DARPA

1. Запуск супутника

Не повіриш, але створення інтернету пов'язане з першим космічним супутником, який запустили в колишньому СРСР у 1957 році. І це не конспірологічна, а офіційна версія появи інтернету. Ось як усе було.

У 1957 році Радянський Союз випередив США у запуску першого супутника, що виявилося суттєвим ударом по національному престижу американців. У відповідь на події Конгрес заявив, що таке не повинно повторитися, і в 1958 році була створена організація DARPA.

Defense Advanced Research Projects Agency, або DARPA - Управління перспективних дослідницьких проєктів Міністерства оборони США. Ця організація фінансувалася міністерством оборони США, але дослідження проводила не самостійно, а видавала гранти на цікаві для них проєкти.

Перед DARPA поставили завдання зберегти військові технології США передовими. DARPA існує незалежно від звичайних військових науково-дослідних установ і безпосередньо підпорядковується керівництву Міністерства оборони.

Штат DARPA нараховує лише дві сотні людей, але її бюджет — кілька мільярдів доларів. Організація фінансує кілька сотень дослідницьких проєктів, які можуть бути корисними міністерству оборони США.

Ці числа є приблизними, оскільки DARPA концентрується на короткострокових програмах (від двох до чотирьох років), що виконуються невеликими, спеціально відібраними групами компаній-підрядників.

На самому початку Управління називалося ARPA, потім його перейменували на DARPA (з додаванням слова Defense) у 1972 році. Потім знову на ARPA у 1993 році, і, нарешті, знову на DARPA 11 березня 1996 року.

DARPA відповідало за фінансування розробки університетами розподіленої комп'ютерної мережі ARPANET (з якої згодом з'явився інтернет), а також Unix-BSD (системи університету UNIX Берклі) і стека протоколів TCP/IP. Наразі організація серед іншого спонсорує розробку автомобілів-роботів.

2. ARPANET

У розпал холодної війни Сполучені Штати захотіли мати мережу, яка б пережила навіть ядерну війну. Телефонні мережі, що існували тоді, не забезпечували потрібної надійності та відмовостійкості. При втраті критичних вузлів телефонна мережа розпадалася не на незалежні фрагменти.

Для курування цієї проблеми в організації ARPA створили спеціальний відділ – Офіс Методів обробки інформації. А саму розробку мережі доручили групі з чотирьох університетів:

• Каліфорнійський університет Лос-Анджелеса
• Стенфордський дослідницький центр
• Університет Юти
• Каліфорнійський університет у Санта-Барбарі

Дослідницька частина стартувала у 1969 році. Обладнання на той час було дуже примітивним, тому для передачі даних довелося задіяти велику кількість різних елементів: залізо, сервіси, програми тощо... Треба було стандартизувати їхню взаємодію.

Так само військові хотіли, щоб така система з коробки підтримувала передові протоколи передачі даних: telnet і ftp.

У результаті вчені вирішили розбити логіку передачі даних аж на 7 рівнів, кожен із яких надбудовувався поверх попереднього. Докладно про це ми розповімо у наступній лекції.

Як перші вузли мережі ARPANET обрали університети, що беруть участь у її розробці. Пізніше до них приєдналися інші технологічні інститути та, нарешті, військові.

Загалом за півроку розробили перший робочий варіант. Перше випробування технології відбулося 29 жовтня 1969 року о 21:00. Мережа складалася з двох терміналів, які повинні були бути максимально віддалені один від одного, щоб перевірити систему в максимальних режимах.

Перший термінал був у Каліфорнійському університеті, а другий — на відстані 600 км від нього, у Стенфордському університеті. На терміналах використовували 16-розрядні міні-комп'ютери Honeywell DDP-316 із 12 Кб ОЗП. Цифрові абонентські лінії зв'язку DS-0 ємністю 56 кбіт/с орендували в компанії AT&T.

Експеримент полягав у тому, щоб передати слово login через мережу. Із першого разу це не вийшло, щось пішло не так. Але за кілька годин експеримент повторили, і він пройшов успішно: одержувач побачив слово login на своєму моніторі.

Після успішного експерименту мережа стала розвиватися кількісно та якісно. До неї почало підключатися дедалі більше університетів, софт покращувався, залізо стандартизувалося. Але мережею користувалися здебільшого вчені.

1973 року до мережі почали підключатися європейські університети — вона стала по-справжньому міжнародною. У 1977 році у мережі було цілих 111 комп'ютерів (серверів). А вже в 1983 році з 4000 комп'ютерів, які розташовувалися всією територією США, встановили супутниковий зв'язок з Гавайями та Європою.

3. TCP/IP

Переважна більшість перших комп'ютерів підключалася безпосередньо до терміналів і використовувалася окремими користувачами, зазвичай у тому ж будинку чи приміщенні. Такі мережі стали відомі як локальні (LAN). Мережі, що виходять за межі локальних, тобто глобальні (WAN), з'явилися в 1950-х роках і були введені в 1960-х.

Дуже часто локальні мережі розроблялися співробітниками технічних університетів та лабораторій для внутрішніх потреб. Вони мали власні (іноді аналогові) протоколи передачі, й у більшості випадків були сумісні один з одним.

Однак у 1972 року групою розробників під керівництвом Вінтона Серфа створили стек протоколів під назвою TCP/IP. Він був універсальним і підходив як для глобальної мережі, так і для багатьох локальних.

У липні 1976 року Вінт Серф і Боб Кан вперше продемонстрували передачу даних з використанням TCP трьома різними мережами. Пакет пройшов таким маршрутом: Сан-Франциско – Лондон – Університет Південної Каліфорнії. До кінця своєї подорожі пакет пройшов 150 тис. км і не втратив жодного біта.

У 1978 році Серф, Джон Постел та Денні Кохен вирішили виділити в тодішньому TCP-протоколі дві окремі функції: TCP та IP (Internet Protocol, міжмережевий протокол).

TCP відповідав за розбивку повідомлення на маленькі пакети, датаграми і з'єднання їх у кінцевому пункті відправки. IP відповідав за передачу окремих датаграм із контролем отримання.

Отак народився сучасний протокол інтернету. А з 1 січня 1983 ARPANET перейшла на новий протокол. Цей день вважають офіційною датою народження інтернету.

4. UNIX/BSD

Ще одним дітищем DARPA є операційна система BSD-UNIX. Це ціле сімейство операційних систем, що сягають до дистрибутивів університету Берклі. А почалося все з операційної системи UNIX.

Взагалі UNIX розробили в надрах компанії AT&T, технологічного лідера свого часу. Але після визнання їх монополістом, їм заборонили займатися розвитком комерційної версії своєї операційної системи, UNIX.

UNIX була дуже гарна, і під неї вже існувало програм, тому масово почали з'являтися клони UNIX, які були побудовані за тими ж принципами і підтримували роботу з програмами. Такі операційні системи називають Unix-like. Серед таких клонів були:

• BSD-Unix
• GNU/Linux
• MacOS
• MINIX
• FreeBSD

До сімейства операційних систем BSD належать: NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, ClosedBSD, MirBSD, DragonFly BSD, PC-BSD, GhostBSD, DesktopBSD, SunOS, TrueBSD, Frenzy, Ultrix і частково XNU (ядро macOS, iOS, tvOS, watchOS, CarPlay, Darwin).

Так, так, операційна система MacOS та iOS теж мають під капотом операційну систему BSD-UNIX. Ось такі пироги.

Де не сунься, знайдеш UNIX:

• У Android під капотом Linux, заснований на UNIX
• На iPhone стоїть iOS, заснована на FreeBSD
• На MacBook стоїть MacOS, заснована на FreeBSD
• Майже будь-який сервер – це Linux, а в нього під – капотом UNIX

Роутери, розумні холодильники, SmartTV – у всього під капотом так чи інакше стоїть старий-добрий UNIX.