ARPANET -ARPANET

ARPANET
Logische Arpanet-Karte, März 1977.png
ARPANET Logical Map, März 1977
Typ Daten
Standort Vereinigte Staaten , Vereinigtes Königreich , Norwegen
Protokolle 1822-Protokoll , NCP , TCP/IP
Operator Ab 1975 Agentur für Verteidigungskommunikation
Gegründet 1969 ; Vor 53 Jahren ( 1969 )
Geschlossen 1990
Kommerziell? Nein
Finanzierung Ab 1966 Agentur für fortgeschrittene Forschungsprojekte (ARPA)
ARPANET-Zugangspunkte in den 1970er Jahren

Das Advanced Research Projects Agency Network ( ARPANET ) war das erste paketvermittelte Weitverkehrsnetz mit verteilter Steuerung und eines der ersten Netze, das die TCP/IP -Protokollsuite implementierte. Beide Technologien wurden zur technischen Grundlage des Internets . Das ARPANET wurde von der Advanced Research Projects Agency (ARPA) des US-Verteidigungsministeriums gegründet .

Aufbauend auf den Ideen von JCR Licklider initiierte Bob Taylor 1966 das ARPANET-Projekt, um den Zugriff auf entfernte Computer zu ermöglichen. Taylor ernannte Larry Roberts zum Programmmanager. Roberts traf die wichtigsten Entscheidungen zum Netzwerkdesign. Er integrierte die Konzepte und Entwürfe von Donald Davies für die Paketvermittlung und bat Paul Baran um Input . ARPA vergab den Auftrag zum Aufbau des Netzwerks an Bolt Beranek & Newman , die das erste Protokoll für das Netzwerk entwickelten. Roberts engagierte Leonard Kleinrock an der UCLA , um mathematische Methoden zur Analyse der Paketnetzwerktechnologie zu entwickeln.

Die ersten Computer wurden 1969 angeschlossen und das Network Control Program wurde 1970 implementiert. Das Netzwerk wurde 1971 für betriebsbereit erklärt. Die weitere Softwareentwicklung ermöglichte Remote-Login , Dateiübertragung und E- Mail . Das Netzwerk expandierte schnell und die operative Kontrolle ging 1975 an die Defense Communications Agency über.

Die Internetworking - Forschung in den frühen 1970er Jahren unter der Leitung von Bob Kahn bei DARPA und Vint Cerf an der Stanford University und später DARPA formulierte das Transmission Control Program, das Konzepte aus dem französischen CYCLADES - Projekt enthielt. Im Laufe dieser Arbeit wurde ein Protokoll entwickelt, mit dem mehrere separate Netzwerke zu einem Netzwerk von Netzwerken verbunden werden konnten. Version 4 von TCP/IP wurde im Januar 1983 im ARPANET für den Produktionseinsatz installiert, nachdem das Verteidigungsministerium es zum Standard für alle militärischen Computernetzwerke gemacht hatte.

Der Zugang zum ARPANET wurde 1981 erweitert, als die National Science Foundation (NSF) das Computer Science Network (CSNET) finanzierte. In den frühen 1980er Jahren finanzierte die NSF die Einrichtung nationaler Supercomputing-Zentren an mehreren Universitäten und stellte 1986 mit dem NSFNET -Projekt den Netzwerkzugang und die Netzwerkverbindung bereit . Das ARPANET wurde 1990 offiziell stillgelegt, nachdem Partnerschaften mit der Telekommunikations- und Computerindustrie zugesagt hatten Expansion des privaten Sektors und zukünftige Kommerzialisierung eines erweiterten weltweiten Netzwerks, das als Internet bekannt ist .

Geschichte

Inspiration

Historisch basierten Sprach- und Datenkommunikationen auf Verfahren der Leitungsvermittlung , wie sie im traditionellen Telefonnetz beispielhaft dargestellt sind, wobei jedem Telefonanruf eine dedizierte elektronische Ende-zu-Ende-Verbindung zwischen den zwei kommunizierenden Stationen zugewiesen wird. Die Verbindung wird durch Vermittlungssysteme hergestellt, die für die Dauer des Anrufs mehrere zwischengeschaltete Verbindungszweige zwischen diesen Systemen verbunden haben.

Das traditionelle Modell des leitungsvermittelten Telekommunikationsnetzes wurde in den frühen 1960er Jahren von Paul Baran von der RAND Corporation herausgefordert, der Systeme erforscht hatte, die den Betrieb während einer teilweisen Zerstörung, beispielsweise durch einen Atomkrieg, aufrechterhalten konnten. Er entwickelte das theoretische Modell des Distributed Adaptive Message Block Switching . Das Telekommunikations-Establishment lehnte die Entwicklung jedoch zugunsten bestehender Modelle ab. Donald Davies vom National Physical Laboratory (NPL) des Vereinigten Königreichs kam 1965 unabhängig zu einem ähnlichen Konzept.

Die frühesten Ideen für ein Computernetzwerk, das die allgemeine Kommunikation zwischen Computerbenutzern ermöglichen sollte, wurden vom Informatiker J. CR Licklider von Bolt Beranek und Newman (BBN) im April 1963 in Memoranden formuliert, in denen das Konzept des " Intergalactic Computer Network " diskutiert wurde. Diese Ideen umfassten viele der Merkmale des modernen Internets. Im Oktober 1963 wurde Licklider zum Leiter der Programme für Verhaltenswissenschaften und Command and Control bei der Advanced Research Projects Agency (ARPA) des Verteidigungsministeriums ernannt. Er überzeugte Ivan Sutherland und Bob Taylor , dass dieses Netzwerkkonzept sehr wichtig und entwicklungswürdig war, obwohl Licklider ARPA verließ, bevor irgendwelche Verträge für die Entwicklung vergeben wurden.

Sutherland und Taylor setzten ihr Interesse an der Schaffung des Netzwerks fort, teilweise um es ARPA-gesponserten Forschern an verschiedenen Unternehmens- und akademischen Standorten zu ermöglichen, von ARPA bereitgestellte Computer zu nutzen, und teilweise um neue Software und andere Informatikergebnisse schnell zu verbreiten. Taylor hatte drei Computerterminals in seinem Büro, die jeweils mit separaten Computern verbunden waren, die ARPA finanzierte: eines für die System Development Corporation (SDC) Q-32 in Santa Monica , eines für Project Genie an der University of California, Berkeley , und ein weiteres für Multics am Massachusetts Institute of Technology . Taylor erinnert sich an den Umstand: „Für jedes dieser drei Terminals hatte ich drei verschiedene Sätze von Benutzerbefehlen. Wenn ich also online mit jemandem bei SDC sprach und ich mit jemandem sprechen wollte, den ich in Berkeley oder MIT kannte Dazu musste ich vom SDC-Terminal aufstehen, rübergehen und mich in das andere Terminal einloggen und mit ihnen in Kontakt treten. Ich sagte: „Oh Mann!“, es ist offensichtlich, was zu tun ist: Wenn Sie diese drei Terminals haben, dort sollte ein Terminal sein, das Sie überall hin mitnehmen können. Diese Idee ist das ARPANET".

Die Arbeit von Donald Davies erregte die Aufmerksamkeit der ARPANET-Entwickler beim Symposium on Operating Systems Principles im Oktober 1967. Er hielt im August 1968 die erste öffentliche Präsentation, nachdem er den Begriff Packet Switching geprägt und in das NPL-Netzwerk in England aufgenommen hatte. Das NPL-Netzwerk und ARPANET waren die ersten beiden Netzwerke der Welt, die Paketvermittlung verwendeten, und wurden selbst 1973 miteinander verbunden. Roberts sagte, das ARPANET und andere in den 1970er Jahren gebaute Paketvermittlungsnetzwerke seien "in fast jeder Hinsicht" dem Original von Davies ähnlich Entwurf von 1965.

Schaffung

Im Februar 1966 setzte sich Bob Taylor erfolgreich für den Direktor von ARPA, Charles M. Herzfeld , ein, um ein Netzwerkprojekt zu finanzieren. Herzfeld leitete Mittel in Höhe von einer Million Dollar aus einem Programm zur Abwehr ballistischer Raketen in Taylors Budget um. Taylor stellte Larry Roberts im Januar 1967 als Programmmanager im ARPA Information Processing Techniques Office ein, um am ARPANET zu arbeiten.

Roberts bat Frank Westervelt , die anfänglichen Designfragen für ein Netzwerk zu untersuchen. Im April 1967 hielt ARPA eine Designsitzung zu technischen Standards ab. Die anfänglichen Standards für die Identifizierung und Authentifizierung von Benutzern, die Übertragung von Zeichen sowie Fehlerprüfungs- und Neuübertragungsverfahren wurden diskutiert. Roberts Vorschlag war, dass alle Großrechner direkt miteinander verbunden werden sollten. Die anderen Ermittler zögerten, diese Computerressourcen der Netzwerkverwaltung zu widmen. Wesley Clark schlug vor, dass Minicomputer als Schnittstelle verwendet werden sollten, um ein Nachrichtenvermittlungsnetz zu erstellen . Roberts änderte den ARPANET-Plan, um Clarks Vorschlag aufzunehmen, und nannte die Minicomputer Interface Message Processors (IMPs).

Der Plan wurde im Oktober 1967 auf dem ersten Symposium über Betriebssystemprinzipien vorgestellt. Die Arbeit von Donald Davies über Paketvermittlung und das NPL-Netzwerk , die von einem Kollegen ( Roger Scantlebury ) vorgestellt wurde, erregte die Aufmerksamkeit der ARPA-Ermittler auf dieser Konferenz. Roberts wendete das Davies-Konzept der Paketvermittlung für das ARPANET an und bat Paul Baran um Input . Das NPL-Netzwerk verwendete Leitungsgeschwindigkeiten von 768 kbit/s, und die vorgeschlagene Leitungsgeschwindigkeit für das ARPANET wurde von 2,4 kbit/s auf 50 kbit/s angehoben.

Mitte 1968 schrieben Roberts und Barry Wessler eine endgültige Version der IMP-Spezifikation ( Interface Message Processor ) auf der Grundlage eines Berichts des Stanford Research Institute (SRI), den ARPA mit der Erstellung detaillierter Spezifikationen zur Beschreibung des ARPANET-Kommunikationsnetzwerks beauftragt hatte. Roberts legte Taylor am 3. Juni einen Bericht vor, der ihn am 21. Juni genehmigte. Nach Genehmigung durch ARPA wurde eine Angebotsanfrage (RFQ) für 140 potenzielle Bieter ausgestellt. Die meisten Informatikunternehmen hielten den ARPA-Vorschlag für ausgefallen, und nur zwölf reichten Angebote zum Aufbau eines Netzwerks ein; Von den zwölf betrachtete ARPA nur vier als hochrangige Auftragnehmer. Am Jahresende berücksichtigte ARPA nur zwei Auftragnehmer und vergab im Januar 1969 den Auftrag zum Bau des Netzwerks an Bolt, Beranek und Newman Inc. (BBN) .

Das anfängliche siebenköpfige BBN-Team wurde durch die technische Besonderheit ihrer Antwort auf die ARPA-RFQ sehr unterstützt und produzierte daher schnell das erste funktionierende System. Dieses Team wurde von Frank Heart geleitet und umfasste Robert Kahn und Dave Walden. Das von BBN vorgeschlagene Netzwerk folgte eng dem ARPA-Plan von Roberts: ein Netzwerk bestehend aus kleinen Computern namens Interface Message Processors (oder IMPs), ähnlich dem späteren Konzept von Routern , die als Gateways fungierten, die lokale Ressourcen miteinander verbinden. An jedem Standort führten die IMPs Paketvermittlungsfunktionen zum Speichern und Weiterleiten durch und wurden mit Standleitungen über Telekommunikationsdatensätze ( Modems ) mit anfänglichen Datenraten von 56 kbit /s verbunden . Die Hostcomputer wurden über kundenspezifische serielle Kommunikationsschnittstellen mit den IMPs verbunden . Das System, einschließlich der Hardware und der Packet-Switching-Software, wurde in neun Monaten entworfen und installiert. Das BBN-Team interagierte weiterhin mit dem NPL-Team, wobei Treffen zwischen ihnen in den USA und im Vereinigten Königreich stattfanden

Die IMPs der ersten Generation wurden von BBN Technologies unter Verwendung einer robusten Computerversion des Honeywell DDP-516- Computers gebaut, der mit 24 KB erweiterbarem Magnetkernspeicher und einer 16-Kanal-Direktspeicherzugriffseinheit mit Direct Multiplex Control (DMC) konfiguriert war. Das DMC richtete kundenspezifische Schnittstellen mit jedem der Host-Computer und Modems ein. Zusätzlich zu den Lampen auf der Vorderseite verfügt der DDP-516-Computer auch über einen speziellen Satz von 24 Anzeigelampen, die den Status der IMP-Kommunikationskanäle anzeigen. Jeder IMP könnte bis zu vier lokale Hosts unterstützen und mit bis zu sechs entfernten IMPs über frühe geleaste Digital Signal 0 -Telefonleitungen kommunizieren. Das Netzwerk verband einen Computer in Utah mit drei in Kalifornien. Später erlaubte das Verteidigungsministerium den Universitäten, sich dem Netzwerk anzuschließen, um Hardware- und Softwareressourcen gemeinsam zu nutzen.

Debatte über Designziele

Laut Charles Herzfeld, ARPA-Direktor (1965–1967):

Das ARPANET wurde nicht gestartet, um ein Befehls- und Kontrollsystem zu schaffen, das einen nuklearen Angriff überleben würde, wie viele jetzt behaupten. Ein solches System zu bauen, war eindeutig eine große militärische Notwendigkeit, aber es war nicht die Mission von ARPA, dies zu tun; Tatsächlich wären wir heftig kritisiert worden, wenn wir es versucht hätten. Vielmehr entstand das ARPANET aus unserer Frustration darüber, dass es im Land nur eine begrenzte Anzahl großer, leistungsfähiger Forschungscomputer gab und dass viele Forscher, die Zugang zu ihnen haben sollten, geografisch von ihnen getrennt waren.

Nichtsdestotrotz, so Stephen J. Lukasik , der als stellvertretender Direktor (1967–1970) und Direktor von DARPA (1970–1975) „die Person war, die die meisten Schecks für die Entwicklung von Arpanet unterzeichnete“:

Das Ziel bestand darin, neue Computertechnologien zu nutzen, um die Anforderungen der militärischen Führung und Kontrolle gegen nukleare Bedrohungen zu erfüllen, eine überlebensfähige Kontrolle über die US-Atomstreitkräfte zu erreichen und die militärische Taktik und die Entscheidungsfindung im Management zu verbessern.

Das ARPANET beinhaltete verteilte Berechnungen und häufige Neuberechnungen von Routing-Tabellen. Dies erhöhte die Überlebensfähigkeit des Netzwerks angesichts erheblicher Unterbrechungen. Automatisches Routing war damals eine technische Herausforderung. Das ARPANET wurde entwickelt, um Verluste in untergeordneten Netzwerken zu überstehen, da der Hauptgrund darin bestand, dass die Vermittlungsknoten und Netzwerkverbindungen auch ohne nukleare Angriffe unzuverlässig waren.

Die Internet Society stimmt Herzfeld in einer Fußnote in ihrem Online-Artikel A Brief History of the Internet zu :

Aus der RAND-Studie ging das falsche Gerücht hervor, in dem behauptet wurde, dass das ARPANET irgendwie mit dem Aufbau eines atomkriegsresistenten Netzwerks zusammenhängt. Das war beim ARPANET nie der Fall, sondern ein Aspekt der früheren RAND-Studie zur sicheren Kommunikation. Die späteren Arbeiten zum Internetworking betonten Robustheit und Überlebensfähigkeit, einschließlich der Fähigkeit, Verlusten großer Teile der zugrunde liegenden Netzwerke standzuhalten.

Paul Baran , der als erster ein theoretisches Modell für die Kommunikation unter Verwendung von Paketvermittlung vorschlug, führte die oben erwähnte RAND - Studie durch. Obwohl das ARPANET das Ziel von Barans Projekt nicht genau teilte, sagte er, seine Arbeit habe zur Entwicklung des ARPANET beigetragen. Das Protokoll von Elmer Shapiro vom Stanford Research Institute beim ARPANET-Designmeeting vom 9. bis 10. Oktober 1967 zeigt, dass eine Version von Barans Routing-Methode ("heiße Kartoffel") verwendet werden kann, die mit dem Vorschlag des NPL-Teams beim Symposium on Operating System übereinstimmt Prinzipien in Gatlinburg.

Implementierung

Die ersten vier Knoten wurden als Testumgebung für die Entwicklung und Fehlerbehebung des 1822-Protokolls bestimmt , was ein großes Unterfangen war. Während sie 1969 elektronisch verbunden wurden, waren Netzwerkanwendungen nicht möglich, bis das Network Control Program 1970 implementiert wurde, das die ersten beiden Host-Host-Protokolle ermöglichte, Remote-Login ( Telnet ) und Dateiübertragung ( FTP ), die zwischen 1969 und spezifiziert und implementiert wurden 1973. Das Netzwerk wurde 1971 für betriebsbereit erklärt. Der Netzwerkverkehr begann zu wachsen, als E-Mail an den meisten Standorten um etwa 1973 eingerichtet wurde.

Anfängliche vier Hosts

Erstes ARPANET-IMP-Protokoll: Die erste Nachricht, die jemals über das ARPANET gesendet wurde, 29:30 Uhr PST am 29. Oktober 1969 (6:30 UTC am 30. Oktober 1969). Dieser Auszug aus dem IMP-Protokoll, der an der UCLA aufbewahrt wird, beschreibt die Einrichtung einer Nachrichtenübertragung vom UCLA SDS Sigma 7-Hostcomputer zum SRI SDS 940-Hostcomputer.

Die ersten vier IMPs waren:

Die erste erfolgreiche Host-to-Host-Verbindung im ARPANET wurde zwischen dem Stanford Research Institute (SRI) und der UCLA durch den SRI-Programmierer Bill Duvall und den UCLA-Studentenprogrammierer Charley Kline am 29. Oktober 1969 um 22:30 Uhr PST (6:30 UTC) hergestellt 30. Oktober 1969). Kline verband den Host- Computer SDS Sigma 7 der UCLA (in Raum 3420 der Boelter Hall) mit dem Host- Computer SDS 940 des Stanford Research Institute . Kline tippte den Befehl „login“, aber zunächst stürzte der SDS 940 ab, nachdem er zwei Zeichen eingegeben hatte. Ungefähr eine Stunde später, nachdem Duvall die Parameter an der Maschine angepasst hatte, versuchte Kline es erneut und loggte sich erfolgreich ein. Daher waren die ersten beiden Zeichen, die erfolgreich über das ARPANET übertragen wurden, "lo". Die erste permanente ARPANET-Verbindung wurde am 21. November 1969 zwischen dem IMP an der UCLA und dem IMP am Stanford Research Institute eingerichtet. Bis zum 5. Dezember 1969 wurde das anfängliche Vier-Knoten-Netzwerk eingerichtet.

Elizabeth Feinler erstellte 1969 das erste Ressourcenhandbuch für ARPANET, das zur Entwicklung des ARPANET-Verzeichnisses führte. Das von Feinler und einem Team erstellte Verzeichnis ermöglichte die Navigation im ARPANET.

Wachstum und Entwicklung

ARPA-Netzwerkkarte 1973

Roberts beauftragte Howard Frank mit der Beratung zum topologischen Design des Netzwerks. Frank gab Empfehlungen, um den Durchsatz zu erhöhen und die Kosten in einem erweiterten Netzwerk zu senken. Im März 1970 erreichte das ARPANET die Ostküste der Vereinigten Staaten, als ein IMP bei BBN in Cambridge, Massachusetts , an das Netzwerk angeschlossen wurde. Danach wuchs das ARPANET: 9 IMPs bis Juni 1970 und 13 IMPs bis Dezember 1970, dann 18 bis September 1971 (als das Netzwerk 23 Universitäts- und Regierungshosts umfasste); 29 IMPs bis August 1972 und 40 bis September 1973. Bis Juni 1974 gab es 46 IMPs, und im Juli 1975 zählte das Netzwerk 57 IMPs. Bis 1981 waren es 213 Host-Computer, wobei etwa alle zwanzig Tage ein weiterer Host eine Verbindung herstellte.

Die Unterstützung für Inter-IMP-Verbindungen mit bis zu 230,4 kbit / s wurde 1970 hinzugefügt, obwohl Überlegungen zu Kosten und IMP -Verarbeitungsleistung dazu führten, dass diese Fähigkeit nicht aktiv genutzt wurde.

Larry Roberts betrachtete die Projekte ARPANET und NPL als komplementär und versuchte 1970, sie über eine Satellitenverbindung zu verbinden. Die Forschungsgruppe von Peter Kirstein am University College London (UCL) wurde daraufhin 1971 anstelle von NPL für die UK-Verbindung ausgewählt. Im Juni 1973 verband eine transatlantische Satellitenverbindung ARPANET mit dem Norwegian Seismic Array (NORSAR), über die Erdstation Tanum in Schweden und weiter über eine terrestrische Verbindung zu einem TIP am UCL. UCL stellte ein Gateway für eine Verbindung mit dem NPL-Netzwerk , dem ersten verbundenen Netzwerk, und anschließend dem SRCnet, dem Vorläufer des britischen JANET -Netzwerks, bereit.

1971 begann der Einsatz des nicht robusten (und damit deutlich leichteren) Honeywell 316 als IMP. Es könnte auch als Terminal Interface Processor (TIP) konfiguriert werden, der Terminal-Server- Unterstützung für bis zu 63 serielle ASCII -Terminals über einen mehrzeiligen Controller anstelle eines der Hosts bietet. Der 316 zeichnete sich durch einen höheren Integrationsgrad als der 516 aus, was ihn kostengünstiger und wartungsfreundlicher machte. Der 316 wurde mit 40 kB Kernspeicher für einen TIP konfiguriert. Die Größe des Kernspeichers wurde später im Jahr 1973 auf 32 kB für die IMPs und 56 kB für TIPs erhöht.

1975 führte BBN die IMP-Software ein, die auf dem Pluribus -Multiprozessor lief . Diese tauchten an einigen Stellen auf. 1981 führte BBN IMP -Software ein, die auf seinem eigenen C/30-Prozessorprodukt lief.

Netzwerkleistung

1968 beauftragte Roberts Kleinrock mit der Messung der Leistung des Netzwerks und der Suche nach verbesserungswürdigen Bereichen. Aufbauend auf seiner früheren Arbeit zur Warteschlangentheorie spezifizierte Kleinrock mathematische Modelle der Leistung von paketvermittelten Netzwerken, die die Entwicklung des ARPANET untermauerten, als es Anfang der 1970er Jahre schnell expandierte.

Betrieb

Internetworking-Demonstration, Verknüpfung von ARPANET, PRNET und SATNET im Jahr 1977

Das ARPANET war ein Forschungsprojekt, das eher kommunikationsorientiert als benutzerorientiert konzipiert war. Trotzdem wurde das ARPANET im Sommer 1975 für „betriebsbereit“ erklärt. Die Defense Communications Agency übernahm die Kontrolle, da ARPA fortgeschrittene Forschung finanzieren sollte. Ungefähr zu dieser Zeit wurden die ersten ARPANET-Verschlüsselungsgeräte eingesetzt, um geheimen Verkehr zu unterstützen.

Die transatlantische Konnektivität mit NORSAR und UCL entwickelte sich später zum SATNET . ARPANET, SATNET und PRNET wurden 1977 miteinander verbunden.

Der 1981 gemeinsam von BBN und ARPA veröffentlichte ARPANET Completion Report kommt zu folgendem Schluss:

 ... es ist irgendwie passend, mit der Bemerkung zu enden, dass das ARPANET-Programm eine starke und direkte Rückkopplung in die Unterstützung und Stärke der Informatik hatte, aus der das Netzwerk selbst hervorgegangen ist.

CSNET, Erweiterung

Der Zugang zum ARPANET wurde 1981 erweitert, als die National Science Foundation (NSF) das Computer Science Network (CSNET) finanzierte.

Einführung von TCP/IP

Das Verteidigungsministerium machte TCP/IP 1980 zum Standard für alle militärischen Computernetzwerke. NORSAR und das University College London verließen das ARPANET und begannen Anfang 1982 , TCP/IP über SATNET zu verwenden.

Am 1. Januar 1983, bekannt als Flag Day , wurden TCP/IP-Protokolle zum Standard für das ARPANET und ersetzten das frühere Network Control Program .

MILNET, auslaufend

Im September 1984 wurden die Arbeiten zur Umstrukturierung des ARPANET abgeschlossen, wodurch US-Militärstandorte ihr eigenes Militärnetzwerk ( MILNET ) für die nicht klassifizierte Kommunikation des Verteidigungsministeriums erhielten. Beide Netzwerke transportierten nicht klassifizierte Informationen und waren mit einer kleinen Anzahl kontrollierter Gateways verbunden , die im Notfall eine vollständige Trennung ermöglichen würden. MILNET war Teil des Defense Data Network (DDN).

Durch die Trennung der zivilen und militärischen Netzwerke wurde das ARPANET mit 113 Knoten um 68 Knoten reduziert. Nach der Abspaltung von MILNET würde das ARPANET weiterhin als Internet-Backbone für Forscher genutzt, aber langsam auslaufen.

Außerbetriebnahme

1985 finanzierte die National Science Foundation (NSF) die Einrichtung nationaler Supercomputing-Zentren an mehreren Universitäten und stellte mit dem NSFNET -Projekt 1986 Netzwerkzugang und Netzwerkverbindung bereit . NSFNET wurde zum Internet-Backbone für Regierungsbehörden und Universitäten.

Das ARPANET-Projekt wurde 1990 offiziell stillgelegt. Die ursprünglichen IMPs und TIPs wurden eingestellt, als das ARPANET nach der Einführung des NSFNet geschlossen wurde, aber einige IMPs blieben bis Juli 1990 in Betrieb.

Nach der Stilllegung des ARPANET am 28. Februar 1990 schrieb Vinton Cerf die folgende Klage mit dem Titel „Requiem of the ARPANET“:

Es war der Erste, und der Erste zu sein, war das Beste,
aber jetzt legen wir es nieder, damit es für immer ruht.
Jetzt halten Sie einen Moment mit mir inne, vergießen Sie ein paar Tränen.
Für auld lang syne , für Liebe, für jahrelangen
treuen Dienst, erfüllte Pflicht, weine ich.
Lege jetzt dein Paket nieder , o Freund, und schlafe.

-Vinton Cerf

Vermächtnis

ARPANET in einem breiteren Kontext

Das ARPANET war mit vielen anderen Forschungsprojekten verbunden, die entweder das ARPANET-Design beeinflussten oder die Nebenprojekte waren oder aus dem ARPANET hervorgingen.

Senator Al Gore verfasste den High Performance Computing and Communication Act von 1991 , allgemein als „The Gore Bill“ bezeichnet, nachdem er das Konzept von 1988 für ein nationales Forschungsnetzwerk gehört hatte, das dem Kongress von einer Gruppe unter dem Vorsitz von Leonard Kleinrock vorgelegt wurde . Der Gesetzentwurf wurde am 9. Dezember 1991 verabschiedet und führte zur National Information Infrastructure (NII), die Gore den Informations-Superhighway nannte .

Von ARPA entwickelte und im ARPANET implementierte Inter-Networking-Protokolle ebneten den Weg für die zukünftige Kommerzialisierung eines neuen weltweiten Netzwerks, das als Internet bekannt ist .

Das ARPANET-Projekt wurde mit zwei IEEE-Meilensteinen geehrt , die beide 2009 eingeweiht wurden.

Software und Protokolle

IMP-Funktionalität

Da es für das ARPANET nie das Ziel war, IMPs von anderen Anbietern als BBN zu unterstützen, wurden das IMP-zu-IMP-Protokoll und das Nachrichtenformat nicht standardisiert. Die IMPs kommunizierten jedoch trotzdem untereinander, um Link-State-Routing durchzuführen , Nachrichten zuverlässig weiterzuleiten und Remote-Überwachungs- und Verwaltungsfunktionen für das Network Control Center von ARPANET bereitzustellen. Anfänglich hatte jeder IMP eine 6-Bit-Kennung und unterstützte bis zu 4 Hosts, die mit einem 2-Bit-Index identifiziert wurden. Eine ARPANET-Hostadresse bestand daher sowohl aus dem Portindex auf seinem IMP als auch aus der Kennung des IMP, die entweder in port/IMPNotation oder als einzelnes Byte geschrieben wurde. Beispielsweise könnte die Adresse von MIT-DMG (bemerkenswert für die Hosting-Entwicklung von Zork ) als entweder 1/6oder geschrieben werden 70. Ein Upgrade Anfang 1976 erweiterte die Host- und IMP-Nummerierung auf 8-Bit bzw. 16-Bit.

Zusätzlich zu den primären Routing- und Weiterleitungsaufgaben führte das IMP mehrere Hintergrundprogramme mit den Titeln TTY, DEBUG, PARAMETER-CHANGE, DISCARD, TRACE und STATISTICS durch. Diese erhielten Hostnummern, um direkt angesprochen zu werden und Funktionen unabhängig von angeschlossenen Hosts bereitzustellen. Beispielsweise ermöglichte "TTY" einem Betreiber vor Ort, ARPANET-Pakete manuell über den direkt mit dem IMP verbundenen Fernschreiber zu senden.

Protokoll von 1822

Ausgangspunkt für die Host-to-Host-Kommunikation im ARPANET im Jahr 1969 war das 1822-Protokoll , das die Übertragung von Nachrichten an einen IMP definierte. Das Nachrichtenformat wurde entwickelt, um eindeutig mit einer breiten Palette von Computerarchitekturen zu funktionieren. Eine 1822-Nachricht bestand im Wesentlichen aus einem Nachrichtentyp, einer numerischen Hostadresse und einem Datenfeld. Um eine Datennachricht an einen anderen Host zu senden, formatiert der sendende Host eine Datennachricht, die die Adresse des Zielhosts und die gesendete Datennachricht enthält, und überträgt dann die Nachricht über die 1822-Hardwareschnittstelle. Der IMP lieferte dann die Nachricht an seine Zieladresse, indem er sie entweder an einen lokal verbundenen Host lieferte oder indem er sie an einen anderen IMP lieferte. Wenn die Nachricht schließlich an den Zielhost geliefert wurde, würde der empfangende IMP eine RFNM-Bestätigung ( Ready for Next Message ) an den sendenden Host-IMP übertragen.

Programm zur Netzwerksteuerung

Im Gegensatz zu modernen Internet-Datagrammen wurde das ARPANET entwickelt, um 1822-Nachrichten zuverlässig zu übertragen und den Host-Computer zu informieren, wenn er eine Nachricht verliert. Das zeitgenössische IP ist unzuverlässig, während das TCP zuverlässig ist. Nichtsdestotrotz erwies sich das 1822-Protokoll als unzureichend für die Handhabung mehrerer Verbindungen zwischen verschiedenen Anwendungen, die sich in einem Host-Computer befinden. Dieses Problem wurde mit dem Network Control Program (NCP) angegangen, das ein Standardverfahren bereitstellt, um zuverlässige, flussgesteuerte, bidirektionale Kommunikationsverbindungen zwischen verschiedenen Prozessen in verschiedenen Hostcomputern herzustellen. Die NCP-Schnittstelle ermöglichte es der Anwendungssoftware , sich über das ARPANET zu verbinden, indem sie Kommunikationsprotokolle auf höherer Ebene implementierte , ein frühes Beispiel für das Konzept der Protokollschichtung , das später in das OSI-Modell aufgenommen wurde .

NCP wurde unter der Leitung von Stephen D. Crocker, damals Doktorand an der UCLA, entwickelt. Crocker gründete und leitete die Network Working Group (NWG), die aus einer Gruppe von Studenten im Aufbaustudium an Universitäten und Forschungslabors bestand, die von ARPA gesponsert wurden, um die Entwicklung des ARPANET und der Software für die Host-Computer durchzuführen, die Anwendungen unterstützten. Die verschiedenen Anwendungsprotokolle wie TELNET für Remote-Time-Sharing-Zugriff, File Transfer Protocol (FTP) und rudimentäre E-Mail-Protokolle wurden entwickelt und schließlich portiert, um über die TCP/IP-Protokollsuite zu laufen, oder im Fall von E-Mail durch Simple Mail ersetzt Übertragungsprotokoll.

TCP/IP

Steve Crocker gründete 1969 eine „Networking Working Group“ mit Vint Cerf , der ebenfalls 1972 einer International Networking Working Group beitrat . Diese Gruppen überlegten, wie man Paketvermittlungsnetzwerke mit unterschiedlichen Spezifikationen miteinander verbindet, d . h. Internetworking . Stephen J. Lukasik wies DARPA an, sich in den frühen 1970er Jahren auf die Internetworking-Forschung zu konzentrieren. Die von Bob Kahn an der DARPA und Vint Cerf an der Stanford University und später DARPA geleitete Forschung führte zur Formulierung des Transmission Control Program , das Konzepte aus dem französischen CYCLADES - Projekt unter der Leitung von Louis Pouzin beinhaltete . Seine Spezifikation wurde von Cerf zusammen mit Yogen Dalal und Carl Sunshine im Dezember 1974 geschrieben ( RFC  675 ). Im folgenden Jahr begannen die Tests durch gleichzeitige Implementierungen bei Stanford, BBN und University College London . Zunächst ein monolithisches Design, wurde die Software 1978 in Version 3 als modularer Protokollstapel umgestaltet. Version 4 wurde im Januar 1983 im ARPANET für den Produktionseinsatz installiert und ersetzte NCP. Die Entwicklung der vollständigen Internet-Protokollsuite bis 1989, wie in RFC  1122 und RFC  1123 beschrieben , und Partnerschaften mit der Telekommunikations- und Computerindustrie legten den Grundstein für die Einführung von TCP/IP als umfassende Protokollsuite als Kernkomponente der aufstrebenden Internet .

Netzwerkanwendungen

NCP stellte einen Standardsatz von Netzwerkdiensten bereit, die von mehreren Anwendungen gemeinsam genutzt werden konnten, die auf einem einzigen Hostcomputer ausgeführt wurden. Dies führte zur Entwicklung von Anwendungsprotokollen , die mehr oder weniger unabhängig vom zugrunde liegenden Netzwerkdienst arbeiteten und unabhängige Fortschritte in den zugrunde liegenden Protokollen ermöglichten.

Telnet wurde 1969 entwickelt, beginnend mit RFC 15, erweitert in RFC 855.

Die ursprüngliche Spezifikation für das File Transfer Protocol wurde von Abhay Bhushan geschrieben und am 16. April 1971 als RFC  114 veröffentlicht. Bis 1973 wurde die File Transfer Protocol (FTP)-Spezifikation definiert ( RFC  354 ) und implementiert, wodurch Dateiübertragungen über das ARPANET ermöglicht wurden .

1971 verschickte Ray Tomlinson von BBN die erste Netzwerk -E-Mail ( RFC  524 , RFC  561 ). Innerhalb weniger Jahre machte E-Mail einen sehr großen Teil des gesamten ARPANET-Verkehrs aus.

Die Spezifikationen des Network Voice Protocol (NVP) wurden 1977 definiert ( RFC  741 ) und implementiert. Aber wegen technischer Mängel funktionierten Telefonkonferenzen über das ARPANET nie gut; das zeitgenössische Voice over Internet Protocol (Paketsprache) war Jahrzehnte entfernt.

Passwortschutz

Der Purdy Polynomial Hash-Algorithmus wurde 1971 auf Wunsch von Larry Roberts, dem damaligen Leiter von ARPA, für das ARPANET zum Schutz von Passwörtern entwickelt. Es berechnete ein Polynom vom Grad 2 24 + 17 Modulo der 64-Bit-Primzahl p = 2 64 − 59. Der Algorithmus wurde später von der Digital Equipment Corporation (DEC) zum Hashen von Passwörtern im VMS -Betriebssystem verwendet und wird immer noch dafür verwendet Zweck.

Regeln und Etikette

Aufgrund der staatlichen Finanzierung wurden bestimmte Formen des Verkehrs entmutigt oder verboten.

Leonard Kleinrock behauptet, die erste illegale Handlung im Internet begangen zu haben, nachdem er 1973 nach einem Treffen in England einen Antrag auf Rückgabe seines Elektrorasierers gestellt hatte. Damals war die Nutzung des ARPANET aus persönlichen Gründen rechtswidrig.

1978 verschickte Gary Thuerk von der Digital Equipment Corporation (DEC) gegen die Regeln des Netzwerks die erste Massen-E-Mail an etwa 400 potenzielle Kunden über das ARPANET. Er behauptet, dass dies zu einem Umsatz von DEC-Produkten im Wert von 13 Millionen US-Dollar geführt habe, und betonte das Potenzial des E-Mail-Marketings .

In einem Handbuch über Computer aus dem Jahr 1982 im AI Lab des MIT heißt es zur Netzwerketikette:

Es gilt als illegal, das ARPANet für alles zu nutzen, was nicht der direkten Unterstützung von Regierungsgeschäften dient ... persönliche Nachrichten an andere ARPANet-Teilnehmer (z. B. um ein Treffen zu arrangieren oder ein freundliches Hallo zu sagen) werden im Allgemeinen nicht berücksichtigt schädlich ... Das Versenden von elektronischer Post über das ARPANet zu kommerziellen Zwecken oder zu politischen Zwecken ist sowohl unsozial als auch illegal. Durch das Senden solcher Nachrichten können Sie viele Menschen beleidigen, und es ist möglich, das MIT in ernsthafte Schwierigkeiten mit den Regierungsbehörden zu bringen, die das ARPANet verwalten.

In der Populärkultur

  • Computer Networks: The Heralds of Resource Sharing , ein 30-minütiger Dokumentarfilm mit Fernando J. Corbató , JCR Licklider , Lawrence G. Roberts , Robert Kahn , Frank Heart, William R. Sutherland , Richard W. Watson, John R. Pasta , Donald W. Davies und der Wirtschaftswissenschaftler George W. Mitchell .
  • „Scenario“ , eine Folge der US-Fernsehsitcom Benson (Staffel 6, Folge 20 – vom Februar 1985), war das erste Vorkommen einer populären Fernsehsendung, die sich direkt auf das Internet oder seine Vorfahren bezog. Die Show beinhaltet eine Szene, in der auf das ARPANET zugegriffen wird.
  • Es gibt einen Künstler für elektronische Musik , bekannt als "Arpanet", Gerald Donald , eines der Mitglieder von Drexciya . Das Album Wireless Internet des Künstlers aus dem Jahr 2002 kommentiert die Ausbreitung des Internets durch drahtlose Kommunikation mit Songs wie NTT DoCoMo , die dem in Japan ansässigen Mobilkommunikationsgiganten gewidmet sind.
  • Thomas Pynchon erwähnt das ARPANET in seinem Roman Inherent Vice von 2009 , der 1970 in Los Angeles spielt, und in seinem Roman Bleeding Edge von 2013 .
  • Die Fernsehserie The X-Files aus dem Jahr 1993 zeigte das ARPANET in einer Episode der 5. Staffel mit dem Titel „ Unusual Suspects “. John Fitzgerald Byers bietet an, Susan Modeski (bekannt als Holly ... "genau wie der Zucker") zu helfen, indem er sich in das ARPANET hackt, um an sensible Informationen zu gelangen.
  • In der Spionage-Drama-Fernsehserie The Americans bietet ein russischer Wissenschaftler-Überläufer den Russen Zugang zum ARPANET an, um zu plädieren, nicht repatriiert zu werden (Staffel 2, Episode 5, „The Deal“). Episode 7 der 2. Staffel trägt den Namen „ARPANET“ und zeigt eine russische Infiltration, um das Netzwerk zu verwanzen.
  • In der Fernsehserie Person of Interest hackte die Hauptfigur Harold Finch 1980 das ARPANET mit einem selbstgebauten Computer während seiner ersten Versuche, einen Prototyp der Maschine zu bauen. Dies entspricht dem realen Virus, der im Oktober dieses Jahres auftrat und die ARPANET-Funktionen vorübergehend stoppte. Der ARPANET-Hack wurde erstmals in der Episode 2PiR (stilisiertes 2 R ) diskutiert, in der ein Informatiklehrer ihn als den berühmtesten Hack der Geschichte bezeichnete und einen, der nie gelöst wurde. Finch erwähnte es später gegenüber der Person of Interest Caleb Phipps und seine Rolle wurde erstmals angezeigt, als er das Wissen zeigte, dass es von "einem Kind mit einem selbstgebauten Computer" gemacht wurde, von dem Phipps, der den Hack recherchiert hatte, noch nie zuvor gehört hatte.
  • In der dritten Staffel der Fernsehserie Halt and Catch Fire untersucht die Figur Joe MacMillan die mögliche Kommerzialisierung des ARPANET.

Siehe auch

Verweise

Quellen

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Mündliche Geschichten

Ausführliche technische Nachschlagewerke

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