Компьютерная связь
Введение
Как я писал в предыдущей главе, телефон был основой американской гегемонии в области коммуникаций. Несмотря на разработку большинства соответствующих технологий, для глобального доминирования США был нужен полный контроль над линиями международной связи. В итоге к 60-м годам они сделали удачную ставку на спутниковую связь, хотя до того рассматривали разные варианты: от наземных радио-ретрансляторов до подводных кабелей.
В то же самое время они продолжали развивать средства связи, использующие телефон в качестве основы. Например, телекс стали стандартом в середине 20 века, заменив телеграф. Примерно тогда же появился факс современного типа. На подобных технологиях были основаны самые разные услуги: распространение новостей, прогнозов погоды и биржевых котировок, денежные переводы и т.п. Тогда же в телефонные провода ушли теле- и радиопередачи, которые транслировались по выделенным линиям до городов, где уже передавались в эфир с местных радиовышек. Благодаря спутникам американское телефидение также стало доступно по всему миру.
С одной стороны, это положение дел очень похоже на эпоху интернета, когда существуют низкоуровневые коммуникации, и есть всевозможные услуги, предоставляемые поверх них: от домашних страничек и микро-форумов до глобальных соцсетей и стриминговых платформ. Однако есть большая разница. В те годы, о которых мы говорим, большинство этих услуг в Америке предоставлялось естественной (т.е. поддерживаемой государством) монополией AT&T. Сейчас же существует четкое деление между инфраструктурой связи и конкретными сервисами поверх нее. Последние вообще могут быть запущены кем угодно. Любой из нас может поднять свой сервер, запустить на нем сайт и дать ссылку друзьям. Без лицензирования и контроля со стороны государства, и без договора с монополистом, которому принадлежат провода.
Эта ситуация - не результат случайного стечения обстоятельств, естественной эволюции или кибернетической самоорганизации. За ним стоит сознательная политика гегемона. Ее основы были заложены очень рано - в 60-х годах, до появления не только интернета, но даже арпанета - первой сети с коммутацией пакетов. Более того, появление подобных сетей стало возможным благодаря этой политике: как в области технологий, так и в области регуляции коммуникаций. Чтобы составить общую картину эпохи, давайте посмотрим, как компьютерные сети вошли в жизнь человечества.
Тут сразу нужно сделать оговорку про цифровую передачу данных. В ту эпоху она развивалась в двух слабо пересекающихся направлениях. С одной стороны были компьютеры, связанные телефонными линиями, с другой - начался перевод самой телефонии на цифровой носитель. Второй вопрос отложим до одной из следующих глав, потому что в рассматриваемый период времени этот процесс мало касался сетей в интересующем нас смысле. Прямое подключение компьютеров к цифровым телефонным линиям начали массово использовать только в конце 80-х. До того в виде нулей и единиц по ним передавали только голос и только на магистралях между крупными АТС. "Последняя миля", идущая непосредственно к компьютерам, много где оставалась аналоговой еще в 00-х. Поэтому стандартом в первые десятилетия развития сетей была связь через модем поверх звукового телефонного сигнала. Ее и будем обсуждать.
Ранние эксперименты
Доступ к компьютеру через общедоступную телефонную сеть впервые был продемонстрирован в исследовательском подразделении AT&T Bell Labs, еще до появления полноценных компьютеров. Началось все с того, что в 1937 году сотрудник лаборатории Джордж Штибиц собрал простой сумматор на телефонных реле, впоследствии названный Model K. Руководство оценило потенциал устройства и заказало исследователю продвинутую модель калькулятора с поддержкой всех арифметических операций на комплексных числах. Он начал проектировать машину в 1939 году, а в 1940 состоялась первая публичная демонстрация. Вычислитель Model I Complex Number Calculator представили Американскому математическому обществу.
Самое интересное, что Штибиц использовал телетайп в качестве устройства ввода-вывода, что позволило программировать компьютер не только через прямое подключение, но и удаленно через общедоступную телефонную сеть. Именно этот метод был использован для демонстрации, которая проходила в Ганновере, штат Нью-Гэмпшир. Штибиц вводил команды и данные с помощью телетайпа, а вычисления проводились на устройстве, расположенном в Нью-Йорке. Это считается первым задокументированным примером удаленного доступа к компьютеру, пусть и не электронному. (A History of Computing Research at Bell Laboratories (1937-1975))
Эта демонстрация не осталась незамеченной среди небольшого на тот момент сообщества специалистов по электронике. Так на ней присутствовал Джон Мокли - один из создателей первого электронного компьютера ENIAC. Кроме того, ее заметили в кибернетических кругах. За удаленными расчетами в тот день наблюдал Норберт Винер (https://history.computer.org/pioneers/pdfs/S/Stibitz.pdf).
8 января 1940 года система была введена в эксплуатацию. Калькулятор стоял в шкафу, а доступ к нему был организован через подключенные напрямую телетайпы. Их было 3, но работать они могли только по очереди. Даже в таком формате компьютер смог заменить большое количество людей, занимавшихся расчетами вручную. Машина использовалась до 1949 года и постоянно была под нагрузкой. Позже лаборатория выпустила несколько усовершенствованных версий с расширенным функционалом, вплоть до подпрограмм. Использование же телетайпов в качестве устройства ввода-вывода было заимствовано индустрией электронных компьютеров.
В Bell Labs оценили не только использование компьютерных вычислений, но и идею цифровой связи. Исследования в этом направлении продолжились и в 1956 году инженеры компании провели эксперимент по передаче цифровых данных через телефонную сеть. В данном случае не участвовали компьютеры. Передача осуществлялась с одной магнитной ленты на другую, а в качестве устройства связи использовались модифицированные телетайпы - т.н. high-speed data subset. Они были построены на транзисторах, поддерживали автоматическую проверку ошибок с помощью бита четности и умели повторно пересылать повреждённые блоки. Скорость составила 600 бит в секунду - в 10 раз выше, чем у простых телетайпов в то время. После успешной демонстрации, технология стала популярным способом передачи данных в науке и промышленности. Благодаря ее разработке у инженеры AT&T приобрели опыт в передаче цифровых данных через телефонную сеть одними из первых в индустрии.
SAGE
Следующий важный шаг к полноценным компьютерным сетям сделала Академия, однако инженеры Bell Labs приняли в этом непосредственное участие. Все началось в 1949 году, когда был созван Комитет по проектированию систем противовоздушной обороны (Air Defense System Engineering Committee) под руководством Джорджа Вэлли (George Valley). Во время войны он работал в Радиационной лаборатории (Радлаб) над радарами и зенитными установками, а после консультировал ВВС по вопросам электроники.
Обычно идею реорганизации ПВО называют реакцией на первый советский ядерный взрыв. Однако в своих воспоминаниях [GEORGE E. VALLEY - How the SAGE Development Began] Велли пишет, что заняться вопросом автоматизации радаров для ВВС ему посоветовал Говард Робертсон (Howard P. Robertson) - один из ведущих научных менеджеров тех лет и высокопоставленный член военной разведки. Удивительно, но предложение поступило летом 1949 года, еще до испытания бомбы Советами. С одной стороны, тут можно сделать вывод о том, что американская разведка знала о скором успешном испытании ядерного устройства в СССР, с другой, можно предположить, что сама идея не была связана ни с предстоящим взрывом, ни даже с военными нуждами вообще.
В пользу последнего предположения говорит то, что американские ВВС выступали против создания глобальной ПВО еще до начала обсуждений компьютеризации. Им не нравилась сама идея ставки на "непроницаемую" оборону. В 1947 году контролируемая военными корпорация Rand подготовила отчет, в котором сравнила глобальную систему ПВО с линией Мажино, которая может быть полезна только для успокоения населения, а в случае реальной опасности никак не поможет. Генералы настаивали на развитии наступательного потенциала - новых самолетов, бомб и ракет, а не создание идеальной защиты. [Paul N. Edwards - The Closed World]
Возможно, одной из целей политического руководства было уменьшение престижа военных, которые получили слишком большую власть во время войны. Однако мне более вероятным кажется просто глобальная ставка на развитие компьютерной индустрии, где ПВО было просто предлогом. Далее мы увидим, что основными бенефициарами и апологетами системы стал именно академический истеблишмент. Обосновать же выделение колоссальных средств в годы Холодной войны было проще всего ответом на советскую угрозу.
Базовой идеей Вэлли было использование слабых и дешевых радаров, но в очень больших количествах. Они должны были располагаться так часто, чтобы закрыть все небо по границам государства. Этот подход не использовался ранее потому что вручную обрабатывать и синхронизировать такое количество данных не представлялось возможным. Однако после войны у американцев были цифровые компьютеры. По плану Вэлли, информация с радаров должна была передаваться на компьютер по телефонным сетям, и там обрабатываться в режиме реального времени.
Основой Комитета Вэлли стали ученые из Кембриджской исследовательской лаборатории ВВС (AFCRL), под руководством Джона Маркетти (John W. Marchetti), которая занималась разработками, связанными с электроникой и связью. Вэлли обратил внимание на лабораторию потому что к тому моменту там шла разработка важнейшей технологии, которая легла в основу не только будущей системы ПВО, но и всех последующих компьютерных сетей. Она назвалась Digital Radar Relay и заключалась в передаче данных с радаров по общедоступным телефонным сетям в цифровом виде. В отличие от ранних экспериментов в Bell Labs, для передачи данных не использовались телетайпы, модулированные сигналы слались непосредственно в телефонную линию. Другими словами, в AFCRL изобрели прототип модема. В 1949 технологию продемонстрировали на реальной телефонной линии. [John V. Harrington, "Radar Data Transmission"]
Это было то, что нужно. Альтернативы в виде кастомных линий связи или радио-вышек для ретрансляции были дороже и даже близко не такими гибкими. Использование уже существующей инфраструктуры позволяло разместить радары и обрабатывающий информацию компьютер где угодно в пределах телефонной сети.
Другой необходимой для планируемой системы ПВО технологией был мощный интерактивный компьютер. Найти такой в те годы было нетривиальной задачей - большинство машин работали по принципу бэтч-процессинга, то есть получали на вход пачку перфокарт с программой и данным, и отдавали на выход пачку с результатом в виде набора чисел. Они не были приспособлены для управления внешним оборудованием в режиме реального времени. Решение подсказал Джером Визнер - известный кибернетик и сотрудник Научно-исследовательской лаборатории электроники в MIT. В институте тогда как раз разрабатывалась подходящая машина под названием Whirlwind I.
Главой проекта был заместитель директора Лаборатории сервомеханизмов Джей Форрестер (Jay Forrester). Он был инженером и приложил руку к некоторым техническим нововведениям, таким как память на магнитном сердечнике, однако в первую очередь он был администратором с очень широкими связями с академическим миром и чиновниками, в т.ч. военными. Их он приобрел, будучи известным идеологом и кибернетиком. Именно его работа легла в основание знаменитого доклада "Пределы роста", опубликованного Римским клубом.
Whirlwind изначально разрабатывался в рамках стартовавшего еще во время войны проекта по созданию универсального летного тренажера для ВМФ, который можно было перепрограммировать для имитации любого возможного самолета. Именно поэтому он изначально проектировался для реагирования на действия пилота в режиме реального времени. Однако после войны военным сократили бюджет и они потеряли интерес к проекту. Форестер пытался продать Whirlwind другим ведомствам, предлагая множество идей по цифровизации войны, но всех смущала его высокая цена. Если стоимость актуальных на тот момент компьютеров Harvard Mark HI и UNIVAC составляла сотни тысяч долларов, то разработчики Whirlwind планировали потратить не менее 4 миллионов. (Paul N. Edwards - The Closed World)
Вэлли оценил инициативу и решил сделать компьютер частью будущей системы ПВО. Убедившись, что главные технологии найдены, он написал отчет, в котором предложил правительству систему, названную SAGE (Semi Automatic Ground Environment). На нее выделили практически неограниченный бюджет, а для разработки необходимых технологий открыли новую лабораторию в MIT, названную Лабораторией Линкольна (Lincoln Labs), куда вошли специалисты из Кембриджской исследовательской лаборатории, занимавшейся модемом. (John V. Harrington - Radar Data Transmission)
План состоял в том, что большая сеть радаров будет автоматически обнаруживать враждебные самолеты, приближающиеся к материковой часть США с любого направления. Данные об этом сразу же будут передаваться по телефонным линиям в ближайший центр SAGE, где они будут обрабатываться компьютером, который будет показывать все небо над страной со всеми находящимися в нем самолетами. После анализа информации операторы будут с помощью цифрового интерфейса назначать на перехват истребители с ближайших авиабаз. По результатам вылета данные о нем также будут приходить в компьютерный центр. В каждом центре размещалось два компьютера для обеспечения надежности [https://www.ll.mit.edu/about/history/sage-semi-automatic-ground-environment-air-defense-system]
Согласно воспоминаниям Велли, проект с самого начала поддерживали крайне высокопоставленные политики, например, Вильям Бёрден (William A. M. Burden) - специальный помощник по исследованиям и разработкам министра ВВС и член политического клана Вандербильдов. Первым директором Лаборатории Линкольна стал Френсис Лумис (Francis Wheeler Loomis), который руководил Радлаб время ВМВ. Он был членом старой политической семьи, кузеном основателя лаборатории Альфреда Ли Лумиса и родственником Генри Стимсона - министра обороны времен ВМВ и одного из архитекторов современного мироустройства. То есть, опять возникает тема поддержки цифровых коммуникаций академическим истеблишментом и высшей элитой государства в целом.
При этом, ВВС постоянно пытались сократить масштабы проекта, который они высмеивали как "электронную линию Мажино". Это вынудило руководство MIT начать кампанию в СМИ. Они делали упор на то, что акцент на обороне сможет снизить напряжение холодной войны и риск ядерной войны. Дошло до того, что в 1953 году президент Массачусетского технологического института Джеймс Киллиан-младший (James R. Killian, Jr) опубликовал в журнале Atlantic Monthly призыв к улучшению противовоздушной обороны. По его словам, даже если SAGE не отработает на 100%, она все равно значительно снизит количество жертв в случае атаки, и эти жизни стоят того, чтобы продолжать финансировать систему в полном объеме. Эту статью перепечатали ведущие издания, такие как The Boston Globe, и даже обсудили в Конгрессе.
В итоге, SAGE довели до конца и запустили в 1963 году. В рабочей версии экспериментальный компьютер Whirlwind был заменен промышленно выпускаемыми AN/FSQ-7 от IBM. Эти компьютеры запускали программы, которые состояли из более чем 500 000 строк кода — на тот момент это были самые большие программы, когда-либо написанные. Всего было установлено 24 компьютера, соединенных по телефону друг с другом о большим количеством радаров.
Однако, как и думали военные, проект ПВО не взлетел. Во-первых, он устарел морально еще до своего запуска - СССР перешел со стратегических бомбардировщиков на баллистические ракеты, против которых SAGE был бессилен. Во-вторых, его так и не заставили работать как следует. Об этом рассказал в интервью один из разработчиков Лестер Эрнест, который в будущем стал известным хакером, создал первый спелл-чекер, первую поисковую систему, участвовал в запуске Арпанет, написал протокол Finger и помог "Дяде Джону" Маккарти основать Стэнфордскую лабораторию искусственного интеллекта в 1966 году. По его словам, система никогда так и не стала полностью работоспособной из-за серьезных технических проблем. Например, когда Эрнест пришел на проект, оказалось, что данные с радаров не фильтруются от помех и во многих случаях компьютеры не могут их обрабатывать. По его словам, эта проблема так и не была решена и система работала вхолостую. Эрнест был уверен, что руководство MIT просто "продало" идею SAGE Конгрессу, чтобы сохранить колоссальное финансирование для себя и своих корпоративных подрядчиков.
Это разоблачение похоже на правду. Еще до запуска Лаборатории Линкольна, руководство MIT договорилось с Пентагоном об особых условиях. Они выбили себя максимальную свободу действий в эксплуатации предполагаемой лаборатории противовоздушной обороны и добились отсутствия оперативного контроля со стороны военных. Другими словами, институт мог направлять деньги военных на те исследования, которые считал нужными, пока оставался в целом в рамках проекта по созданию системы ПВО. Т.к. эта система предполагала широкое использование электроники, на ее разработку средства тратились в тех количествах, которые определял институт, даже если результат не был применим для целей обороны. (Kent Redmond, Thomas Smith - From Whirlwind to MITRE)
Эти действия вполне укладываются в тогдашнюю политику финансирования исследований. Деньги, как правило, выделялись именно через Пентагон. Хотя к тому моменты уже был создан Национальный научный фонд (NSF), но он финансировался намного хуже - его годовой бюджет составлял менее 10 миллионов долларов до конца 1950-х годов (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK45556/). Других федеральных источников распределения государственных средств на науку особо не было. Поэтому министерство обороны на два десятилетия стало главным инвестором науки и техники. К концу десятилетия, после запуска Спутника-1 и начала космической гонки это фактическое положение дел было узаконено в качестве государственной политики, когда власти расширели трактовку "обороны", включив в нее фундаментальные исследования, не имеющие прямого военного назначения. По сути, это стало реализацией видения Венивара Буша, которое он представил в отчете "Наука: бесконечный фронтир", и которое определяло фундаментальные исследования как основу американской гегемонии. Новая политика была закреплена в ряде законов во время президентств Эйзенхауэра и Кеннеди. (Defense Reorganization Act 1958 года и National Security Action Memorandum №124 1962 года.)
Другими словами, учитывая все, что я говорил выше, SAGE можно считать инициативой академического и политического руководства страны. И направлен он был не на создание системы ПВО нового поколения, а на развитие индустрии компьютеров и цифровых коммуникаций. Как я уже писал в предыдущих главах, эти направления были приоритетными, и, более того, американские власти считали их одной из основ гегемонии США. Это легко обосновывается достигнутыми результатами. Если бы, как думает Эрнест, дело было в простом распиле, SAGE не определил бы индустрию на многие годы вперед. То есть, деньги не были потрачены впустую. Давайте бегло посмотрим, что было создано.
Были изобретены базовые принципы интерактивных компьютеров, такие как прерывания - сигнал компьютеру, что он должен остановить текущие вычисления и перейти к другим. Это используется, например, для ввода данных с внешних устройств. [MORTON M. ASTRAHAN and JOHN F. JACOBS - History of the Design of the SAGE Computer].
Так же именно для Whirlwind была разработана модульная архитектура, впервые разработанная Кеном Олсеном в качестве сотрудника лаборатории Линкольна. Она стала ключевой частью миникомпьютера PDP, созданного компанией Олсена Digital Equipment Corporation,- одного из самых популярных миникомпьютеров 60-х годов. Эта же компания разработала TX-0, который сыграл колоссальную роль в зарождении хакерской культуры и всего современного программирования. Этот компьютер был просто упрощенной версией Whirlwind на транзисторах.
Контракт на строительство серийной версии Whirlwind под названием AN/FSQ-7 сделал IBM крупнейшим в мире производителем компьютеров. В проекте SAGE работало более 7000 сотрудников корпорации, или почти 20% от общей численности персонала. Общий доход компании от SAGE в 1950-е годы составил около 500 миллионов долларов. [Paul N. Edwards - The Closed World]. Их первая действительно массовая машина IBM 704 была основана на технологии памяти с магнитным сердечником, созданной для SAGE. Этот тип памяти вытеснил все остальные и оставался промышленным стандартом до появления полупроводниковых запоминающих устройств в 1970-х.
Лаборатория Линкольна создала подход к промышленной разработке. Именно там впервые было применено документирование кода и все прочие производственные процессы, существующие до сих пор. Процесс создания программного обеспечения включал в себя блок-схемы, списки программ, спецификации параметров и тестов и руководства по эксплуатации системы и программ. [https://www.ll.mit.edu/about/history/sage-semi-automatic-ground-environment-air-defense-system]
Кроме того, благодаря SAGE появились устройства ввода-вывода, идея таймшеринга, продвинутые техники программирования, включая один из первых языков высокого уровня COBOL (https://ed-thelen.org/Sage-Talk.html) и многое другое. Но, пожалуй, самым главным результатом была разработка технологий компьютерной связи через телефонные линии, которая уже в 60-х породила целую индустрию. Главным изобретением, которое сделало это возможным, стал модем, развившийся из ранних экспериментов с Digital Radar Relay.
Модуляция-демодуляция
Модем, который без сомнения можно назвать одной из главных технологий второй половины 20 века, - это устройство, позволяющее передавать цифровые сигналы в аналоговой среде, например, по голосовому телефонному каналу. Устройство делает это, переводя нули и единицы в звуковые сигналы и обратно. Эти операции называются модуляцией и демодуляцией. Как я писал раньше, саму технологию разработала Кембриджская лаборатория в рамках эксперимента по передаче данных с радаров. Присоединившись к SAGE, ее команда создала первую версию серийного модема, названную Coordinate Data Processing Set. Он использовал амплитудную модуляцию для кодирования цифровых данных.
Однако в середине 50-х к проекту привлекли AT&T - понадобилась их экспертиза в передаче данных по телефонным линиям. Созданная монополистом система A-1 была введена в эксплуатацию в 1958 году (The Modem that Still Connects Us). Важно, что устройство было адаптировано к реальным телефонным линиям и выдавала хорошую скорость без их переоборудования или специальной настройки. В том же году AT&T запустила общедоступную (естественно, для бизнес-клиентов, у частников никаких компьютеров не было и в помине) гражданскую услугу Dataphone, в рамках которой предоставляла в аренду версию модема A-1, названную Bell System Data Set 101.
Довольно быстро клиенты поняли, что Data Set 101 ненадежно работает на публичной сети. Это случилось из-за того, что A-1 был разработан для выделенных арендованных линий, в которых было меньше шума. Для решения этой проблемы инженеры перешли на частотную модуляцию вместо амплитудной и в 1962 году выпустили целую линейку модемов для потребительского рынка. В ней были устройства, поддерживающие разные скорости передачи: от минимальных 75 до колоссальных 40800 бит в секунду. Были решения как для коммутируемых линий, предполагающие дозвон по номеру телефона, так и для арендуемых, напрямую связывающих два модема. По сути, можно сказать, что государство передало технологию гражданскому сектору через коммуникационную монополию. Схема одного из созданных в те годы модемов AT&T - Data Set 103 - была выложена в публичный доступ и стала спецификацией всех подобных устройств, в т.ч. от других производителей.
Учитывая такое внимание к модемам, рассекречивание и продажу частным лицам, можно предположить, что одной из целей академического истеблишмента США было развитие компьютерных сетей как таковых. Это подтверждается тем, что довольно скоро модемы начали активно использовать для самых разных задач: от передачи данных с пленки на пленку как в ранних экспериментах до полноценного соединения компьютеров.
Компьютерная связь
Важным вопросом является концептуализация компьютерных сетей, которая шла параллельно их созданию, причем, занимались этим разные организации, и единого подхода просто не было. В итоге современное понимание было сформировано одним из таких проектов, который выстрелил и подмял под себя все остальное - Арпанетом, и его базовыми технологиями - коммутацией пакетов, динамической маршрутизацией, связью между множеством одноранговых компьютеров. Однако он не был первой распределенной компьютерной системой, более того, к моменту его запуска в 1969 году, него эта индустрия уже сложилась.
Чтобы понять, чем были ранние сетевые проекты, введем более общую концепцию компьютерной связи. Под ней мы будем понимать любую коммуникацию, хотя бы одной из сторон в которой является цифровой компьютер общего назначения, и с которой непосредственно взаимодействуют люди. Как я писал выше, пока что вынесем за скобки проекты цифровой телефонии - как носители, так и компьютеризированные АТС.
Самым крупным гражданским внедрением компьютерной связи в 60-х была система бронирования авиабилетов SABRE (Semi-Automated Business Research Environment), запущенная в 1964 году. Ее разработала авиакомпания American Airlines в партнерстве с IBM для замены предыдущего электро-механического решения. Технически система состояла из мощного центрального мейнфрейма и тысяч точек доступа в аэропортах по всей стране, который подключались к нему через выделенные телефонные линии, используя модемы. Это позволяло удаленно бронировать места на рейсах и передавать дополнительную информацию о пассажире, например, о наличии у него багажа. Для создания сети IBM использовала свою экспертизу с проекта SAGE, поэтому SABRE часто называют прямым продолжением системы ПВО. (From Whirlwind to MITRE)
SABRE по сути была типичной системой с разделением времени (time-sharing), когда за одним крупным компьютером параллельно работает множество человек через удаленные терминалы, которые сами по себе не способны к вычислениям и являются простыми устройствами ввода-вывода. Подобные системы были крайне популярны с начала 60-х и, по сути, были главным типом компьютерной связи. SABRE была просто одним из самых больших решений подобного рода. В целом про историю и значение таких систем мы поговорим в посвященной им главе. Тут же скажем, что именно из них в итоге и вышел Арпанет.
Примерно тогда же были созданы первые гражданские системы, соединявшие компьютеры друг с другом, а не только с терминалами для ввода и вывода данных. Самым крупным была запущенная в 1967 система National Crime Information Center (NCIC), которую можно видеть в старых голливудских фильмах про полицейских. Для пользователя она представляла собой терминал, через который можно было запросить информацию о преступнике и его текущем статусе. Технически она включала в себя централизованный мейнфрейм, поддерживающий актуальную базу данных, а также синхронизирующиеся с ним региональные компьютерные центры, к которым уже подключались конечные устройства. Система также работала поверх телефоной сети и использовала модемы.
Другой, более сложный с точки зрения маршрутизации и топологии подход был реализован в сетях с коммутацией сообщений, которую также называют "хранение и пересылка" (store-and-forward). Как понятно из названия, узлы такой сети сохраняют получаемые сообщения и пересылают их дальше, когда появляется возможность, пока те не дойдут до узла-адресата. В целом, это очень похоже на схему работы классического телеграфа, только вместо людей выбором следующего узла занимается компьютер. Автоматизация подхода также была впервые проведена на телеграфе компанией Western Union, которая в 1948 году запустила электро-механическую систему Plan 55-A. Поступающее в узел сети сообщение сохранялось на перфоленте, а информация о том, на какой следующий узел его отправить считывалась из заголовка. Таким образом, система не поддерживала динамическую маршрутизацию, узел не мог выбрать маршрут самостоятельно в зависимости от загруженности или доступности линии связи. Однако поддерживались приоритеты - срочные телеграммы отправлялись в первую очередь.
Перевод всей этой логики в электронику был достаточно очевидным решением в эпоху первой массовой компьютеризации. Этим занялась имеющая экспертизу в вопросе Western Union. Заказчиком было министерство обороны, которое до того использовало собственную закрытую версию Plan 55-A, и которую должна была заменить система на компьютерах. Сеть, позже названную Automatic Digital Network (AUTODIN), начали проектировать в 1958 году. Первую ноду запустили в 1962 году, в 1963 их было уже 5, а с 1967 начали появиляться иностранные узлы: на Филиппинах, в Таиланде, Германии и т.д. Сеть стала глобальной. Она позволяла быстро пересылать сообщения между всеми узлами и обеспечивала информационную связность американской армии по сему миру.
По воспоминаниям Фила Райалса (http://www.computerculture.org/2012/02/recalling-the-autodin-part-i/), служившего на одном из объектов AUTODIN в 1966-1968 годах, в узлах сети стояли мощные транзисторные компьютеры. В качестве основного типа терминального устройства использовали телетайпы, однако использовалось и другое оборудование типа считывателей перфокарт, принтеров и даже специализированных миникомпьютеров, например, для отслеживания состояния сети.
Маршрутизация в AUTODIN была статичной, т.е. каждый узел, получая сообщение стандартного формата, по его заголовку понимал, куда дальше его передать. До передачи сообщение хранилось в магнитной памяти. При этом, у сети отсутствовал центральный узел. Сообщения перед пересылкой разбивались на небольшие блоки, однако этот процесс не был частью маршрутизации, и был нужен для упрощения проверки целостности сообщений. У сообщений был приоритет с гарантией доставки за определенное время. Так самые срочные доставлялись максимум за 10 минут. Также каждое сообщение имело уровень секретности, от которого зависел выбор канала связи - будет он защищенным или нет. В качестве носителя AUTODIN использовал как телефонную сеть с модемами, так и предоставленные Western Union микроволновые радиорелейные линии. Он стал основной системой военной связи на два десятилетия.
Эту архитектуру применяли и в гражданских сетях. Крупным поставщиком подобных решений была компания Collins Radio Company. В начале 60-х годов она внедрила свои системы с коммутацией сообщений для таких крупных корпоративных заказчиков. Так на Центральной железной дороге Нью-Йорка (New York Central Railroad) была развернута одна из первых гражданских сетей с коммутацией сообщений, названная Data Central. Согласно техническому отчету 1966 года (https://www.bitsavers.org/pdf/businessPublicationsInternational/Industrial_Data_Processing_Applications/1966/CENTRR.pdf), она была основана на коммутационном компьютере Collins C-8401, который был связан с удаленными нодами через телефонные линии с помощью модемов собственного производства. В качестве узлов выступали другие компьютеры, такие как IBM 7010 и Univac 418. Система отслеживала перемещения до 800 составов в день. Ее целью было поддержание актуальной информации о местоположения и статусе десятков тысяч грузовых вагонов. Для доступа к данным в системе было 259 терминалов, которые охватывали всю New York Central Railroad.
Такого же типа, но уже глобальной была High Level Network от международной компании SITA, занимающейся распространением информации о авиа-перелетах. Систему запустили в 1969 году - тогда же, когда Арпанет. В HLN были узлы разных уровней, самые низлежащие передавали блоки, на которые разбивались сообщения. Блоки отправлялись независимо друг от друга, и, если того требовала ситуация, по разным каналам. До отправки они хранились в узлах, как в любой store-and-forward системе. По приходу в узел назначения исходное сообщение заново собиралось из блоков. В системе при этом была статичная маршрутизация - между каждыми двумя узлами в конкретный момент времени был только один валидный канал связи. При любом изменении своей связи с миром узел оповещал всю сеть о новом пути до себя, и каждый другой узел переписывал свою таблицу маршрутизации. Сообщения не были универсальными - их формат был рассчитан на передачу исключительно служебной информации между аэропортами.
По перечисленным системам компьютерной связи мы можем сделать первый вывод. Они довольно четко делились на разделение времени и коммутацию сообщений. Если первое было просто удаленным взаимодействием с компьютером, то второе осуществляло маршрутизацию отдельных специализированных сообщений в сети - передачу их через множество узлов для доставки адресату.
Это позволяет рассматривать системы первого типа как более универсальные. Несмотря на то, что они также могли использовать конкретные программы, интерфейсы и структурированный вывод и ввод информации, это не было частью их архитектуры. Между удаленным терминалом и компьютером передавались не сообщения заданного формата, а трафик, бесконечный двусторонний поток байтов, с помощью которого можно было кодировать любое взаимодействие, передавать любые команды и данные. Второй тип сетей передавал строго формализованные сообщения в более сложной топологии. Не напрямую от терминала к мейнфрейму, а через промежуточные узлы, которые принимали некоторые решения относительно следующего получателя сообщения.
Очевидно, что первый тип удаленного взаимодействия с компьютером является более универсальным. В его случае можно реализовать взаимодействие с любой программой и любым интерфейсом без изменения структуры самой сети. Во втором случае это не так - сам формат сообщения предполагает как указание определенной информации о маршрутизации, так и ограничения на передаваемые данные, как минимум, на длину сообщения. При этом, такие системы дают возможность реализации сложной топологии, а не только подключать терминалы к централизованному мейнфрейму. Забегая вперед, скажем, что сети в современном смысле появились, когда эти две концепции были объединены, но об этом мы много будем говорить в следующих главах. Сейчас же упомянем об одном интересном раннем эксперименте, который частично реализовал объединение двух миров.
Эта запущенная в середине 1960-х сеть называлась OCTOPUS Computer Network. Она была разработана и управлялась Lawrence Radiation Laboratory (LRL), которая финансировалась Комиссией по атомной энергии. Это была одна из самых продвинутых централизованных сетей, и одна из первых полноценных локальных сетей. Одним из первых публично доступных описаний стала статья главы сетевой группы компьютерного департамента LRL Джона Флетчера, напечатанная в компьютерном журнале Datamation в начале 1970-х. По его словам, система объединяла большое количество компьютеров, и к ней постоянно подключали новые. Для того, чтобы обеспечить возможности расширения, маршрутизаиция и передача данных была универсальной и независимой от конкретной архитектуры, что решалось выносом коммуникационных функций в отдельные компьютеры - концентраторы, к которым уже подключались "рабочие" компьютеры разных моделей, а также удаленные терминалы для доступа к ним.
Изначально сеть создавалась как централизованная, из-за чего и получила свое название. Позже топологию усложнили, но в тот период, который мы исследуем (сети до появления Арпанета), OCTOPUS оставался централизованным. Работа с сетью была устроена следующим образом. Терминалы подключались к концентратору, который принимал отдельные символы, сохранял их, пока не соберется полное сообщение (как правило, строка с командами или данными), и затем отправлял его нужному "рабочему" компьютеру. Точно также принимался ответ от запущенной программы. Другими словами, сеть реализовывала архитектуру store-and-forward, но с точки зрения пользователя это было похоже на для работу в стиле компьютеров с разделением времени. В системе были реализованы типичные для последнего подхода функции, такие как аккаунты пользователей, права доступа и каталоги с файлами.
Снизу - архитектура сети после модернизации в начале 1970-х, представляющая объединение нескольких подсетей со своими собственными концентраторами. Сверху - архитектура одной подсети. Изначально так работала вся сеть, завязанная на единственную "голову" осьминога.
OCTOPUS был одной из самых продвинутых сетей 1960-х, однако при это он был все же локальной сетью одного университета, хотя его узлы находились в разных зданиях и соединялись друг с другам через арендованные линии телефонной сети с помощью модемов. По настоящему универсальная глобальная сеть должна была преодолеть ограничения OCTOPUS, оставив его преимущества. Преимуществом был сетевой таймшеринг, т.е. интерактивная работа за компьютером без прямого подключения к нему. А ограничением - статическая маршрутизация, которая усложняла масштабирование сети. Любое добавление нового компьютера в OCTOPUS требовало перенастройки концентраторов. Эта проблема в конечном итоге была решена в Arpanet с помощью технологии коммутации пакетов.
Если мы посмотрим на 1960-е в целом, окажется, что системы компьютерной связи уже стали к тому моменту обычным делом и прочно вошли в индустрию. Их особенностью, которая отличает 1960-е от нашего времени, была специализированность. Универсальной же сетью общего назначения, которая передавала любой тип трафика и позволяла строить сложные сети, можно считать саму телефонию, поверх которой работали все другие решения.
Есть общее мнение о том, что компьютерные сети полностью вышли из военных проектов по управлению радарами. До военных мы еще дойдем, однако на ранних этапах развития уже видно, что пионерами были не они, а Академия и AT&T. И это оказало очень сильное влияние на структуру компьютерных сетей и саму их суть. На самом деле, их нужно рассматривать в качестве расширения сетей телефонных, подключение к ним компьютеров помимо факсов и телетайпов. Даже модемы изначально появились в рамках тарифа датафон, который предназначался для передачи бизнес-информации. Другими словами, компьютерная связь и впоследствии интернет стали логичным продолжением телефонии как инструмента американской гегемонии, которое мы обсуждали в предыдущей главе.
Однако эта новая модель глобальных коммуникаций с компьютерной связью поверх телефонной отличалась от времен безраздельной монополии AT&T с официальными сервисами типа передачи биржевых котировок через телетайп. Компьютерная связь, как мы увидели на примере ранних сетей, не принадлежала и не контролировалась AT&T. Это было важным отличием как от старой американской модели, так и от европейского подхода, где вообще вся дальняя связь была строго государственной.
Я думаю, это было сознательной политикой гегемона в направлении создания глобальной планетарной системы связи, построенной на этих принципах: снизу контролируемая им фундаментальная инфраструктура, а поверх - слабо контролируемые (в т.ч. и другими государствами) системы компьютерной связи.
Право на связь
Мои выводы о запланированности развития компьютерных сетей поверх телефонных могут показаться слишком сильными. Однако они подтверждаются тем, что параллельно всем описанным процессам американцы создавали законодательную базу для компьютерных сетей, в т.ч. частных. Для этого государству пришлось серьезно ограничить монополию AT&T и изменить базовую политику компании в отношении использования ее линий связи.
Как я уже говорил, телефония была основой американских коммуникаций, в т.ч. глобальных. Учитывая статус AT&T как "естественной монополии", ее можно рассматривать как своего рода государственное ведомство - даже ее тарифы устанавливались законами, а не решением совета директоров или акционерами. Поэтому регулирование AT&T можно рассматривать как часть общей политики по достижению гегемонии в области связи.
Первое важное решение, связанное с регулированием коммуникаций, было принято в 1956 году. Оно выносило приговор относительно антимонопольного иска, поданного против AT&T еще в 1949, но отложенного из-за важной роли, которую корпорация играла в Корейской войне. Названное Consent Decree, решение стало компромиссом между государством и телефонным монополистом. Стороны договорились, что компания не будет разделена, но возьмет на себя некоторые обязательства. С нашей точки зрения самым интересным из них был запрет выходить на любой рынок, не связанный с оказанием услуг связи в качестве common carrier - "общего перевозчика", который с одной стороны не отвечает за передаваемые через него сообщения, но с другой не имеет права приоритезировать клиентов и обязан оказывать заявленные услуги всем по запросу. Western Electric, которая была производственном подразделением монополиста, также запретили производить оборудование, не связанное с непосредственными задачами материнской компании.
Это решение не было простой борьбой с монополией. Для его понимания нужно учитывать более широкий контекст - одновременно с решением по AT&T, власти сформулировали политику в отношении компьютерного производителя IBM, которая закрепляло отношение государства к индустрии в целом. IBM, будучи на тот момент монополистом на рынке вычислений, предпочитала сдавать свое оборудование в аренду, а не продавать. Правительство обязало компанию предоставить клиентам возможность покупки любой машины, которая сдается в аренду. Кроме того, было запрещено навязывать покупателям дополнительные услуги или комплектующие. Также важно, что IBM запретили препятствовать или вмешиваться в то, как покупатели используют или модифицируют их товары. В конечном итоге это упростило независимым компаниям создание систем компьютерной связи.
В прошлой главе я писал, что американские элиты с самого начала делали ставку на компьютеры в качестве универсальных устройств - решение по IBM было законодательным оформлением этой политики. Правительство не стало ограничивать ведущую роль корпорации на рынке. Более того, запрет на производство компьютеров для Western Electric помог корпорации укрепить свое положение на рынке. Так "борьба с монополиями" стала инструментом консолидации компьютерной индустрии.
Эта целенаправленная политика поддержки независимой компьютерной связи подтверждается другим важным прецедентом, который был принят в том же 1956 году. Оно касалось технологии, известной как HUSH-A-PHONE.
С момента создания телефонной компании Bell и до 1956 года краеугольным камнем ее политики было сквозное обслуживание. Компания продавала не телефоны и доступ к сети, а услугу звонков. Сами линии и даже конечные аппараты принадлежали компании и сдавались пользователям в аренду. Основным условием обслуживания был запрет на любое вмешательство в деятельность инфраструктуры, чьей частью считались не только телефонные аппараты, факсы и телетайпы, но даже телефонные книги.
HUSH-A-PHONE был технологией, которая нарушала эту политику. Компания производила специальные насадки на трубку, которые позволяли общаться так, чтобы тебя не слышали окружающие. Это продавалось как средство достижения анонимности и снижения шумов для звонков из людных мест, например, офисов. AT&T, узнав о таком неподобающем использовании ее аппаратов, запретила использование устройства под угрозой отключения номера. Это вынудило HUSH-A-PHONE подать антимонопольный иск в 1948 году. Тогда суд поддержал корпорацию. В 1956, во время соглашений с ведущими компаниями о политике развития коммуникационного и компьютерного рынков, производитель HUSH-A-PHONE подал апелляцию, и в этот раз власти встали на сторону разработчиков сторонних устройств. В заключении говорилось, что разрешаются любые устройства, если они не подключаются напрямую к электрической линии.
Несмотря на то, что AT&T усложнила дело, разрешая такие дополнения только на специальных тарифах, решение открыло возможности для производства акустических модемов - устройств, которые отправляли модулированные в звуковой сигнал данные непосредственно из динамика в трубку телефона. Первым устройством на этой технологии был созданный инженером из SRI Робертом Вайтбрехтом в 1963 году телетайп для глухих text telephone, позволявший переписываться через общедоступную сеть. Первый коммерческий акустический модем Model A был выпущен компанией Livermore Data Systems в 1968 году. В 1970-х эта технология стала основой для дешевого домашнего подключения к удаленным мейнфреймам, локальным и коммерческим компьютерным сетям.
Акустический модем Novation CAT
Несмотря на упрощение подключения сторонних устройств к сети, оставался в силе запрет на электрическое подключение к напрямую к телефонному кабелю. Это изменилось после еще одного судебного разбирательства. Его инициировала компания Carter Electronics Corporation, основанная инженером Томасом Картером.
Картер производил Carterfone - двустороннюю радиосистему, которая подключалась к телефону и позволяла делать звонки на удалении от аппарата. Часть устройства, прикрепляемая к телефону, делала это в стиле акустических модемов, без электрического подключении к линии. Первая версия была выпущена на рынок в 1959 году. Несмотря на то, что картерфон подключался акустически, а не электрически, AT&T угрожала его пользователям отключением номеров. При этом, корпорация не соглашалась вводить тариф, на котором можно было использовать устройство. В 1965 году Картер направил антимонопольный иск против монополии, обвинив ее в запрете на добросовестное и не вредящее ее инфраструктуре использование телефона. Дело было передано в Федеральную комиссию по связи. В 1968 году ведомство приняло историческое решение о том, что пользователи имеют полное и не зависящее от тарифа право присоединять к телефону любые устройства, не наносящие вред сети. Это касалось не только акустических, но также и электрических устройств. Это привело к появлению модемов от других производителей и взрывному росту систем компьютерной связи, в том числе, не на арендуемых, а на коммутируемых линиях связи.
Разбирательство по делу Картера, так же как и случай с HUSH-A-PHONE, происходило не в пустоте. В 1956 использование акустических устройств, расширяющих телефон, было разрешено на фоне антимонопольных разбирательств, разделивших индустрии компьютеров и телефонии. В 1968 же FCC завершила Первое компьютерное расследование (First Computer Inquiry или Computer I), по результатам которого была сформирована государственная политика в области цифровой связи. Важно, что Картерфон был не просто контекстом этого разбирательства, чиновники FCC прямо ссылались на этот прецедент.
Компьютерное расследование проводило отделение FCC Common Carrier Bureau под руководством Бернарда Страссбурга. Главным вопросом была так называемая конвергенция, то есть смешение услуг по передаче и обработке данных, слияние коммуникаций и компьютеров. Исследование этой темы FCC началось в 1966. За год до этого внимание ведомства привлек рост удаленного доступа к компьютерам с разделением времени. Этот рынок к тому моменту достиг уже серьезных масштабов. Однако AT&T, как и в случае с Картерфоном, усложняло использование модемов.
По словам Страссбурга, его ведомство заинтересовалась вопросом связи компьютеров еще в 1965-м. Одной из отправных точек стала временная рабочая группа Ассоциации вычислительной техники (Association for Computing Machinery) и IEEE, созданная чиновниками под давлением бизнеса, который не понимал, каковы правила AT&T и государства в области компьютерной связи по общедоступным телефонным линиям. В ходе серии семинаров членам FCC рассказали о текущем положении дел в области компьютеров и цифровой связи. Среди докладчиков были ведущие специалисты по компьютерным коммуникациям, такие как Paul Baran, чью историю мы подробно рассмотрим, когда дойдем до изобретения коммутации пакетов.
На этих семинарах сформировалось понимание о важности вопроса конвергенции коммуникаций и компьютеров. Чтобы правильно регулировать связь, нужно было понимать, где заканчивается передача информации и начинается ее обработка. Традиционный подход к той телефонии как "общему перевозчику" предполагал, что оператор только передает данные, не имеет права вмешиваться в них, но в то же самое время, и не отвечает за них. К середине 1960-х оказалось не так просто провести эту линию. С одной стороны, AT&T все активней использовала компьютеры как в телефонных сетях, так и в собственных сервисах поверх них. С другой, системы компьютерной обработки данных позволяли обмениваться сообщениями. Например, один удаленный пользователь мейнфрейма мог отправить сообщение со своего терминала на другой, которым пользовался его коллега.
Разграничение было важным в том числе и в плане глобальной политики в области коммуникаций. Гегемония на спутниках связи, которую мы обсуждали в предыдущей главе, предполагала подход к телефонии как "общему перевозчику". Именно под видом "наши спутники, ваши данные" она продавалась другим государствам. Если дело шло к тому, что данные, став цифровыми, неизбежно будут обрабатываться по мере прохождения по сетям, рано или поздно встал бы вопрос о гарантиях отправителя и получателя. А дело шло именно к этому - тут у американского правительства не было сомнений. Все тот же Страссбург, выступая в 1966 году перед компьютерными инженерами, заявил, что его ведомство считает компьютеры с разделением памяти одной из важнейших технологий для общества, экономики и даже культуры. При этом, чиновники ожидали взрывного роста трафика, который следовал хотя бы из закона Мура, озвученного незадолго до того, в 1965 году.
Одним из главных участников компьютерного расследования был штатный экономист FCC Мэнли Ирвин. Ведомство отрядило его исследовать вопрос, что он и сделал, сформулировав проблему конвергенции и выдвинув идеи о необходимости особой стратегии регуляции компьютерной связи. Он был одним из первых госслужащих, который изучил вопрос о разделении времени на примере занимавшегося этой технологией в MIT Project MAC, о котором мы будем подробно говорить в следующей главе. Именно оттуда Ирвин взял идею "компьютерной коммунальной услуги" (computer utility), которая и легла в основу формируемой политики. Сама идея была высказана еще Джоном Маккарти, одним из отцов искусственного интеллекта. Именно он, продвигая идею разделения времени, сравнил ее с коммунальными услугами типа электричества и водопровода. Она заключалась в удаленном предоставлении компьютерного времени, о доступе множества людей к компьютеру через терминалы. Этой идее и истории таймшеринга мы посвятим отдельную главу, потому что именно она в итоге привела к появлению Арпанета. Тут только скажем, что уже тогда, на заре массового удаленного доступа к компьютерам правительство США увидело, что разница между передачей и обработкой данных проходит именно здесь. И что важно, "компьютерные услуги" с самого начала рассматривались как свободные от лицензирования и надзора.
В 1966 году после исследования вопроса Ирвин и Страссбург опубликовали уведомление о начале расследования. По словам Ирвина, в документе "затрагивались темы компьютеров и пересечения коммуникаций, обсуждались вопросы телефонных тарифов, обработки данных в сравнении с переключением сообщений, понятие отдельной цифровой сети". Документ вызвал огромное количество ответов от индустрии. Их было так много, что ведомство привлекло экспертов из SRI. Тема была настолько важной, что В 1966 году президент Линдон Джонсон наградил Бернарда Страсбурга как государственного служащего года за то, что он "предвидел проблему, а не ждал, пока она произойдет". При этом, на тот момент никакой особой проблемы еще не было. Очевидно, что президент Джонсон наградил чиновника за участие в выполнении программы своего предшественика - Кеннеди.
Как я писал в предыдущей главе, именно JFK озвучил идею, что целью Америки должно быть создание глобальной системы связи на основе Intelsat. Страссбург в интервью прямо ссылался на знаменитую речь Кеннеди о "сближении мира" с помощью американских спутников как о контексте Computer I. Т.е. у расследования FCC с самого начала был внешнеполитический аспект, а формирование политики в отношении компьютерной связи было запросом высшего руководства. Это подтверждается хронологией. В 1964 была создана международная организация Intelsat, в в 1965 Комиссия по связи начала срочно изучать вопрос о конвергенции коммуникаций и компьютеров.
По ходу разбирательства Ирвин оформил свои мысли в важной статье 1967 года про "компьютерные услуги", опубликованной в Yale Law Journal. Важно, что это не просто частное мнение отдельного профессора экономики, а по сути тот самый анализ рынка, на основании которого и была выработана политика государства.
"В течение десятилетия электронные центры обработки данных будут обеспечивать вычислительную мощность для широкой публики способом, в некоторой степени аналогичным сегодняшнему распределению электроэнергии. Компьютерные системы охватят Соединенные Штаты, создавая информационную сеть, позволяющую массово хранить, обрабатывать и использовать различные информационные услуги: компьютерное обучение, медицинскую информацию, маркетинговые исследования, информацию о фондовом рынке, бронирование авиабилетов и гостиниц, банковские услуги по телефону - и это лишь некоторые из них. Многие из этих сервисов уже существуют в зачаточном состоянии; и перспективы их роста получили огромный импульс благодаря последним достижениям в области компьютерных технологий, известным как компьютерные системы с разделением времени или множественным доступом".
В оценках перспектив компьютерной связи Ирвин ссылается на разных экспертов, но все они предсказывают колоссальный рост рынка в течение 10 лет. Эти прогнозы стали основой разработанной политики и не ошиблись, к середине 1970-х подключенные к сетям компьютеры и правда стали не просто обычным делом, а стандартом.
Расследование привело к принятию FCC новых правил в 1971 году. Комиссия четко разделила использование компьютеров для пересылки и обработки данных. В первом случае никак не изменяется содержание передаваемого контента, и компьютеры используются только для управления сетью. Во втором предполагается наличие связи между компьютерами, с которыми непосредственно взаимодействуют люди, и которые используются для обработки данных.
Услуги по передаче данных продолжали регулироваться в стиле common carrier, а услуги по обработке были признаны не подлежащими регулированию. При этом, коммуникационным компаниям было запрещено предоставлять пользователям услуги по обработке. Если они хотели это делать, им нужно было создавать отдельную компанию, которая пользовалась бы их собственными линиями передачи по общим тарифам и без какого-либо преимущества. Это было ранним аналогом сетевого нейтралитета, т.е. принципа равного отношения владельцев коммуникаций к клиентам и запрета на приоритезирование трафика.
Главной идеей было то, что рынок обработки данных (в т.ч. рынок компьютерных сетей) должен быть конкурентным, а не монополистическим. На него не должны распространяться правила, применимые к common carrier. По тем временам это означало просто отсутствие регулирования. Все желающие могли арендовать линии связи и строить поверх них свои "компьютерные услуги" без предварительного разрешения, без лицензирования и аудита. Эти подходы, введенные очень рано, повлияли на саму структуру сетей, чьи технологии в итоге легли в основания интернета. В будущем страны мира, подключаясь к интернету, вместе с технологиями принимали и эти базовые принципы: они контролируют коммуникации, т.е. свои местные провода, но не те услуги, которые доступны через эти провода. Все современные споры и проблемы со статусом фейсбука или твиттера в ЕС - отсюда. Они единообразно не решены до сих пор, и при текущей архитектуре сети не могут быть решены.
Так американцы спрятали контроль над компьютерными сетями. Наверху были нерегулируемые "компьютерные коммунальные услуги", но реально они были невозможны без контролируемой государствами глобальной инфраструктуры - телефонной сети. На международном уровне узким местом были контролируемые США спутники связи.
Пространство цифровой анархии
По истории 1960-х годов ясно видно, что правительство США уже тогда очень хорошо понимало перспективы "компьютерных коммунальных услуг". И этот термин возник не случайно. Уже тогда было понятно, что компьютеры могут быть интегрированы в любую другую деятельность, и в итоге это приведет к своего рода тотальной конвергенции - любая коммуникация станет компьютерной. Без компьютеров не будет работать ни производство, ни бизнес, ни финансы, ни логистика. А без фундаментальной инфраструктуры связи в виде спутниковой телефонии компьютеры не смогут связаться друг с другом в мировом масштабе. Поэтому контроль над телефонной сетью дает контроль над мировой экономикой.
Важно, что фундаментальная инфраструктура на глобальном уровне должна быть единственной и безальтернативной (о чем прямо говорилось при запуске Intelsat). Поверх нее все желающие, при соблюдении понятных условий, могут запускать свои собственные "компьютерные услуги": сети, системы с разделением времени и т.п. При этом, принцип отделения передачи данных от обработки и дерегуляция последней не дает возможности монополизации на этом уровне. Учитывая последующее международное распространение системы, это усложнило создание национальных "естественных монополий" в интернете. Развитием этого подхода стал т.н. сетевой нейтралитет, который как и опенсорс является инструментом американской гегемонии. Запрет на приоретизацию пользователей бьет в первую очередь по другим странам, потому что лишает их возможности защищать свой суверенитет с помощью информационного протекционизма. Для гегемона, мажоритарного акционера системы, это не так важно - он давит всех своей массой.
Это все делает "компьютерные коммунальные услуги" поверх фундаментальной инфраструктуры в виде спутников связи своего рода планетарными госуслугами. Их важной особенностью стало то, что можно назвать пространством цифровой анархии, где конечные акторы в виде частных компаний и даже отдельных людей, могут свободно не только пользоваться, но и запускать свои собственные "компьютерные услуги" помимо контроля правительства. Все дальшейшее развитие сетей, включая появление Арпанета, а потом интернета нужно рассматривать с одной стороны как действия в этом пространстве, а с другой как его расширение на весь мир. Причем, по итогу в это пространство вошли и довольно низкоуровневые и фундаментальные вещи, по сути касающиеся передачи данных, а не их обработки, например, провайдеры TCP/IP, предоставляющие доступ в интернет конечным пользователям.
Это все сближает историю компьютерных сетей с более широкой историей американского фреймворка управления, когда создается глобальная инфраструктура и людям дается свободный доступ к ней и право делать почти что они захотят. При этом, управление осуществляется на боле высоком (или в терминах протоколов связи - на более низком) уровне. Государство определяет саму структуру мира, в котором действуют люди. Мы обсуждали этот подход в главе про историю интерактивных вычислений и хакерства. Тут же он проявился на более глобальном уровне, что сделало его не просто технологией управления слабо контролируемыми компьютерными инженерами, но самим миром, в котором живут люди и действуют компании. Параллельным процессом было развитие контркультуры, которая была устроена тем же образом. Неудивительно, что в итоге инфраструктура слилась с контркультурой.