50 anos atrás, hoje, a internet nasceu na sala 3420

Esta é a história da criação da ARPANET, o precursor inovador da Internet, contada pelas pessoas que estiveram lá.

50 anos atrás, hoje, a internet nasceu na sala 3420

Quando visitei o Boelter Hall da UCLA na última quarta-feira, subi as escadas até o terceiro andar, procurando pelo quarto 3420. E então passei direto por ele. Do corredor, é um lugar bastante modesto.



Mas algo monumental aconteceu lá há 50 anos hoje. Um estudante de graduação chamado Charley Kline sentou-se em um terminal ITT Teletype e enviou a primeira transmissão digital de dados para Bill Duvall, um cientista que estava sentado em outro computador no Stanford Research Institute (agora conhecido como SRI International) do outro lado da Califórnia. Foi o início da ARPANET, a pequena rede de computadores acadêmicos que foi a precursora da Internet.

Na época, esse breve ato de transferência de dados não era nada parecido com um tiro ouvido em todo o mundo. Mesmo Kline e Duvall não apreciaram todo o significado do que eles realizaram: não me lembro de nada especificamente memorável sobre aquela noite, e certamente não percebi que o que tínhamos feito era algo especial na época, diz Kline. Mas seu link de comunicação era a prova da viabilidade dos conceitos que eventualmente permitiram a distribuição de virtualmente todas as informações do mundo para qualquer pessoa com um computador.



Hoje, tudo, de nossos smartphones a nossos abridores de porta de garagem, são nós na rede que descendem daquele que Kline e Duvall testaram naquele dia. Como eles e outros estabeleceram as regras originais para transportar bytes pelo mundo é uma história que vale a pena compartilhar - especialmente quando eles próprios contam.

É melhor que nunca aconteça de novo



Mesmo em 1969, muitas pessoas ajudaram a preparar o terreno para a descoberta de Kline e Duvall na noite de 29 de outubro - incluindo o professor Leonard Kleinrock da UCLA, com quem conversei junto com Kline e Duvall quando o 50º aniversário se aproximava. Kleinrock, que ainda está na UCLA hoje, me disse que a ARPANET foi, de certa forma, uma filha da Guerra Fria. Quando o satélite Sputnik 1 da União Soviética piscou nos céus dos EUA em outubro de 1957, ele enviou ondas de choque tanto para a comunidade científica quanto para o sistema político.

Sala 3420, restaurada à sua glória de 1969. [Foto: Mark Sullivan]

O lançamento do Sputnik pegou os Estados Unidos de pernas para o ar, e Eisenhower disse: ‘É melhor que nunca mais aconteça & apos; reconta Kleinrock quando falei com ele na sala 3420, que agora é conhecida como Kleinrock Internet History Center. Então, em janeiro de 58, ele formou a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA) dentro do Departamento de Defesa para apoiar STEM - ciência, tecnologia, engenharia e matemática - nas universidades dos Estados Unidos [e] laboratórios de pesquisa.



Em meados da década de 1960, o ARPA havia fornecido financiamento para grandes computadores usados ​​por pesquisadores em universidades e grupos de reflexão em todo o país. O responsável do ARPA pelo financiamento era Bob Taylor , a figura chave na história da computação que mais tarde dirigiu o laboratório PARC da Xerox. Na ARPA, ele ficou dolorosamente ciente de que todos aqueles computadores falavam idiomas diferentes e não podiam falar uns com os outros.

Taylor odiava o fato de ter que ter terminais separados - cada um com sua própria linha de comunicação alugada - para se conectar a vários computadores de pesquisa remotos. Seu escritório estava cheio de teletipos.



Em 1969, terminais de teletipo como este eram dispositivos de computação essenciais. [Foto: Mark Sullivan]

Eu disse, oh, cara, é óbvio o que fazer. Se você tem esses três terminais, deve haver um terminal que vá aonde você quiser, Taylor contado a New York Times ' s John Markoff em 1999. Essa ideia é a ARPANET.

777 número espiritual

Taylor tinha um motivo ainda mais prático para desejar uma rede. Ele recebia regularmente pedidos de pesquisadores de todo o país de fundos para comprar computadores mainframe maiores e melhores. Ele sabia que muito do poder de computação que o governo estava financiando estava sendo desperdiçado, explica Kleinrock. Quando um pesquisador esgotou os recursos do sistema no SRI na Califórnia, por exemplo, outro mainframe no MIT pode estar ocioso, talvez após o horário comercial normal na Costa Leste.

Ou pode ser que um mainframe em um site contenha algum software que pode ser útil em outros lugares, como o software gráfico pioneiro financiado pela ARPA desenvolvido na Universidade de Utah. Sem uma rede, se eu estou aqui na UCLA e quero fazer gráficos, vou para o ARPA - por favor, compre-me essa máquina para que eu possa tê-la também, & apos; diz Kleinrock. Todo mundo queria tudo. Em 1966, o ARPA se cansou de tais pedidos.

Leonard Kleinrock [Foto: Mark Sullivan]

O problema era que todos aqueles computadores falavam línguas diferentes. De volta ao Pentágono, os cientistas da computação de Taylor explicaram que todos aqueles computadores de pesquisa estavam executando conjuntos de códigos diferentes. Não havia uma linguagem ou protocolo de rede comum pelo qual os computadores localizados distantes uns dos outros pudessem se conectar para compartilhar conteúdo ou recursos.

Isso logo mudou. Taylor convenceu o diretor da ARPA, Charles Herzfeld, a alocar um milhão de dólares para P&D em uma nova rede para conectar os computadores do MIT, UCLA, SRI e muitos outros locais. Herzfeld conseguiu o dinheiro redirecionando-o de um programa de pesquisa de mísseis balísticos para o orçamento do ARPA. O custo foi justificado dentro dos círculos do DoD, dizendo que a ARPA foi incumbida de construir uma rede de sobrevivência que não cairia se qualquer parte específica fosse destruída, talvez em um ataque nuclear.

A ARPA trouxe Larry Roberts, um antigo amigo do MIT de Kleinrock, para gerenciar o projeto ARPANET. Roberts voltou-se para o trabalho do cientista da computação britânico Donald Davies e do americano Paul Baran para as técnicas de transporte de dados que eles inventaram.

E Roberts logo chamou Kleinrock para trabalhar no aspecto teórico do projeto. Ele pensava no problema da rede de dados desde 1962, quando ainda estava no MIT.

No MIT, como estudante de pós-graduação, decidi resolver o seguinte problema: estava cercado por computadores e eles não podiam se comunicar e sabia que mais cedo ou mais tarde eles teriam que fazê-lo, diz Kleinrock. Ninguém estava olhando para esse problema. Todos estudavam teoria da informação e teoria da codificação.

A principal contribuição de Kleinrock para a ARPANET foi algo chamado teoria das filas. Naquela época, os links de comunicação eram linhas analógicas que você podia alugar da AT&T. Eram linhas comutadas por circuito, o que significa que um switch central estabelecia uma conexão dedicada entre um emissor e um receptor, quer fossem duas pessoas em uma chamada telefônica ou um terminal conectado a um mainframe distante. Houve muito tempo de inatividade nesses circuitos quando as palavras não estavam sendo ditas ou quando bits não estavam sendo transferidos.

A dissertação de MIT de Leonard Kleinrock estabeleceu conceitos que informaram o projeto ARPANET. [Foto: Mark Sullivan]

Kleinrock sentiu que essa era uma maneira extremamente ineficiente de estabelecer conexões entre computadores. A teoria do enfileiramento fornece uma maneira para os pacotes de dados de diferentes sessões de comunicação compartilharem links dinamicamente. Enquanto um fluxo de pacotes pausa, outro não relacionado pode utilizar o mesmo link. Os pacotes que compreendem uma sessão de comunicação (digamos, um envio de e-mail) podem chegar ao receptor usando quatro rotas diferentes. Se uma rota fosse desabilitada, a rede rotearia os pacotes por meio de outra.

Durante nossa conversa na sala 3420, Kleinrock me mostrou sua dissertação sobre tudo isso, sentado em uma pasta vermelha em uma das mesas. Ele publicou sua pesquisa em forma de livro em 1964.

Nesse novo tipo de rede, a movimentação dos dados era dirigida não por um switch central, mas por dispositivos nos nós da rede. Em 1969, esses dispositivos de rede eram chamados de IMPs, ou processadores de mensagens da Internet. Cada máquina era uma versão modificada e robusta de um computador Honeywell DDP-516 que continha hardware especializado para controle de rede.

O IMP original foi entregue a Kleinrock na UCLA no Dia do Trabalho em 1969. Hoje, ele permanece como um monólito no canto da Sala 3420 no Boelter Hall, onde foi restaurado para se parecer com quando realizou a primeira transmissão pela Internet. anos atrás.

15 horas por dia todos os dias

No outono de 1969, Charley Kline era um estudante graduado que tentava terminar o curso de engenharia. Ele fez parte de um grupo de estudantes de graduação que se mudou para o projeto ARPANET depois que Kleinrock recebeu financiamento do governo para ajudar a desenvolver a rede. Em agosto, Kline e outros no projeto trabalharam diligentemente para preparar o software no computador mainframe Sigma 7 da UCLA para se conectar ao IMP. Como não havia interface padrão entre um computador e um IMP - Bob Metcalfe e David Boggs não inventariam a Ethernet até 1973 - o grupo construiu um cabo de conexão de 15 pés do zero. Agora, todos eles precisavam de outro computador para se comunicar.

Charley Kline [Foto: cortesia de Charley Kline]

O SRI foi o segundo centro de pesquisa a obter um IMP, no início de outubro. Para Bill Duvall, isso deu início a um período de intensa preparação para se preparar para a primeira transmissão da UCLA para o SDS 940 da SRI. As equipes da UCLA e da SRI se comprometeram a criar a primeira transmissão bem-sucedida até 31 de outubro, ele me disse.

Basicamente, comecei a projetar e implementei o software, e foi uma daquelas coisas intensas que acontecem em software, que são 15 horas por dia todos os dias pelo tempo que leva, ele lembra.

À medida que o Halloween se aproximava, o ritmo de trabalho na UCLA e no SRI aumentava. Eles estavam prontos para partir antes que o prazo chegasse.

Agora tínhamos dois nós e alugamos essa linha da AT&T na velocidade de 50.000 bits por segundo, diz Kleinrock. Então, agora estamos prontos para fazer isso, para fazer o login.

O primeiro teste que agendamos foi em 29 de outubro, acrescenta Duvall. Era pré-alfa naquele ponto. E, você sabe, pensamos, bem, tudo bem, isso nos dará três dias de teste para colocar isso em funcionamento.

Na noite do dia 29, Kline estava trabalhando até tarde. Duvall também estava no SRI. Os dois planejaram tentar a primeira mensagem ARPANET à noite, para que o trabalho de ninguém fosse afetado caso um dos computadores travasse. Na sala 3420, Kline estava sentado sozinho em frente ao seu terminal, um teletipo ITT conectado ao computador.

Aqui está o que aconteceu naquela noite - com uma das falhas mais históricas da história da computação - nas próprias palavras de Kline e Duvall:

Kline: Eu estava logado no sistema operacional Sigma 7 e então [executei] o programa que havia escrito, o que me permitiu dizer a esse programa para tentar enviar pacotes para o SRI. Enquanto isso, Bill Duvall, do SRI, executou seu programa para aceitar conexões de entrada. E também estávamos no telefone um com o outro.

Tivemos alguns problemas no início. Tive um problema com a tradução do código, pois nosso sistema usava EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), que era o padrão que a IBM usava e também o padrão que o Sigma 7 usava. Mas o computador SRI usava ASCII (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações), que também se tornou o padrão da ARPANET e de quase todo o mundo.

Então, depois de resolver alguns desses pequenos bugs, tentamos realmente fazer o login. . . e você fez isso digitando a palavra login. Esse sistema [SRI] foi programado para ser inteligente, de modo que reconheceu comandos válidos. E se você o tinha no modo avançado, quando você digitou o L e o O e o G, ele reconheceu que você deve estar querendo digitar LOGIN e digitaria I N para você. Então eu digitei o L.

Eu estava ao telefone [com Duvall na SRI] e disse: ‘Você pegou o L?’ E ele disse: ‘Sim’. E eu disse que vi o L voltar e imprimir no meu terminal. E eu digitei o O e ele disse, peguei o O. E eu digitei o G, e ele disse: Espere um minuto, meu sistema travou.

Bill Duvall [Foto: cortesia de Bill Duvall]

Duvall: Depois de algumas cartas, houve um problema de estouro de buffer. Foi uma coisa muito simples de detectar e corrigir e, basicamente, voltou a funcionar e funcionou. A única razão pela qual mencionei isso é que, na minha opinião, tudo isso não é sobre isso. Trata-se do fato de que a ARPANET funciona.

Kline: Ele tinha um pequeno bug e demorou 20 minutos ou o que quer que seja para consertar e tentar novamente. Ele teve que fazer uma mudança em algum software. Tive que verificar novamente alguns dos meus softwares. Ele me ligou de volta e tentamos novamente. Então, começamos de novo e digitei o L, o O e o G, mas dessa vez voltei o I N.

Apenas engenheiros trabalhando

A conexão inicial aconteceu às 10:30 PT da noite. Depois disso, Kline conseguiu entrar em uma conta no computador SRI que Duvall havia criado para ele e começar a executar programas, usando os recursos do sistema de um computador a 350 milhas da UCLA ao longo da costa. De uma forma pequena, a missão da ARPANET foi cumprida.

Já estava ficando tarde, então fui para casa, disse Kline.

Uma placa na sala 3420 explica o que aconteceu lá. [Foto: Mark Sullivan]

A equipe sabia que havia obtido sucesso, mas não se preocupou com a magnitude de sua realização: eram apenas engenheiros trabalhando, diz Kleinrock. Duvall viu a conexão de 29 de outubro como apenas um passo no desafio maior de computadores em rede. Enquanto o trabalho de Kleinrock se concentrava em como os pacotes de dados poderiam ser direcionados em uma rede, os pesquisadores de SRI haviam trabalhado em como um pacote é construído e como os dados dentro dele são organizados.

Foi basicamente aqui que o paradigma que vemos agora na Internet com documentos vinculados e coisas assim foi desenvolvido pela primeira vez, diz Duvall. Sempre imaginamos que teríamos uma série de estações de trabalho e pessoas interconectadas. Nós os chamávamos de centros de conhecimento naquela época, porque tínhamos orientação acadêmica.

Poucas semanas depois da primeira comunicação bem-sucedida de Kline e Duvall, a rede ARPA se estendeu para computadores na UC Santa Barbara e na Universidade de Utah. E a ARPANET cresceu a partir daí, durante os anos 70 e grande parte dos anos 80, conectando cada vez mais computadores governamentais e acadêmicos. E mais tarde os conceitos desenvolvidos na ARPANET seriam aplicados na internet que conhecemos hoje.

Em 1969, um comunicado de imprensa da UCLA elogiou a nova ARPANET. A partir de agora, as redes de computadores ainda estão em sua infância, disse Kleinrock. Mas à medida que crescem e se tornam mais sofisticados, provavelmente veremos a disseminação de 'utilitários de computador', que, como os atuais serviços de eletricidade e telefone, atenderão residências e escritórios individuais em todo o país.

Esse conceito parece um pouco estranho agora que as redes de dados vão muito além de residências e escritórios e chegam aos menores dispositivos de internet das coisas. Mas a declaração de Kleinrock sobre utilitários de computador foi notavelmente presciente, especialmente considerando que a Internet moderna e comercializada só surgiu décadas depois. A ideia permanece fresca em 2019, mesmo com os recursos de computação a caminho de se tornarem tão onipresentes e fáceis de considerar como a eletricidade.

Talvez aniversários como este sejam boas oportunidades não apenas para lembrar como chegamos a essa era altamente conectada, mas também para olhar para o futuro - como fez Kleinrock - para pensar sobre o próximo destino da rede.