(Nature 461, outubro 2009 - Tradução: central morfética de traduções)
Vinton G. Cerf
Há quarenta anos atrás, a primeira mensagem era enviada entre computadores na ARPANET. Vinton G. Cerf, que era um programador principal do projeto, reflete sobre como o mundo on-line foi moldado por suas origens inovadoras:Em 29 de outubro de 1969, Charley Kline, um estudante da Network Measurement Center na University of California, Los Angeles (UCLA), enviou a primeira mensagem de um computador para outro na ARPANET. O outro computador estava no Stanford Research Institute, 500 quilômetros ao norte. Kline tinha apenas digitado o 'l' e o 'o' da palavra login quando uma das máquinas “deu pau”. Esse foi um começo nada auspicioso para o projeto ARPANET, que levaria, finalmente, para a Internet.
A ARPANET era uma rede de circuitos de telefone dedicado conectando os Interface Message Processors (IMP). Os IMP’s (do tamanho de geladeiras!) formavam uma rede interligando hosts onde os programas eramos programas foram implementados.
Tudo começou no início dos anos 1960, com a exploração de um método de comunicação radical, que veio a ser conhecido como “troca” de pacotes '. Os pacotes são como postais eletrônicos com 'de' e 'para' endereços e um pequeno texto. Eles compartilham os caminhos de comunicação da maneira que postais dividem espaço na van do correio. Esta forma acaba por ser mais eficiente para muitas interações de curta duração do que usar uma rede telefónica dedicada com 'comutação de circuitos.
Em meados dos anos 1960, Robert Taylor, diretor do Processamento de Informações Técnicas em exercício no Departamento de Defesa dos EUA (E.U.'s Advanced Research Projects Agency - ARPA, em seguida, e agora DARPA) lançou um experimento prático de troca de pacotess para permitir que pesquisadores de diferentes departamentos de ciência suportados por computador intercambiassem partes de software e recursos. Liderados por Lawrence Roberts, o projeto rendeu resultados espetaculares tanto técnica como intelectual e filosoficamente.
Em 2 de Setembro de 1969, o primeiro pacote de comutação em nós - ou IMP - foi instalado na rede do Centro de Medidas como o portal para a ARPANET. Na época, eu era um estudante de pós-graduação no centro junto com Steve Crocker e Jonathan Postel, sob o comando do diretor Leonard Kleinrock. Crocker liderou a agregação de alunos de pós-graduação - o chamado Grupo de Trabalho em Rede - de uma dezena de instituições, que desenvolveu os programas utilizados para trocar informações entre os computadores conectados a ARPANET. Postel tornou-se o “czar” dos números e editor da série Request for Comments que, até hoje, publica todos os padrões da Internet (eu me tornei o programador principal do centro).
Depois, em outubro foi o primeiro teste de Kline sobre o que estávamos todos a trabalhar. Felizmente, foi seguido por muitos outros êxitos.
Liberdade para inovar
Kleinrock concentrou grande parte da sua energia em modelos matemáticos e deu a seus alunos uma liberdade notável. Tivemos toda liberdade para perseguir nossas ideias com, apenas ocasionalmente, fortes intervenções críticas por parte de Roberts. O sentimento de capacitação foi reforçado com a convocação de uma conferência de estudantes de pós-graduação em paralelo às reuniões do investigador principal.
Crocker, Postel e eu tivemos acesso aos registros de dezenas de outros estudantes que trabalhavam no projeto em outro lugar. Isto levou a cooperação institucional e amizades que duraram décadas. Ainda sinto um friozinho na minha espinha ao lembrar que vagava em um campo aberto no Allerton House, Illinois, com Crocker e Rulifson Jeff, então membro de papel fundamental, na oN Line System (NLS) projeto que foi World Wide Web de seu tempo. Nós estávamos então discutindo as premissas estruturais das redes de computadores.
Deparamo-nos com o incomensurável em idéias e possibilidades.
Os protocolos host-to-host da ARPANET viriam a surgir fora do Grupo de Trabalho em Rede, incluindo mecanismos de protocolos padrão para acesso a computadores do outro lado da rede, transferência de arquivos entre si bem como suporte para correio eletrônico. O e-mail foi um fruto não planejado que se tornou extremamente popular como meio de manter pesquisadores remotamente dsitribuídos em contato próximo.
Crash Test
Em dezembro de 1969, os primeiros quatro nós IMP da ARPANET estavam prontos. Outros três estavam no Stanford Research Institute (mais tarde SRI International) - em Menlo Park, Califórnia; na Universidade da Califórnia - Santa Barbara e na Universidade de Utah, em Salt Lake City. Nossa tarefa na UCLA era medir o desempenho e compará-lo com os modelos de Kleinrock. Eu escrevi o software para injetar tráfego controlado para a rede e capturar os dados de desempenho associados incluindo atrasos no tráfego de dados ponta-a-ponta, taxas de fluxo, congestionamento e capacidade de contorno de eventuais “buracos” na rede
Por volta da virada do ano, Robert Kahn e Walden David da Bolt Beranek and Newman (BBN) - empresa que projetou os IMP’s da ARPANET PIM - vieram para a UCLA afim de realizarem testes de performance na rede. Kahn tinha eleborado algumas teorias sobre os modos de falha da rede que seus colegas achavam pouco prováveis na prática. Ele e eu testamos uma série de testes para explorar estes casos. Kahn apresentaria um cenário e eu escreveria os programas para serem implementados no host da UCLA. Conseguimos travar rede várias vezes mostrando onde os sistemas de controlo interno da execução ARPANET precisavam trabalhar. Lembro-me de ter pensado em pintar uma marca na lateral do computador da UCLA para a cada vez em que derrubamos a rede como pilotos de caça faziam para cada avião abatido na Segunda Grande Guerra.
A parceria extraordinária forjada entre nós durou quatro décadas e inclui trabalhos sobre bibliotecas digitais, armazenamento de longo prazo, recuperação de conteúdos digitais e robôs de rastreamento que podem se mover ao redor no Internet desempenhado funções úteis.
Kahn organizou uma demonstração pública da ARPANET na primeira Conferência Internacional de Comunicação de Computadores realizada em Washington-DC, em outubro de 1972. O IMP foi instalado no salão do hotel Hilton de Washington e funcionou extraordinariamente bem. Esta exibição do poder de comutação (troca) de pacotes e de interligação em rede de computadores levou a ARPA e a Xerox Palo Alto Research Center a prosseguir no desenvolvimento de redes acessórias utilizando o mesmo princípio impulsionando o crescimento das comunicações por rede de computadores.
Roberts tinha começado a explorar a utilização de pacotes de comunicação via satélite para ligar os nós da rede através de terminais portáteis de rádio quando as linhas terrestres ainda eram ou indisponíveis ou demasiado caras. Kahn começou a considerar as redes de rádio móvel como um outro meio. No início de 1973, a ARPANET incorporou dois outros projetos ARPA: o oceano Atlântico Packet Satellite Network (SATNET) e o Packet Radio Network (PRNET). Em maio de 1973, Robert Metcalfe (anteriormente parte do Grupo de Trabalho em Rede) e David Boggs da Xerox inventariam a Ethernet para comunicações locais em rede baseada, em parte, na visita de Metcalfe à Universidade do Havaí, onde ele soube de um outro projeto ARPA, o ALOHAnet.
Interconectando
Na mesma época Kahn descreveu-me sua visão de interligação de redes abertas. Ele previu a necessidade de interligar as redes de comutação de pacotes com desenhos diferentes para que todos os computadores pudessem comunicar-se livremente não importando o caminho da comunicação. Kahn iniciou um programa de pesquisa na ARPA focado nesse 'Internetting' problema. Durante cerca de seis meses, Kahn e eu nos encontramos muitas vezes e em agosto de 1973, conseguimos desenvolver os conceitos básicos do que se tornaria o protocolo de controle de transmissão (TCP) e da arquitetura básica da Internet. Nós apresentamos um paper numa reunião na Universidade de Sussex, em Brighton, Reino Unido, em setembro de 1973 (publicado no ano seguinte, como V. Cerf e Kahn R. IEEE Trans. Commun. 22, 637-648; 1974), descrevendo a forma de interligar um número arbitrariamente grande de redes de comutação de pacotes e computadores conectados.
Com o apoio da ARPA, a aplicação do novo protocolo começou em 1975 no contratante de tecnologias de defesa BBN, Stanford e University College de Londres. Em novembro de 1977, foi realizado um teste de três redes - um marco importante. A 'Packet Radio van', construída pelo Stanford Research Institute, San Francisco cruzou a estrada Bayshore, irradiando pacotes que foram transferidos através de um gateway (um computador que liga as redes) para a ARPANET e retransmitidos ao University College de Londres. Lá eles foram retransmitidos através de outra porta de entrada para a Atlantic Packet Satellite Network de volta do outro lado do Atlântico para os Estados Unidos onde re-entrou na ARPANET através de outro gateway sendo, então, transportado para os computadores da Universidade de Southern Califórnia, em Los Angeles. A distância entre o Packet Radio van e Los Angeles, é de cerca de 500 quilómetros, mas os pacotes realmente viajaram 160.000 quilômetros ao longo de dois loops de satélites e duas vezes através dos Estados Unidos.
Em 1978, estes e outros protocolos ARPANET de aplicação (por e-mail, transferência de arquivos e acesso a terminal remoto), tinham sido preparados para operar em um ambiente multi-rede: a Internet. O trabalho de implementações destes protocolos prosseguiu para os vários sistemas operacionais das máquinas da então ARPANET. Durante 1982, um esforço considerável foi realizado para implementar o protocolo TCP / IP suite em todas as máquinas de todas as redes.
Em 1983, a ARPANET foi dividida em uma rede militar (MILNET), com nódulos localizados principalmente em zonas militares ou em outros locais protegidos e os restantes nós ARPANET localizados em universidades, organizações sem fins lucrativos, centros de investigação e em alguns sites do governo. Em 1986, a National Science Foundation lançou o seu projeto NSFNET, utilizando os protocolos TCP/IP; enquanto isto outros esforços surgiam em outros países. A ARPANET seria oficialmente desmantelada em 1990. Os Hosts foram transferidas para sites na NSFNET (ou seus descendentes regionais). A NSFNET foi aposentada em 1995 uma vez que um suficiente serviço de Internet comercial já estava disponível para servir a comunidade acadêmica dos Estados Unidos.
Apesar das idas e vindas de muitos componentes, a Internet persiste porque é uma arquitetura para interoperabilidade em vez de um conjunto fixo de redes.
O projeto ARPANET demonstrou a notável flexibilidade e utilidade na comutação de pacotes para a comunicação entre computadores. A existência de múltiplas redes subseqüentes - SATNET, PRNET, Ethernet - destacou a versatilidade da técnica em diferentes meios de comunicação. Durante o curso do desenvolvimento da ARPANET, o conceito de "camadas" evoluiu. Esta, é a separação das funções de comunicação em vários estratos distintos para simplificar a estrutura e implementação. Foi a estratificação que permitiu à Internet absorver e utilizar todas as novas tecnologias de comunicação desenvolvidas ao longo do caminho.
Nem a ARPANET, nem a Internet ou as redes que a compõem foram especialmente construídos para aplicações específicas. Esta filosofia de design permitiu a estes sistemas suporte a uma ampla gama de novas técnicas e aplicações, incluindo voz em pacotes, streaming de vídeo e, naturalmente, a miríade de aplicações construídas sobre a World Wide Web, sob a direção de Tim Berners-Lee, anteriormente do CERN , laboratório europeu de física de partículas perto de Genebra, agora no Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge.
Preservação da natureza aberta da Internet é possivelmente o maior imperativo a emergir destas décadas de esforço da comunidade científica, governos, comunidade educativa e da indústria. O espaço de aplicação da internet não conhece fronteiras. Recentemente, ela gerou uma nova rodada de design para uma Internet interplanetária usando novos protocolos capazes de lidar com o atraso e a interrupção inerentes às comunicações no espaço.
Se você pode imaginar e pode programar, provavelmente você pode tornar disponível na Internet - uma liberdade para inovar, que tem suas raízes na obra original ARPANET.
Nenhum comentário:
Postar um comentário