Donald Watts Davies , CBE FRS (7 de junio de 1924 - 28 de mayo de 2000) fue un científico informático galés y pionero de Internet que trabajó en el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido (NPL).
Durante 1965-67 inventó las comunicaciones de datos modernas , incluyendo la conmutación de paquetes , los enrutadores de alta velocidad , los protocolos de comunicación en capas , las redes informáticas jerárquicas y la esencia del principio de extremo a extremo , conceptos que se utilizan hoy en día en las redes informáticas de todo el mundo. Previó, en 1966, que habría una "red única" para las comunicaciones de datos y telefónicas. Davies propuso y estudió una red nacional de datos comercial en el Reino Unido y diseñó y construyó la primera implementación de conmutación de paquetes en la red de área local NPL en 1966-69 para demostrar la tecnología. Muchas de las redes de conmutación de paquetes de área amplia construidas a finales de los años 1960 y 1970 eran similares "en casi todos los aspectos" a su diseño original de 1965. El trabajo de Davies influyó en ARPANET en los Estados Unidos y el proyecto CYCLADES en Francia, y fue clave para el desarrollo de la tecnología de comunicaciones de datos utilizada en Internet , que es una red de redes.
El trabajo de Davies fue independiente del trabajo de Paul Baran en los Estados Unidos, quien tuvo algunas ideas similares a principios de la década de 1960 y quien también realizó aportes al proyecto ARPANET, después de que su trabajo fuera destacado por el equipo de Davies.
Davies nació en Treorchy , en el valle de Rhondda , Gales . Su padre, empleado de una mina de carbón, murió unos meses después, y su madre se llevó a Donald y a su hermana gemela a su ciudad natal, Portsmouth , donde fue a la escuela. [1] Asistió a la Southern Grammar School for Boys . [2]
Recibió una licenciatura en física (1943) en el Imperial College de Londres , y luego se unió al esfuerzo bélico trabajando como asistente de Klaus Fuchs [1] en el proyecto de aleaciones de tubos para armas nucleares en la Universidad de Birmingham. [3] Luego regresó al Imperial y obtuvo una licenciatura de primera clase en matemáticas (1947); también fue galardonado con el Premio conmemorativo de Lubbock como el matemático destacado de su año. [2]
En 1955 se casó con Diane Burton; tuvieron una hija y dos hijos. [4]
A partir de 1947 trabajó en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Teddington , en las afueras de Londres, donde Alan Turing estaba diseñando la computadora Automatic Computing Engine (ACE). Se dice que Davies detectó errores en el influyente artículo de Turing de 1936 On Computable Numbers , para gran disgusto de Turing. Estos fueron quizás algunos de los primeros errores de "programación" que existieron, incluso si eran para una computadora teórica, la máquina universal de Turing . El proyecto ACE era demasiado ambicioso y fracasó, lo que llevó a la salida de Turing. [3] Davies se hizo cargo del proyecto y se concentró en entregar la computadora Pilot ACE menos ambiciosa , que funcionó por primera vez en mayo de 1950. Un spin-off comercial, DEUCE fue fabricado por English Electric Computers y se convirtió en una de las máquinas más vendidas de la década de 1950. [3]
Davies también trabajó en aplicaciones de simulación de tráfico y traducción automática. A principios de los años 60, colaboró en iniciativas tecnológicas gubernamentales diseñadas para estimular la industria informática británica.
En 1965, Davies se interesó en las comunicaciones de datos después de un seminario que dio en el Instituto Tecnológico de Massachusetts . [5] [6] Vio que un problema significativo con los nuevos sistemas informáticos de tiempo compartido era el costo de mantener una conexión telefónica abierta para cada usuario. [5] La idea clave de Davies llegó al darse cuenta de que el tráfico de la red informática era inherentemente "ráfaga" en la naturaleza con períodos de silencio, en comparación con el tráfico telefónico relativamente constante. [7] [3] Aplicó el principio de tiempo compartido a la línea de comunicaciones de datos, así como a la computadora para inventar el concepto de lo que llamó conmutación de paquetes . [3] [8] Davies pronosticó la "aplicación asesina" de hoy para su nuevo servicio de comunicación: [9]
El mayor tráfico sólo podría producirse si el público utilizara este medio para fines cotidianos como ir de compras... Las personas que envían consultas y realizan pedidos de productos de todo tipo constituirán una gran parte del tráfico... El uso comercial del teléfono puede verse reducido por el crecimiento del tipo de servicio que contemplamos.
—Donald Davies (1965)
Davies propuso dividir los mensajes de la computadora en "mensajes muy cortos en formato fijo" que se enrutan de forma independiente a través de una red, con diferentes rutas permitidas para paquetes relacionados, que se vuelven a ensamblar en el destino. [10] Davies usó la palabra "paquete" después de consultar con un lingüista porque era capaz de traducirse a otros idiomas además del inglés sin compromiso. [11]
Al año siguiente, volvió a trabajar en la NPL, donde se convirtió en superintendente de la División de Ciencias de la Computación y transformó su actividad informática. [12] Diseñó y propuso una red nacional de datos comercial basada en conmutación de paquetes en su Propuesta para el desarrollo de un servicio nacional de comunicaciones para el procesamiento de datos en línea de 1966. [10] Este trabajo fue el primero en describir el concepto de "nodos de conmutación" de alta velocidad, hoy conocidos como enrutadores y "computadoras de interfaz". [6] [13] Davies aplicó la teoría de colas para demostrar que "existe un amplio margen entre el rendimiento estimado del sistema [de conmutación de paquetes] y el requisito establecido" en términos de un tiempo de respuesta satisfactorio para un usuario humano. [10] Esto abordó una cuestión clave sobre la viabilidad de las redes de computadoras. [14] En este documento, predijo que habría una "red única" para las comunicaciones de datos y telefónicas: [10]
Los avances informáticos en un futuro lejano podrían dar como resultado un tipo de red capaz de transmitir voz y mensajes digitales de manera eficiente.
—Donald Davies (1966)
Davies y su equipo fueron los primeros en escribir protocolos de comunicación en un contexto de conmutación de datos moderno en un memorando de abril de 1967 Un protocolo para uso en la red de comunicaciones de datos NPL escrito por Roger Scantlebury y Keith Bartlett. [15] [16]
Su trabajo sobre conmutación de paquetes, presentado por Scantlebury, inicialmente atrajo la atención de los desarrolladores de ARPANET , una red del Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD), en el Simposio sobre Principios de Sistemas Operativos en octubre de 1967. [17] El diseño de red propuesto se basaba en una estructura jerárquica, con "redes locales" comunicándose con una "red de alto nivel". [18] Para lidiar con las permutaciones de paquetes (debido a las preferencias de ruta actualizadas dinámicamente) y las pérdidas de datagramas (inevitables cuando las fuentes rápidas envían a destinos lentos), asumió que "todos los usuarios de la red se proporcionarán algún tipo de control de errores", [19] inventando así lo que llegó a conocerse como el principio de extremo a extremo . En el informe de Scantlebury después de la conferencia, señaló: "Parece que las ideas en el documento de NPL en este momento son más avanzadas que cualquiera de las propuestas en los EE. UU.". [20] [21] Larry Roberts , de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos (DoD), aplicó los conceptos de conmutación de paquetes de Davies para ARPANET, que se convirtió en el predecesor de Internet . [2] [22] [23] [24]
En julio de 1968, NPL realizó una demostración de redes reales y simuladas en un evento organizado por el Real Time Club en el Royal Festival Hall de Londres. [8] Davies presentó por primera vez sus propias ideas sobre conmutación de paquetes en una conferencia en Edimburgo el 5 de agosto de 1968. [25] [26] En 1969, Davies fue invitado a Japón para dar una conferencia sobre conmutación de paquetes. Dio una serie de nueve conferencias de tres horas, que concluyeron con un intenso debate con alrededor de 80 personas. [2]
Durante 1968-9, [16] [27] Davies dirigió la construcción de la red, cuyos elementos entraron en funcionamiento a principios de 1969, [28] [29] la primera implementación de conmutación de paquetes en el mundo. [30] [31] La red de área local Mark I NPL , se volvió completamente operativa en enero de 1970. [29] Se actualizó a Mark II en 1973 con una arquitectura de protocolo en capas, y permaneció en funcionamiento hasta 1986. [16] El equipo NPL también llevó a cabo trabajos de simulación en redes de paquetes, estudiando datagramas y congestión de red en redes de área amplia de una escala para facilitar las comunicaciones de datos en todo el Reino Unido. [3] [29] [32] [33] Estos primeros años de intercambio de recursos informáticos se documentaron en la película de 1972 Computer Networks: The Heralds of Resource Sharing . Las ideas originales de Davies influyeron en otras investigaciones en todo el mundo, [29] [34] incluido el proyecto CYCLADES de Louis Pouzin en Francia. [35]
En una edición especial de 1978 de las Actas del IEEE sobre conmutación de paquetes, Bob Kahn , el editor invitado, citó las reflexiones de Davies sobre diez años de experiencia con redes de comunicación de paquetes: [36]
... hay tres factores, sobre todo, que afectan críticamente a la calidad de la red. El factor más crítico es nuestra capacidad para diseñar interfaces hombre-máquina que sean cómodas y naturales para la mayoría de las personas. Un segundo factor de cierta importancia es la alta fiabilidad y disponibilidad de los servicios. No pueden convertirse en parte integral de la industria y el comercio a menos que puedan ser absolutamente fiables en la forma en que hemos llegado a esperar de los medios de telecomunicaciones tradicionales. Un tercer requisito es un diseño general del sistema que permita la adaptabilidad a los cambios en el sistema, así como a los nuevos requisitos de los usuarios.
—Donald Davies (1978)
Davies, junto con Derek Barber, su adjunto, y Roger Scantlebury, llevaron a cabo investigaciones sobre protocolos para interconexión de redes . Participaron en el Grupo de Trabajo de Redes Internacionales desde 1972, inicialmente presidido por Vint Cerf y más tarde por Barber. [37] [38] [39] [40] Davies y Scantlebury fueron reconocidos por Cerf y Bob Kahn en su influyente artículo de 1974 sobre interconexión de redes, Un protocolo para la intercomunicación de redes de paquetes . [41] [42]
Davies y Barber publicaron Redes de comunicación para computadoras en 1973. [43] Hablaron en el Simposio de Comunicaciones de Datos en 1975 sobre la "batalla por los estándares de acceso" entre datagramas y circuitos virtuales , y Barber dijo que la "falta de interfaces de acceso estándar para las redes de comunicación públicas emergentes conmutadas por paquetes está creando 'una especie de monstruo' para los usuarios". [44]
Los experimentos de interconexión de redes en NPL bajo la dirección de Davies incluyeron la conexión con la Red Informática Europea (EIN) mediante la traducción entre dos protocolos host diferentes y la conexión con el Servicio de Conmutación de Paquetes Experimental de Correos (EPSS) utilizando un protocolo host común en ambas redes. Su investigación confirmó que establecer un protocolo host común sería más confiable y eficiente que la traducción entre diferentes protocolos host utilizando una pasarela. [45] Davies publicó Redes de computadoras y sus protocolos en 1979, en el que señala: [46]
Los problemas de enrutamiento en redes interconectadas han recibido una atención limitada en la literatura; los artículos notables son los de Cerf y Kahn y, más recientemente, Sunshine. ... Los nodos de puerta de enlace deben estar provistos de un grupo de búfer de paquetes adecuado para atender el nivel probable de tráfico entre redes. Cerf y Kahn sugieren que el reensamblado de mensajes no debe tener lugar en las puertas de enlace; esto implica que no es necesario mantener el orden de los paquetes si el enrutamiento adaptativo altera el orden de los paquetes. Si la fragmentación de paquetes es necesaria debido a diferentes límites de tamaño de paquetes de red, Cerf y Kahn sostienen que el único lugar lógico para ubicar el proceso de reconstrucción es en el host de destino (esto se debe a que la última red ingresada puede tener el límite de tamaño de paquete menor, de modo que la última puerta de enlace tiene que fragmentar los paquetes). Esta filosofía va en contra de la opinión generalizada de que las redes de paquetes deben entregar un flujo de datos exactamente equivalente al flujo de datos recibido.
—Donald Davies (1979)
Durante un largo período de tiempo, la comunidad de ingeniería de redes estuvo polarizada en torno a la implementación de conjuntos de protocolos en competencia, un debate comúnmente conocido como las Guerras de Protocolos . No estaba claro qué tipo de protocolo daría como resultado las mejores y más robustas redes informáticas. [47]
Davies renunció a sus responsabilidades de gestión en 1979 para volver a la investigación. Se interesó especialmente en la seguridad de las redes informáticas y su investigación sobre criptografía dio lugar a una serie de patentes, incluidos métodos para proporcionar una comunicación segura que permitiera el uso de tarjetas inteligentes . [4] [48]
Se retiró de NPL en 1984, convirtiéndose en un consultor líder en seguridad de datos para la industria bancaria y publicando un libro sobre el tema ese año. [3] [4] Junto con David O. Clayden, diseñó el Algoritmo de Autenticación de Mensajes (MAA) en 1983, uno de los primeros algoritmos de código de autenticación de mensajes que obtuvo una amplia aceptación. Fue adoptado como estándar internacional ISO 8731-2 en 1987. [2]
En 1987, Davies se convirtió en profesor visitante en Royal Holloway y Bedford New College . [49]
Sin que Davies lo supiera al principio, Paul Baran de la Corporación RAND en los Estados Unidos también había trabajado en un concepto similar a principios de la década de 1960, aunque diseñado para la comunicación de voz utilizando electrónica de bajo costo sin protocolos de comunicación. [50] [51] [52] Cuando Davies se enteró del trabajo de Baran en 1966, reconoció que ambos habían descubierto igualmente el concepto de conmutación de paquetes y Davies y su equipo hicieron referencia al trabajo publicado anteriormente de Baran. [53] [54] [55] [56]
Baran se alegró de reconocer que Davies había tenido la misma idea que él de manera independiente. En un correo electrónico a Davies, escribió: [53]
Tú y yo compartimos una visión común de lo que es la conmutación de paquetes, ya que tú y yo ideamos independientemente los mismos ingredientes... y [tú fuiste] el primero en llevarlo a la práctica.
—Paul Baran (2000)
Leonard Kleinrock , un contemporáneo que trabajaba en el análisis de los retrasos de los mensajes utilizando la teoría de colas , desarrolló un modelo matemático para el funcionamiento de las redes de conmutación de mensajes en su tesis doctoral durante 1961-2, publicada como libro en 1964. [57] Sin embargo, la afirmación posterior de Kleinrock de haber desarrollado la base teórica de las redes de conmutación de paquetes es cuestionada por otros pioneros de Internet , [58] [59] [60] [61] incluyendo a Robert Taylor , [62] Baran [63] y Davies. [64] [41]
Donald Davies y Paul Baran son reconocidos por los historiadores y el Salón Nacional de la Fama de Inventores de Estados Unidos por inventar de forma independiente el concepto de conmutación de paquetes digitales utilizado en las redes informáticas modernas, incluida Internet. [65] [66]
Larry Roberts dijo que las redes de computadoras construidas en la década de 1970 eran similares "en casi todos los aspectos" al diseño original de Davies de 1965. [67] El trabajo de Davies sobre comunicaciones de datos y diseño de redes de computadoras ha sido descrito como la tecnología "fundamental" utilizada en el desarrollo de Internet , que es un sistema global de redes de computadoras conectadas (una red de redes). [68] [49] [69] [70] [71]
Davies fue nombrado miembro distinguido de la British Computer Society (BCS) en 1975 y fue nombrado CBE en 1983, y más tarde miembro de la Royal Society en 1987. [22] [3]
Recibió el premio John Player de la BCS en 1974. [72] y fue galardonado con una medalla por la Sociedad de Computación John von Neumann en Hungría en 1985. [73]
En 2000, Davies compartió el premio inaugural IEEE Internet Award . [74] En 2007, fue incluido en el Salón Nacional de la Fama de los Inventores , [75] y en 2012 Davies fue incluido en el Salón de la Fama de Internet por la Internet Society . [76]
Davies recibió un premio a la trayectoria en 2001 por su investigación sobre comunicaciones seguras para tarjetas inteligentes. [77] [78]
NPL patrocina una galería, inaugurada en 2009, sobre el desarrollo de la conmutación de paquetes y la "Tecnología de Internet" en el Museo Nacional de Computación . [79]
En julio de 2013 se inauguró en Treorchy una placa azul en memoria de Davies. [80] [81]
A Davies le sobrevivieron su esposa Diane, una hija, dos hijos y cuatro nietos. [82]
El artículo de Gatlinburg de 1967 influyó en el desarrollo de ARPAnet, que de otro modo podría haberse construido con una tecnología menos extensible. ... Davies fue invitado a Japón para dar una conferencia sobre conmutación de paquetes.
El sistema se puso en marcha por primera vez a principios de 1969.
... introdujo el concepto de una "computadora de interfaz" para ubicarse entre el equipo del usuario y la red de paquetes.
El diseño de la red ARPA (ArpaNet) se modificó por completo para adoptar esta técnica.
El sistema se puso en marcha por primera vez a principios de 1969.
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.
En casi todos los aspectos, la propuesta original de Davies, desarrollada a fines de 1965, era similar a las redes reales que se construyen hoy.
Tal vez la única diferencia histórica que habría ocurrido si DARPA hubiera cambiado al protocolo INWG 96 es que en lugar de que Cerf y Kahn fueran citados rutinariamente como "padres de Internet", tal vez Cerf, Scantlebury, Zimmermann y yo lo hubiéramos sido.
Roger Scantlebury fue uno de los principales protagonistas. Y Donald Davies, que dirigía, al menos era superintendente de la división de sistemas de información o algo así. En ese momento, tuve mucha interacción con NPL. De hecho, vinieron al ICCC 72 y habían estado asistiendo a reuniones anteriores de lo que ahora se llama Datacomm. Su primera encarnación fue un título largo que tenía que ver con el análisis y la optimización de las redes de comunicación informática, o algo así. Esto comenzó a fines de 1969, creo, fue cuando se realizó la primera reunión en Pine Hill, Georgia. No fui a esa, pero fui a la siguiente que fue en Stanford, creo. Ahí fue donde conocí a Scantlebury, creo, por primera vez. Luego tuve mucha más interacción con él. Vendría al Reino Unido con bastante regularidad, en parte por razones de IFIP o INWG.
Los autores desean agradecer a varios colegas por sus útiles comentarios durante las primeras discusiones sobre los protocolos de redes internacionales, especialmente a R. Metcalfe, R. Scantlebury, D. Walden y H. Zimmerman; D. Davies y L. Pouzin, quienes comentaron de manera constructiva sobre los problemas de fragmentación y contabilidad; y S. Crocker, quien comentó sobre la creación y destrucción de asociaciones.
Donald W. Davies, quien propuso un método para transmitir datos que hizo posible Internet
Baran había puesto más énfasis en las comunicaciones de voz digitales que en las comunicaciones por computadora.
Como recuerda Kahn: ... las contribuciones de Paul Baran ... También creo que Paul estaba motivado casi por completo por consideraciones de voz. Si nos fijamos en lo que escribió, estaba hablando de conmutadores que eran productos electrónicos de bajo coste. La idea de poner ordenadores potentes en estos lugares no se le había ocurrido como algo rentable. Así que la idea de los conmutadores informáticos faltaba. La noción completa de protocolos no existía en ese momento. Y la idea de las comunicaciones de ordenador a ordenador era realmente una preocupación secundaria.
Paul Baran ... se centró en los procedimientos de enrutamiento y en la capacidad de supervivencia de los sistemas de comunicación distribuidos en un entorno hostil, pero no se concentró en la necesidad de compartir recursos en su forma tal como la entendemos ahora; de hecho, el concepto de conmutador de software no estaba presente en su trabajo.
Esto provocó una protesta entre muchos otros pioneros de Internet, que atacaron públicamente a Kleinrock y dijeron que su breve mención de dividir los mensajes en partes más pequeñas no se acercaba ni por asomo a ser una propuesta de conmutación de paquetes.
Los autores que han entrevistado a docenas de pioneros de Arpanet saben muy bien que las afirmaciones de Kleinrock-Roberts no son creíbles.
Internet es realmente el trabajo de mil personas", dijo Baran. "Y de todas las historias sobre lo que han hecho diferentes personas, todas las piezas encajan. Es solo este pequeño caso el que parece ser una aberración.
No puedo encontrar ninguna evidencia de que entendiera los principios de la conmutación de paquetes.[ enlace muerto ]
Los historiadores atribuyen ideas fundamentales al científico galés Donald W. Davies y al ingeniero estadounidense Paul Baran
En casi todos los aspectos, la propuesta original de Davies, desarrollada a fines de 1965, era similar a las redes reales que se construyen hoy.
y el diseño de redes de comunicación informática... fueron una piedra angular del desarrollo que condujo a Internet.
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )El programa, que reconoce la excelencia en tarjetas inteligentes, por el que... Donald Davies y Peter Hawkes, por sus contribuciones conjuntas e individuales
