El procesador de mensajes de interfaz ( IMP ) fue el nodo de conmutación de paquetes utilizado para interconectar redes participantes a ARPANET desde finales de los años 1960 hasta 1989. Fue la primera generación de puertas de enlace , que hoy se conocen como enrutadores . [1] [2] [3] Un IMP era una minicomputadora Honeywell DDP-516 reforzada con interfaces y software para propósitos especiales. [4] En años posteriores, los IMP se fabricaron a partir del Honeywell 316 no reforzado que podía manejar dos tercios del tráfico de comunicación a aproximadamente la mitad del costo. [5] Un IMP requiere la conexión a una computadora host a través de una interfaz serial de bits especial , definida en el Informe BBN 1822. El software IMP y el protocolo de comunicaciones de red ARPA que se ejecuta en los IMP se discutieron en RFC 1, [6] el primero de una serie de documentos de estandarización publicados por lo que más tarde se convirtió en el Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF).
El concepto de una computadora de interfaz para redes de computadoras fue propuesto por primera vez en 1966 por Donald Davies para la red NPL en Inglaterra y se implementó allí en 1968-9. [7] [8] [9] [10]
La misma idea fue desarrollada independientemente a principios de 1967 en una reunión de investigadores principales de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa para discutir la interconexión de máquinas en todo el país. Larry Roberts , quien dirigió la implementación de ARPANET, inicialmente propuso una red de computadoras host . Wes Clark sugirió insertar "una pequeña computadora entre cada computadora host y la red de líneas de transmisión", [11] es decir, hacer del IMP una computadora separada.
Los IMP fueron construidos por la empresa Bolt Beranek and Newman (BBN), con sede en Massachusetts, en 1969. BBN fue contratada para construir cuatro IMP, el primero de los cuales debía estar en la UCLA el Día del Trabajo; los tres restantes debían entregarse en intervalos de un mes a partir de entonces, completando toda la red en un total de doce meses. Cuando el senador de Massachusetts Edward Kennedy se enteró del logro de BBN al firmar este acuerdo de un millón de dólares, envió un telegrama felicitando a la empresa por haber sido contratada para construir el "procesador de mensajes interreligiosos". [11]
El equipo que trabajaba en el IMP se autodenominaba "IMP Guys": [11]
BBN comenzó a trabajar en la programación en febrero de 1969 en los Honeywell DDP-516 modificados. El código completo tenía seis mil palabras y estaba escrito en lenguaje ensamblador Honeywell 516. El software IMP se produjo principalmente en un PDP-1, donde se escribió y editó el código IMP y luego se ejecutó en el Honeywell.
Hubo un intercambio técnico considerable con el equipo británico que construyó la red NPL y Paul Baran en RAND , pero el equipo BBN desarrolló de forma independiente aspectos significativos de la operación interna de la red, como el enrutamiento, el control de flujo, el diseño de software y el control de la red. [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]
BBN diseñó el IMP simplemente como "un mensajero" que solo "almacenaría y reenviaría". [11] BBN diseñó solo la especificación host-a-IMP, dejando que los sitios host construyan interfaces host-a-host individuales. El IMP tenía un mecanismo de control de errores que descartaba paquetes con errores sin acusar recibo; el IMP de origen, al no recibir un acuse de recibo, reenviaría posteriormente un paquete duplicado. Con base en los requisitos de la solicitud de propuesta de ARPA, el IMP usó una suma de comprobación de 24 bits para la corrección de errores. BBN eligió hacer que el hardware del IMP calculara la suma de comprobación, porque era una opción más rápida que usar un cálculo de software. El IMP fue concebido inicialmente para estar conectado a una computadora host por sitio, pero ante la insistencia de los investigadores y estudiantes de los sitios anfitriones, cada IMP fue finalmente diseñado para conectarse a múltiples computadoras host.
El primer IMP fue entregado al grupo de Leonard Kleinrock en la UCLA el 30 de agosto de 1969. Utilizaba una computadora host SDS Sigma 7. El grupo de Douglas Engelbart en el Stanford Research Institute (SRI) recibió el segundo IMP el 1 de octubre de 1969. Estaba conectado a un host SDS 940. El tercer IMP se instaló en la Universidad de California, Santa Bárbara el 1 de noviembre de 1969. El cuarto IMP se instaló en la Universidad de Utah en diciembre de 1969. La primera prueba de comunicación entre dos sistemas (UCLA y SRI) tuvo lugar el 29 de octubre de 1969, cuando se intentó iniciar sesión en la máquina SRI, pero solo se pudieron transmitir las dos primeras letras. La máquina SRI se bloqueó al recibir el carácter "g". [20] Unos minutos más tarde, el error se solucionó y el intento de inicio de sesión se completó con éxito.
BBN desarrolló un programa para probar el rendimiento de los circuitos de comunicación. Según un informe presentado por Heart, una prueba preliminar realizada a fines de 1969, basada en un período de 27 horas de actividad en la línea UCSB-SRI, encontró "aproximadamente un paquete por cada 20.000 con error"; pruebas posteriores "descubrieron una variación del 100% en este número, aparentemente debido a muchos períodos de tiempo inusualmente largos (del orden de horas) sin errores detectados". [21]
Existía una variante del IMP, llamada TIP (Terminal IMP), que conectaba terminales (es decir, teletipos ) así como computadoras a la red; estaba basada en el Honeywell 316, una versión posterior del 516. Más tarde, algunos IMP basados en Honeywell fueron reemplazados por IMP BBN Pluribus multiprocesamiento , pero finalmente BBN desarrolló un clon microprogramado de la máquina Honeywell.
Los IMPs eran el corazón de ARPANET hasta que DARPA desmanteló ARPANET en 1989. La mayoría de los IMPs fueron desarmados, desechados o transferidos a MILNET . Algunos se convirtieron en artefactos en museos; Kleinrock colocó el IMP Número Uno en exhibición pública en UCLA. [11] El último IMP en ARPANET fue el de la Universidad de Maryland.
El informe BBN 1822 especifica el método para conectar un ordenador host a un IMP. Esta conexión y protocolo se conocen generalmente como 1822 , el número del informe. La especificación fue escrita por Bob Kahn . [11] : 116, 149
La versión inicial del protocolo 1822 se desarrolló en 1969. Dado que es anterior al modelo OSI por una década, el protocolo 1822 no se integra perfectamente en las capas OSI. Sin embargo, es preciso decir que el protocolo 1822 incorpora la capa física , la capa de enlace de datos y la capa de red . La interfaz visible para el sistema host pasa direcciones de la capa de red directamente a un dispositivo de la capa física.
Para transmitir datos, el host construye un mensaje que contiene la dirección numérica de otro host en la red (similar a una dirección IP en Internet ) y un campo de datos, y transmite el mensaje a través de la interfaz 1822 al IMP. El IMP enruta el mensaje al host de destino utilizando protocolos que fueron adoptados finalmente por los enrutadores de Internet. Los mensajes podían almacenar una longitud total de 8159 bits, de los cuales los primeros 96 estaban reservados para el encabezado ("líder"). [22]
Aunque se supone que los paquetes transmitidos a través de Internet no son fiables, se garantizaba que los mensajes 1822 se transmitieran de forma fiable al destino indicado. Si el mensaje no se podía entregar, el IMP enviaba al host de origen un mensaje indicando que la entrega había fallado. Sin embargo, en la práctica, había condiciones (raras) en las que el host podía pasar por alto un informe de que se había perdido un mensaje, o en las que el IMP podía informar de que se había perdido un mensaje cuando en realidad se había recibido.
La especificación incorporó un protocolo de bits alternos , [23] del tipo propuesto por el equipo de Donald Davies para la red NPL en 1968. [24]
Las versiones posteriores del protocolo 1822, como 1822L, se describen en RFC 802 y sus sucesores.
Luego, en junio de 1966, Davies escribió un segundo artículo interno, "Propuesta para una red de comunicación digital", en el que acuñó la palabra paquete, una pequeña subparte del mensaje que el usuario quiere enviar, y también introdujo el concepto de "computadora de interfaz" para ubicarse entre el equipo del usuario y la red de paquetes.
artículo de junio de 1966 ... introdujo el concepto de una "computadora de interfaz" para ubicarse entre el equipo del usuario y la red de paquetes.
La primera red de conmutación de paquetes se implementó en los Laboratorios Nacionales de Física del Reino Unido. Fue seguida rápidamente por ARPANET en 1969.
Leonard Kleinrock: Donald Davies... hizo un conmutador de paquetes de un solo nodo antes de que lo hiciera ARPA.
Aparte de los problemas técnicos de interconectar computadoras con circuitos de comunicaciones, la noción de redes de computadoras se había considerado en varios lugares desde un punto de vista teórico. De particular interés fue el trabajo realizado por Paul Baran y otros en la Rand Corporation en un estudio "On Distributed Communications" a principios de la década de 1960. También es de destacar el trabajo realizado por Donald Davies y otros en el Laboratorio Nacional de Física en Inglaterra a mediados de la década de 1960. ... Otro desarrollo de red importante temprano que afectó al desarrollo de ARPANET se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional de Física en Middlesex, Inglaterra, bajo el liderazgo de DW Davies.
Un equipo de BBN formado por Frank Heart, Robert Kahn, Severo Omstein, William Crowther y David Walden desarrolló aspectos significativos del funcionamiento interno de la red, como el enrutamiento, el control de flujo, el diseño de software y el control de red.
hubo un considerable intercambio técnico entre el grupo NPL y quienes diseñaron e implementaron ARPANET, el esfuerzo de la Red de Datos NPL parece haber tenido poco impacto fundamental en el diseño de ARPANET. Los diseñadores de ARPANET ignoraron en gran medida aspectos tan importantes del diseño de la Red de Datos NPL como la interfaz de red estándar, el algoritmo de enrutamiento y la estructura de software del nodo de conmutación. Sin embargo, no hay duda de que, en muchos aspectos menos fundamentales, la Red de Datos NPL tuvo un efecto en el diseño y la evolución de ARPANET.
El sistema se puso en marcha por primera vez a principios de 1969
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