Arpanet

La red de computadoras ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) fue creada por encargo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos como medio de comunicación para los diferentes organismos del país. El primer nodo se creó en la Universidad de California, Los Ángeles y fue la espina dorsal de Internet hasta 1990, tras finalizar la transición al protocolo TCP/IP en 1983.
Trasfondo
Agus GRosa El concepto de una red de computadoras capaz de comunicar usuarios en distintas computadoras fue formulado por J.C.R. Licklider de Bolt, Beranek and Newman (BBN) en agosto de 1962, en una serie de notas que discutían la idea de "Red Galáctica". En octubre del mismo año, Licklider fue convocado por ARPA (Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados) perteneciente al Departamento de Defensa de los Estados Unidos. En este foro, convenció a Ivan Sutherland y Bob Taylor de la importancia del concepto antes de abandonar la agencia, y antes de que se iniciara trabajo alguno. Mientras tanto, Paul Baran estaba trabajando desde 1959 en la RAND Corporation en una red segura de comunicaciones capaz de sobrevivir a un ataque con armas nucleares, con fines militares. Sus resultados se publicaron a partir de 1960, y en ellos se describían dos ideas clave: El uso de una red descentralizada con múltiples caminos entre dos puntos. La división de mensajes completos en fragmentos que seguirían caminos distintos. La red estaría capacitada para responder ante sus propios fallos. El resumen final de este esquema se presentó en 1962 y se publicó en 1964. En la misma época, Leonard Kleinrock ya trabajaba en el concepto de almacenar y reenviar mensajes en su tesis doctoral en el MIT. Esto incluía un importante análisis de la teoría de colas aplicada a las redes de comunicaciones (publicado como libro en 1964). Su trabajo aún no incluía la idea de fragmentación en paquetes. Por último, Donal Davies, del Laboratorio Nacional de Física comenzó a relacionar todos estos conceptos en 1965, después de asistir a una conferencia en el Reino Unido sobre multiplexación en el tiempo. Su investigación tuvo lugar independientemente de los trabajos de Baran, de los que no tuvo conocimiento hasta 1966. Casualmente, fue Davies quien empezó a usar el término "paquete". En este estado de las cosas, cuatro centros de investigación independientes (DARPA, la corporación RAND, el MIT y NPL en el Reino Unido) acabarían convirtiéndose en los primeros nodos experimentales de ARPANET. Orígenes Mientras todo esto ocurría, ARPA y Taylor seguían interesados en crear una red de ordenadores. Al final de 1966, Taylor contactó a Lawrence G. Roberts (del Laboratorio Lincoln, en el MIT) con el objeto de que liderase el proyecto de creación de la nueva red. Roberts ya conocía a Davies gracias a la mencionada conferencia sobre multiplexación en el tiempo. El concepto original de Roberts consistía en utilizar la técnica de multiplexación en el tiempo, uniendo máquinas directamente con cables telefónicos. En una de las primeras reuniones (de 1967), muchos participantes no estaban dispuestos a que sus computadoras tuvieran que gestionar líneas telefónicas. Uno de estos participantes, Wesley A. Clark, tuvo la idea de usar pequeños ordenadores separados sólo para gestionar los enlaces de comunicaciones. Esta idea permitió descargar de trabajo a las computadoras principales, además de aislar la red de la distinta naturaleza de cada computadora. Sobre esta base comenzó el diseño inicial de ARPANET. Roberts presentó su primer plan en un simposio de 1967. En este mismo evento se encontraba presente Roger Scantlebury, colaborador de Davies. Gracias a este encuentro discutieron la idea de la conmutación de paquetes, y permitió a Roberts conocer el trabajo de Baran. Nacimiento de ARPANET En el verano de 1968 ya existía un plan completo y aprobado por ARPA. De manera que se celebró un concurso con 140 potenciales proveedores. Sin embargo, solamente 12 de ellos presentaron propuestas. En 1969, el contrato se adjudicó a BBN (donde había trabajado Lickliderel, creador del concepto de Red Galáctica). La oferta de BBN seguía el plan de Roberts rapidamente. Los pequeños ordenadores se denominaron Procesadores del interfaz de mensajes (IMPs). Éstos implementaban la técnica de almacenar y reenviar y utilizaban un modem telefónico para conectarse a otros equipos (a una velocidad de 50 kbits por segundo). Los ordenadores centrales se conectaban a los IMPs mediante interfaces serie a medida. Los IMP se implementaron inicialmente con ordenadores DDP-516 de Honeywell. Contaban con 24 kilobytes de memoria principal con capacidad para conectar un máximo de cuatro ordenadores centrales, y comunicarlos con otros seis IMP remotos. BBN tuvo disponible todo el hardware y el software necesario en tan sólo nueve meses. Primer despliegue La ARPANET inicial consistía en cuatro IMPs instalados en: UCLA, donde Kleinrock creó el Centro de medición de red. Un ordenador SDS Sigma 7 fue el primero en conectarse. El Augmentation Research Center en el Instituto de investigación de Stanford, donde Doug Engelbart creó el novedoso sistema NLS, un incipiente sistema de hipertexto. Un ordenador SDS 940 fue el primero en conectarse. La Universidad de California, con un IBM 360. El Departamento Gráfico de la Universidad de Utah, donde Ivan Sutherland se trasladó. Con un PDP-10 inicialmente conectado. El primer enlace de ARPANET se estableció el 21 de noviembre de 1969 entre UCLA y Stanford. el 5 de diciembre del mismo año, toda la red inicial estaba lista. En marzo de 1970 ARPANET cruzó hasta la costa Este cuando la propia BBN se unió a la red. En 1971 ya existían 23 ordenadores conectados, pertenecientes a universidades y centros de investigación. Este número creció hasta 213 ordenadores en 1981 con una nueva incorporación cada 20 días en media. Software desarrollado En 1972, Ray Tomlinson de la BBN inventó el correo electrónico. En 1973, el protocolo FTP ya estaba definido e implementado, facilitando el movimiento de ficheros en ARPANET. Para entonces el 75% del tráfico ya se debía al éxito del correo electrónico. También se especificó un protocolo para transmisión de voz (RFC 741), que llegó a implementarse pero fue un fracaso por motivos técnicos. Esto no vería la luz hasta varias décadas más tarde. El mito de los ataques nuclear El mito de que ARPANET se construyó para sobrevivir a ataques nucleares sigue siendo muy popular. Sin embargo, este no fue el motivo. Si bien es cierto que ARPANET fue diseñada para sobrevivir a fallos en la red, la verdadera razón para ello era que los nodos de conmutación eran poco fiables, tal y como se atestigua en la siguiente cita: A raíz de un estudio de RAND, se extendió el falso rumor de que ARPANET fue diseñada para resistir un ataque nuclear. Esto nunca fue cierto, solamente un estudio de RAND, no relacionado con ARPANET, consideraba la guerra nuclear en la transmisión segura de comunicaciones de voz. Sin embargo, trabajos posteriores enfatizaron la robustez y capacidad de supervivencia de grandes porciones de las redes subyacentes. (Internet Society, A Brief History of the Internet) Internet ha supuesto una revolución sin precedentes en el mundo de la informática y de las comunicaciones. Los inventos del telégrafo, teléfono, radio y ordenador sentaron las bases para esta integración de capacidades nunca antes vivida. Internet es a la vez una oportunidad de difusión mundial, un mecanismo de propagación de la información y un medio de colaboración e interacción entre los individuos y sus ordenadores independientemente de su localización geográfica. Internet representa uno de los ejemplos más exitosos de los beneficios de la inversión sostenida y del compromiso de investigación y desarrollo en infraestructuras informáticas. A raíz de la primitiva investigación en conmutación de paquetes, el gobierno, la industria y el mundo académico han sido copartícipes de la evolución y desarrollo de esta nueva y excitante tecnología.


PREGUNTAS:
1) ¿Por quién fue creada la red de computadoras ARPANET y para qué? Fue creada por encargo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos como medio de comunicación para los diferentes organismos del país.

2) ¿Donde se creó el primer nodo? El primer nodo se creó en la Universidad de California, Los Ángeles.

3) ¿Por quién y cuando fue formulada el concepto de una red de computadoras capaz de comunicar usuarios en distintas computadoras? El concepto de una red de computadoras capaz de comunicar usuarios en distintas computadoras fue formulado por J.C.R. Licklider de Bolt, Beranek and Newman (BBN) en agosto de 1962.

4) ¿Desde cuando Paul Brand estaba trabajando en la RAND CORPORATION? Paul Baran estaba trabajando desde 1959 en la RAND Corporation en una red segura de comunicaciones capaz de sobrevivir a un ataque con armas nucleares, con fines militares.

5) ¿Cuáles fueron las ideas claves de los resultados de Paul Brand en 1960? Sus resultados se publicaron a partir de 1960, y en ellos se describían dos ideas clave: El uso de una red descentralizada con múltiples caminos entre dos puntos. La división de mensajes completos en fragmentos que seguirían caminos distintos. La red estaría capacitada para responder ante sus propios fallos.

6) ¿Quién fue el que empezó a usar la palabra paquete? Fue Donal Davies quien empezó a usar el término "paquete".

7) ¿ Cómo conocía Lawrence G. Roberts a Donal Davies? Lawrence G. Roberts (del Laboratorio Lincoln, en el MIT) ya conocía a Davies gracias a la conferencia sobre multiplexación en el tiempo.

8) ¿En que consistía el concepto original de Roberts? El concepto original de Roberts consistía en utilizar la técnica de multiplexación en el tiempo, uniendo máquinas directamente con cables telefónicos.

9) ¿En que año comenzó a existir un plan completo y aprobado por ARPA? En el verano de 1968 ya existía un plan completo y aprobado por ARPA. De manera que se celebró un concurso con 140 potenciales proveedores.

10) ¿Con que ordenadores se implementaron los IPM? Los IMP se implementaron inicialmente con ordenadores DDP-516 de Honeywell. Contaban con 24 kilobytes de memoria principal con capacidad para conectar un máximo de cuatro ordenadores centrales, y comunicarlos con otros seis IMP remotos.

11) ¿Dónde se instalaban los cuatro IMPs que consistía la ARPANET inicial? La ARPANET inicial consistía en cuatro IMPs instalados en: UCLA, donde Kleinrock creó el Centro de medición de red. Un ordenador SDS Sigma 7 fue el primero en conectarse. El Augmentation Research Center en el Instituto de investigación de Stanford, donde Doug Engelbart creó el novedoso sistema NLS, un incipiente sistema de hipertexto. Un ordenador SDS 940 fue el primero en conectarse. La Universidad de California, con un IBM 360. El Departamento Gráfico de la Universidad de Utah, donde Ivan Sutherland se trasladó. Con un PDP-10 inicialmente conectado.

12) ¿Qué invento Ray Tomlinson en 1972? En 1972, Ray Tomlinson de la BBN inventó el correo electrónico. En 1973, el protocolo FTP ya estaba definido e implementado, facilitando el movimiento de ficheros en ARPANET. Para entonces el 75% del tráfico ya se debía al éxito del correo electrónico

13) ¿Quién publicó el primer documento sobre la teoría de conmutación de paquetes? ¿Desde donde? En Julio de 1961 Leonard Kleinrock publicó desde el MIT el primer documento sobre la teoría de conmutación de paquetes.

14) ¿ Para qué se traslado Roberts a la DARPA? A finales de 1966 Roberts se trasladó a la DARPA a desarrollar el concepto de red de ordenadores y rápidamente confeccionó su plan para ARPANET, publicándolo en 1967.

15) ¿Qué lanzó DARPA para el desarrollo de unos de sus componentes claves? En Agosto de 1968, después de que Roberts y la comunidad de la DARPA hubieran refinado la estructura global y las especificaciones de ARPANET, DARPA lanzó un RFQ para el desarrollo de uno de sus componentes clave: los conmutadores de paquetes llamados interface message processors (IMPs, procesadores de mensajes de interfaz).

16) ¿Quién organizó una gran y muy exitosa demostración de ARPANET en la International Computer Communication Conference? En Octubre de 1972, Kahn organizó una gran y muy exitosa demostración de ARPANET en la International Computer Communication Conference. Esta fue la primera demostración pública de la nueva tecnología de red.

17) Cuando ARPANET original evolucionó hacia Internet, ¿En que idea se baso Internet? La ARPANET original evolucionó hacia Internet. Internet se basó en la idea de que habría múltiples redes independientes, de diseño casi arbitrario, empezando por ARPANET como la red pionera de conmutación de paquetes, pero que pronto incluiría redes de paquetes por satélite, redes de paquetes por radio y otros tipos de red.

18) ¿Cuántas fueron las reglas fundamentales en las primeras ideas de Kahn? ¿Cuáles? Cuatro fueron las reglas fundamentales en las primeras ideas de Kahn: Cada red distinta debería mantenerse por sí misma y no deberían requerirse cambios internos a ninguna de ellas para conectarse a Internet. Las comunicaciones deberían ser establecidas en base a la filosofía del "best-effort" (lo mejor posible). Si un paquete no llegara a su destino debería ser en breve retransmitido desde el emisor. Para interconectar redes se usarían cajas negras, las cuales más tarde serían denominadas gateways (pasarelas) y routers (enrutadores). Los gateways no deberían almacenar información alguna sobre los flujos individuales de paquetes que circulasen a través de ellos, manteniendo de esta manera su simplicidad y evitando la complicada adaptación y recuperación a partir de las diversas modalidades de fallo. No habría ningún control global a nivel de operaciones.

19) ¿Cuáles eran las otras cuestiones claves que debían de ser resueltas por Kahn? Otras cuestiones clave que debían ser resueltas eran: Algoritmos para evitar la pérdida de paquetes en base a la invalidación de las comunicaciones y la reiniciación de las mismas para la retransmisión exitosa desde el emisor. Provisión de pipelining ("tuberías") host a host de tal forma que se pudieran enrutar múltiples paquetes desde el origen al destino a discreción de los hosts participantes, siempre que las redes intermedias lo permitieran. Funciones de pasarela para permitir redirigir los paquetes adecuadamente. Esto incluía la interpretación de las cabeceras IP para enrutado, manejo de interfaces y división de paquetes en trozos más pequeños si fuera necesario. La necesidad de controles (checksums) extremo a extremo, reensamblaje de paquetes a partir de fragmentos, y detección de duplicados si los hubiere. Necesidad de direccionamiento global. Técnicas para el control del flujo host a host. Interacción con varios sistemas operativos. Implementación eficiente y rendimiento de la red, aunque en principio éstas eran consideraciones secundarias.

20) ¿ Cuáles son las directrices básicas que surgieron de la colaboración entre Kahn y Cerf ? Estas son las directrices básicas que surgieron de la colaboración entre Kahn y Cerf : Las comunicaciones entre dos procesos consistirían lógicamente en un larga corriente de bytes; ellos los llamaban "octetos". La posición de un octeto dentro de esta corriente de datos sería usada para identificarlo. El control del flujo se realizaría usando ventanas deslizantes y acks (N. del T.: abreviatura de acknowledgement, acuse de recibo). El destinatario podría decidir cuando enviar acuse de recibo y cada ack devuelto correspondería a todos los paquetes recibidos hasta el momento. Se dejó abierto el modo exacto en que emisor y destinatario acordarían los parámetros sobre los tamaños de las ventanas a usar. Se usaron inicialmente valores por defecto. Aunque en aquellos momentos Ethernet estaba en desarrollo en el PARC de Xerox, la proliferación de LANs no había sido prevista entonces y mucho menos la de PCs y estaciones de trabajo. El modelo original fue concebido como un conjunto, que se esperaba reducido, de redes de ámbito nacional tipo ARPANET. De este modo, se usó una dirección IP de 32 bits, de la cual los primeros 8 identificaban la red y los restantes 24 designaban el host dentro de dicha red. La decisión de que 256 redes sería suficiente para el futuro previsible debió empezar a reconsiderarse en cuanto las LANs empezaron a aparecer a finales de los setenta.