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Arpanet
Arpanet:
Anders als bei früheren Anläufen bestand bei der Entwicklung
des ARPANET von Anfang an die Absicht, in das entstehende Netz vollkommen
heterogene Hardwareplattformen zu integrieren. Charles Hitzfeld, der Leiter
von ARPA, bewilligte für die Pilotarbeiten des Jahres 1968 ein Budget von
500.000 Dollar. Zwei Jahre später betrug das jährliche Budget für das
ARPANET bereits 2.2 Millionen Dollar. Als Ziel des ARPANET-Projekts wurde
die Errichtung eines zuverlässigen, störungsresistenten Netzes auf der Basis
der neuen Pakettechnik, die gemeinsame Nutzung vorhandener
Hardware-Ressourcen und die Möglichkeit des Datenaustauschs zwischen
Rechnern unterschiedlicher Hersteller benannt: "Almost every conceivable
item of computer hardware and software will be in the network ... This is
the greatest challenge of the system, as well as its greatest ultimate
value" (Dickson, 1968, 131).
Zu diesem Zeitpunkt finanzierte IPTO den ARPA angeschlossenen
Forschungszentren eine Vielzahl unterschiedlicher Rechnerplattformen, u.a.
von IBM, DEC, SDS und Univac. Durch die Vernetzung sollten vor allem teure
Einzelstücke wie der Superrechner ILLIAC in Illinois allen beteiligten
Forschungseinrichtungen gemeinsam zur Verfügung stehen, damit ARPA nicht
mehr jedem Zentrum einen eigenen Kauf finanzieren musste.
1969 wurde mit der Vernetzung der ARPA-Forschungseinrichtungen begonnen.
Gegen Ende des Jahres waren die ersten vier Computerzentren miteinander
verbunden: die Universität von Kalifornien in Santa Barbara mit einer IBM
360/75, das Stanford Research Institute mit einer SDS-940, die Universität
von Utah mit einer PDP-10 und die Universität von Kalifornien in Los Angeles
mit einer SDS Sigma-7. Im folgenden Jahr kamen auch Harvard und das MIT
hinzu. Mitte 1971 waren bereits mehr als dreißig verschiedene
Computerzentren in das Netz eingebunden.
Von der Idee des ARPANET waren allerdings nicht alle Computerzentren
begeistert, weil sie zu Recht befürchteten, dass ein Erfolg des Netzes
Einschnitte in das Budget für Hardwarekäufe mit sich bringen würde. Als
Hauptbedenken äußerten die Leiter mehrerer Forschungseinrichtungen deshalb
Kritik an dem enormen Aufwand, der notwendig sein würde, für jeden der
vielen vorhandenen Rechnertypen die erforderliche Netzwerksoftware zu
schreiben. Wesley Clark von der Washington University in St. Louis fand für
dieses Problem aber eine einfache Lösung: jeder Rechner wurde an einen
kleinen Minicomputer angeschlossen, der als Interface zum Netz fungierte.
Die Paketverteilung wurde dann von einem Programm erledigt, das für die
überall als "interface message processor" (IMP) eingesetzten Minicomputer
nur einmal entwickelt zu werden brauchte. Diese Arbeitsteilung zwischen
unterschiedlichen Netzwerkschichten (layering) erwies sich als die am besten
geeignete Lösung für das Problem der Interaktion unterschiedlicher
Komponenten in einem Netzwerk: die Aufgabe der Paketverteilung brauchte von
keinem Anwendungsprogramm selbst wahrgenommen zu werden, solange die
spezifizierte Schnittstelle zu der hierarchisch untergeordneten
Paketverteilungssoftware eingehalten wurde.
Die Kommunikationsfunktion im Netz übernahmen Honeywell DDP-516-Minicomputer
mit 24 Kilobyte Hauptspeicher. In ihrer Software wurde zur Erhöhung der
Übertragungszuverlässigkeit das Prinzip des "acknowledgment" implementiert:
der Empfang jedes Pakets wurde vom Empfänger bestätigt; eine Fehlerkontrolle
wurde durch die Übermittlung einer Quersumme des Paketinhalts realisiert.
Auch das wichtigste Problem, das korrekte Weiterleiten der Pakete in
Richtung auf den Zielrechner ("routing") konnte erfolgreich gelöst werden.
Alle 0.7 Sekunden berechnete jeder IMP abhängig von der momentanen
Auslastung der verschiedenen Strecken die jeweils günstigste Verbindung zu
allen benachbarten Rechnern. Allmählich gelang es, den Routing-Algorithmus
immer weiter zu verbessern und Engpässe bei der Paketverteilung zu vermeiden
(Stallings, 1991).
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