфейсных сообщений компьютерной сети ARPA» . Материалы весенней совместной компьютерной конференции AFIPS '70 (весна) , состоявшейся 5–7 мая 1970 г. стр. 551–567. дои : 10.1145/1476936.1477021 . ISBN 9781450379038 . S2CID 9647377 . Проверено 19 июля 2009 г.
- ^ Орнштейн, С.М.; Харт, FE; Кроутер, WR; Райзинг, Гонконг; Рассел, С.Б.; Мишель, А. (1971). «Терминал IMP для компьютерной сети ARPA» . Материалы осенней совместной компьютерной конференции AFIPS '71 (осень) , состоявшейся 16–18 ноября 1971 г. стр. 243–254. дои : 10.1145/1478873.1478906 . ISBN 9781450379090 . S2CID 17369153 .
- ^ Крокер, Стив (7 апреля 1969 г.). Хостовое программное обеспечение . дои : 10.17487/RFC0001 . РФК 1 .
- ^ Робертс, доктор Лоуренс Г. (май 1995 г.). «ARPANET и компьютерные сети» . Архивировано из оригинала 24 марта 2016 года . Проверено 13 апреля 2016 г.
Затем, в июне 1966 года, Дэвис написал вторую внутреннюю статью «Предложение по цифровой коммуникационной сети», в которой он ввел слово «пакет» — небольшую часть сообщения, которое пользователь хочет отправить, а также представил концепцию «пакета». Интерфейсный компьютер», расположенный между пользовательским оборудованием и пакетной сетью.
- ^ Пелки, Джеймс (2007). Предпринимательский капитализм и инновации: история компьютерных коммуникаций 1968–1988 гг . Проверено 18 февраля 2020 г.
документ, датированный июнем 1966 года... представил концепцию «интерфейсного компьютера», который находится между пользовательским оборудованием и пакетной сетью.
- ^ Джон С., Квартерман; Джозайя С., Хоскинс (1986). «Известные компьютерные сети» . Коммуникации АКМ . 29 (10): 932–971. дои : 10.1145/6617.6618 . S2CID 25341056 .
Первая сеть с коммутацией пакетов была реализована в Национальных физических лабораториях Великобритании. За ним быстро последовала ARPANET в 1969 году.
- ^ Хони Дэр-Брайан, Кристина (22 июня 2023 г.). Компьютерные уроды (Подкаст). Глава вторая: В воздухе. Журнал Inc. 35:55 минута.
Леонард Кляйнрок: Дональд Дэвис... сделал коммутацию пакетов с одним узлом до того, как это сделало ARPA.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Хафнер, Кэти; Лион, Мэтью (1996). Где волшебники засиживаются допоздна: истоки Интернета . Нью-Йорк : Саймон и Шустер . ISBN 978-0-684-81201-4 .
- ^ Хафнер, Кэти (25 июня 2018 г.). «Фрэнк Харт, который связал компьютеры до появления Интернета, умер в возрасте 89 лет» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 03 апреля 2020 г.
- ^ История ARPANET: первое десятилетие (PDF) (отчет). Bolt, Beranek & Newman Inc., 1 апреля 1981 г., стр. 13, 53 из 183. Архивировано из оригинала 1 декабря 2012 г.
Помимо технических проблем соединения компьютеров с цепями связи, понятие компьютерных сетей рассматривалось в количество мест с теоретической точки зрения. Особо следует отметить работу, проделанную Полом Бараном и другими сотрудниками корпорации Rand в исследовании «Распределенные коммуникации» в начале 1960-х годов. Также следует отметить работу, проделанную Дональдом Дэвисом и другими в Национальной физической лаборатории в Англии в середине 1960-х годов. ... Еще одно раннее крупное развитие сети, повлиявшее на развитие ARPANET, было предпринято в Национальной физической лаборатории в Миддлсексе, Англия, под руководством Д. У. Дэвиса.
- ^ Робертс, Лоуренс Г. (ноябрь 1978 г.). «Эволюция коммутации пакетов» (PDF) . Труды IEEE . 66 (11): 1307–13. дои : 10.1109/PROC.1978.11141 . S2CID 26876676 .
Важные аспекты внутренней работы сети, такие как маршрутизация, управление потоками, разработка программного обеспечения и управление сетью, были разработаны командой BBN, состоящей из Фрэнка Харта, Роберта Кана, Северо Омштейна, Уильяма Кроутера и Дэвида Уолдена.
- ^ Аббате, Джанет (2000). Изобретение Интернета . Кембридж, Массачусетс: MIT Press . п. 38-9, 57-8. ISBN 978-0-2625-1115-5 .
- ^ Сердце, Фрэнк; Кан, Роберт ; Орнштейн, Северо ; Кроутер, Уильям ; Уолден, Дэвид (1970). «Процессор интерфейсных сообщений для компьютерной сети ARPA» (PDF) . Материалы весенней совместной компьютерной конференции AFIPS '70 (весна) , состоявшейся 5–7 мая 1970 г. Весенняя совместная компьютерная конференция 1970 года. п. 565. дои : 10.1145/1476936.1477021 . S2CID 9647377 .
- ^ Ф. Е. Фрелих, А. Кент (1990). Энциклопедия телекоммуникаций Фрелиха/Кента: Том 1 - Плата за доступ в США к основам цифровой связи . ЦРК Пресс. п. 344. ИСБН 0824729005 .
Хотя между группой NPL и теми, кто разработал и внедрил ARPANET, существовал значительный технический обмен, усилия по созданию сети данных NPL, по-видимому, не оказали существенного влияния на разработку ARPANET. Такие важные аспекты проектирования сети передачи данных NPL, как стандартный сетевой интерфейс, алгоритм маршрутизации и структура программного обеспечения коммутационного узла, в значительной степени игнорировались разработчиками ARPANET. Однако нет сомнений в том, что во многих менее фундаментальных аспектах сеть передачи данных NPL оказала влияние на проектирование и развитие ARPANET.
- ^ Барбер, Дерек (весна 1993 г.). «Истоки коммутации пакетов» . Бюллетень Общества охраны компьютеров (5). ISSN 0958-7403 . Проверено 6 сентября 2017 г.
- ^ Рейнер, Дэвид; Барбер, Дерек; Скантлбери, Роджер; Уилкинсон, Питер (2001). NPL, коммутация пакетов и Интернет . Симпозиум Института аналитиков и программистов 2001г . Проверено 13 июня 2024 г.
Впервые система была запущена в эксплуатацию в начале 1969 года.
- ^ Хэмблинг, Дэвид (2005), Weapons Grade , Нью-Йорк : Кэрролл и Граф , ISBN 0-7867-1769-6
- ^ Харт, Ф. Е. (1970), «Процессоры интерфейсных сообщений для компьютерной сети ARPA» (PDF) , Ежеквартальный технический отчет № 4 : 7 , получено 24 января 2023 г.
- ^ Технические характеристики соединения хоста и IMP (PDF) (Отчет). Болт, Беранек и Ньюман, Inc., январь 1976 г. Отчет BBN 1822 г.
- ^ Дэвис, Дональд Уоттс (1979). Компьютерные сети и их протоколы . Интернет-архив. Чичестер, [Англия]; Нью-Йорк: Уайли. стр. 206 . ISBN 9780471997504 .
- ^ Кэмбелл-Келли, Мартин (1987). «Передача данных в Национальной физической лаборатории (1965–1975)» . Анналы истории вычислительной техники . 9 (3/4): 221–247. дои : 10.1109/MAHC.1987.10023 . S2CID 8172150 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Уолден, Дэвид; IMP Software Guys (апрель – июнь 2014 г.). «Программа Arpanet IMP: ретроспектива и возрождение». IEEE Анналы истории вычислений . 36 (2): 28–39. дои : 10.1109/MAHC.2014.30 . S2CID 16932766 .
- Фрэнк Харт; Роберт Кан; Северо Орнштейн; Уильям Кроутер; Дэвид Уолден (1970). «Процессор интерфейсных сообщений для компьютерной сети ARPA» (PDF) . Учеб. Весенняя совместная компьютерная конференция 1970 года . Том. 36. АФИПС. стр. 551–567.
- Технические характеристики соединения хоста и IMP (PDF) (Отчет). Болт, Беранек и Ньюман, Inc., январь 1976 г. Отчет BBN 1822 г.
- Хуберт Циммерманн (апрель 1980 г.). «Эталонная модель OSI — модель архитектуры ISO для взаимодействия открытых систем» (PDF) . Транзакции IEEE в области коммуникаций . 28 (4): 425–432. дои : 10.1109/TCOM.1980.1094702 . S2CID 16013989 . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2005 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Техническая история ARPANET с фотографиями IMP
- История IMP с фото разработчиков
- Воспоминания Дэйва Уолдена об IMP и ARPANET
- Интервью по устной истории с Северо Орнштейном , Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Орнштейн был главным разработчиком оборудования IMP.
- Internet STD 39, также известный как BBN Report 1822 , «Спецификация соединения хоста и IMP».