« فصل اول فصل سوم »

فصل دوم

۲- یک بلوک اینجا، چند آجر آنجا

تا سال ۱۹۶۶ که تیلور مدیریت IPTO را بر عهده گرفت، جلوه‌های فلسفه لیکلایدر در سراسر آژانس مشهود بود. صفوف محققانی که امیدوار بودند رایانه را فراتر از یک ابزار صرفا محاسباتی گسترش دهند، در طول دهه، به رشد خود ادامه داد. برخی از اولین و مهمترین کارها در زمینه گرافیک تعاملی و واقعیت مجازی در دانشگاه یوتا با هزینه آرپا انجام شد. به‌طور خاص، به نظر می‌رسید که MIT پیشرفت‌های پیشگامانه را یکی پس از دیگری طی می‌کند. ماروین مینسکی Marvin Minsky و سیمور پیپرت Seymour Papert در آنجا مشغول کارهای مهم اولیه در زمینه هوش مصنوعی بودند. موسسات دیگر نیز بر تکنیک‌های برنامه‌نویسی پیشرفته، اشتراک‌ زمانی و زبان‌های رایانه متمرکز بودند.

ساختن یک شبکه، هدف اصلی تیلور نبود. او در تلاش بود تا مشکلی را که با هر دور کمک مالی بدتر شده بود حل کند. محققان مجبور بودند منابع کامپیوتری پرهزینه را تکثیر و جداسازی کنند. نه تنها دانشمندان هر پایگاه درگیر تحقیقات کامپیوتری بیشتر و متنوع‌تری بودند، بلکه تقاضای آنها برای منابع کامپیوتری نیز سریع‌تر از بودجه تیلور در حال افزایش بود. هر پروژه جدید مستلزم راه اندازی یک سیستم محاسباتی جدید و پرهزینه بود. بسته به رایانه مورد استفاده و تعداد دانشجویان فارغ التحصیل مورد حمایت، کمک هزینه‌های IPTO بین پانصد هزار تا سه میلیون دلار متغیر بود.

و هیچ یک از منابع یا نتایج به راحتی قابل اشتراک گذاری نبودند. اگر دانشمندانی که در سالت لیک سیتی کارهای گرافیکی انجام می‌دادند، می‌خواستند از برنامه‌های توسعه یافته توسط آزمایشگاه لینکلن استفاده کنند، باید به بوستون پرواز می‌کردند. ناامیدکننده‌تر این بود که اگر پس از سفر به بوستون، محققین یوتا بخواهند پروژه‌ای مشابه را روی دستگاه خود راه‌اندازی کنند، باید زمان و پول قابل‌توجهی را صرف تکرار آنچه دیده‌اند کنند. در آن روزها، برنامه‌های نرم‌افزاری مانند آثار هنری اصیل بودند و به راحتی از ماشینی به ماشین دیگر منتقل نمی‌شدند. تیلور از امکان فنی به اشتراک گذاری چنین منابعی از طریق یک شبکه کامپیوتری مطمئن بود، اگرچه هرگز انجام نشده بود.

فراتر از کاهش هزینه، ایده تیلور چیزی بسیار عمیق را آشکار کرد. توانایی یک ماشین برای تقویت قدرت فکری انسان دقیقا همان چیزی بود که لیکلایدر هنگام نوشتن مقاله خود در مورد همزیستی انسان و ماشین شش سال قبل در ذهن داشت. البته، ایده‌های لیکلایدر در اشتراک زمانی قبلا در دانشگاه‌های سراسر کشور به ثمر نشسته بود. اما ایده‌ی شبکه‌سازی تفاوت قابل‌توجهی با اشتراک زمانی داشت. در یک شبکه اشتراک‌گذاری منابع، ماشین‌های زیادی به کاربران مختلف خدمت می‌کنند و محققی که مثلا علاقه‌مند به استفاده از یک برنامه گرافیکی خاص در ماشینی در دو هزار مایل دورتر از وی، است، به سادگی وارد آن ماشین می‌شود. ایده دستیابی یک کامپیوتر به تمام منابع کامپیوتر‌های دیگر، به عنوان یک همتا در یک سیستم مشارکتی، پیشرفته‌ترین مفهومی بود که از دیدگاه لیکلایدر می‌توان گرفت.

تیلور پول داشت و از حمایت هرتسفلد هم برخوردار بود، اما به مدیر برنامه‌ای نیاز داشت که بتواند بر طراحی و ساخت چنین شبکه‌ای نظارت کند، کسی که نه تنها ایده‌های لیکلایدر را می‌دانست، بلکه به آنها اعتقاد داشت. این شخص باید یک دانشمند کامپیوتر درجه یک باشد و با طیف وسیعی از مسائل فنی آشنا.

چگونگی دستیابی به چنین کسی نگرانی مهمی برای تیلور نبود. اولویت او سرعت و قابل اعتماد بودن شبکه، بود. محاسبات تعاملی به این معنی بود که شما می‌توانید پاسخ سریعی را از رایانه دریافت کنید، بنابراین در محیط محاسباتی مدرن منطقی است که یک شبکه نیز باید در پاسخگویی بسیار سریع باشد. و برای مفید بودن، باید هر زمان که به آن نیاز داشتید کار کند. هر کسی که بخواهد چنین شبکه‌ای را طراحی کند، باید در سیستم‌های مخابراتی نیز متخصص باشد. یافتن همچین کسی آسان نبود. اما تیلور قبلا یک نفر را در ذهن داشت: یک دانشمند کامپیوتر جوان و خجالتی با تفکراتی عمیق از آزمایشگاه لینکلن به نام لری رابرتز Larry Roberts .

در اوایل سال ۱۹۶۶، رابرتز در لینکلن مشغول کار بر روی گرافیک بود. اما او همچنین کارهای زیادی در زمینه ارتباطات انجام داده بود. او به تازگی یکی از آزمایشات اثبات امکان شبکه‌سازی را تکمیل کرده بود و دو کامپیوتر را در قاره‌های جدا، به هم متصل کرده بود. تیلور هزینه آزمایش رابرتز را تامین کرده بود. او انقدر موفق بود که اعتماد تیلور را جذب کرد و هم تیلور و هم هرتسفلد را متقاعد کرد که یک شبکه پیچیده‌تر امکان‌پذیر است. و دانش رابرتز از رایانه کم کم عمیق‌تر شد. رابرتز، پسر یکی از شیمیدانان Yale بود و در MIT تحصیل کرده بود. در آنجا با کامپیوترهای TX-0 آشنا شد. اگرچه که این اولین کامپیوتر دیجیتال ترانزیستوری بود و عملکردش بسیار محدود بود (تفریق در عملگرهای آن نبود؛ فقط با افزودن یک عدد منفی می‌توانست کم کند). رابرتز با استفاده از TX-0 اصول اولیه طراحی و عملکرد کامپیوتر را آموخت. او سیستم عامل TX-2 را در لینکلن نوشت، که وس کلارک(کسی که TX-0 را با کن اولسن ساخت) آن را به لیکلایدر نشان داد. هنگامی که کلارک، لینکلن را در سال ۱۹۶۴ ترک کرد، وظیفه نظارت بر TX-2 به رابرتز سپرده شد.

تیلور، رابرتز را به خوبی نمی‌شناخت. به نظر می‌رسید هیچ کس رابرتز را به خوبی نمی‌شناخت. او به اندازه تیلور، در رفتار خود محتاط بود. افرادی که رابرتز از نزدیک با آنها کار می‌کرد تقریبا هیچ چیز در مورد زندگی شخصی او نمی‌دانستند. آنچه در مورد او شناخته شده بود این بود که علاوه بر تخصص محاسباتی و مخابراتی، در مدیریت نیز مهارت دارد. سبک رابرتز ساده، مستقیم، بدون ابهام و به طرز وحشتناکی موثر بود.

رابرتز به عنوان یک نابغه شهرت داشت. در بیست و هشت سالگی، او در زمینه محاسبات بیش از آن چیزی بود که بسیاری از دانشمندان در طول زندگی به آن دست می‌یافتند. او که از استقامتی باورنکردنی برخوردار بود، تا ساعات دیروقت کار می‌کرد. او همچنین توانایی درک بالایی داشت: بیش از چند نفر تجربه توضیح دادن چیزی را برای رابرتز داشتند که سال‌ها به شدت روی آن کار می‌کردند، و متوجه می‌شدند که در عرض چند دقیقه او مطلب را درک کرده، آن را در ذهنش وارسی کرده و سپس نظرش را قاطعانه ارائه می‌کرد. رابرتز، تیلور را یاد لیکلایدر می‌انداخت البته عاری از حس شوخ طبعی لیک.

رابرتز همچنین به دلیل توانایی تقریبا وسواسی خود در غوطه‌ور شدن در یک چالش و سرازیر کردن تمرکز بالا در یک مسئله مشهور بود. یکی از همکارانش زمانی را نقل می‌کند که رابرتز در یک دوره تندخوانی شرکت کرد. او خیلی سریع، سرعت خواندن خود را دو برابر کرد، اما به همین جا بسنده نکرد. او به طور حرفه‌ای به تندخوانی پرداخت و همچنان به خود فشار می‌آورد تا اینکه به سرعت خارق‌العاده حدود سی هزار کلمه در دقیقه با ۱۰ درصد درک انتخابی، رسید. پس از چند ماه، عامل محدود کننده رابرتز هیچ ربطی به چشم‌ها یا مغزش نداشت، بلکه سرعتی بود که می‌توانست صفحات را ورق بزند. دوست او: ((او یک جلد کتاب بر می‌داشت و ظرف ده دقیقه تمام می‌کرد. این برای لری عادی بود.))

تیلور با رابرتز تماس گرفت و به او گفت که دوست دارد برای دیدن او به بوستون بیاید. چند روز بعد تیلور در دفتر رابرتز در آزمایشگاه لینکلن نشسته بود و از آزمایشی که در ذهن داشت با او حرف می‌زد. در حالی که تیلور صحبت می‌کرد، رابرتز زمزمه می‌کرد ((هوم)) انگار می‌خواست ((بگوید لطفا ادامه بده.)) تیلور نه تنها پروژه بلکه یک پیشنهاد شغلی را تشریح کرد. رابرتز به عنوان مدیر برنامه برای شبکه آزمایشی استخدام خواهد شد، با این درک که او نفر دوم در مدیریت IPTO خواهد بود. تیلور تصریح کرد که این پروژه از حمایت کامل مدیر آرپا برخوردار است و رابرتز برای طراحی و ساخت شبکه به هر نحوی که صلاح می‌داند، فرصت کافی در اختیار خواهد داشت. تیلور منتظر جواب ماند و رابرتز به صراحت گفت: ((در موردش فکر خواهم کرد.))

تیلور این را روش مودبانه رابرتز برای نه گفتن خواند و پس از آن رابرتز بوستون را ناامیدانه ترک کرد. در حالت معمول، او باید به سادگی رابرتز را از لیست خارج می‌کرد و گزینه دوم خود را نام می‌برد. اما او انتخاب دومی نداشت. رابرتز نه تنها درک فنی لازم را داشت، بلکه تیلور می‌دانست که به لیکلایدر و وس کلارک گوش خواهد داد، کسانی که هر دو از حامیان ایده تیلور بودند.

چند هفته بعد تیلور برای دومین بار به لینکلن سفر کرد. این بار رابرتز سرش خلوت‌تر بود. او مودبانه اما صریح به تیلور گفت که از کارش در لینکلن لذت می‌برد و تمایلی به تبدیل شدن به یک بوروکرات واشنگتن را ندارد.

تیلور به کمبریج رفت تا لیک را ملاقات کند، کسی که اکنون به دانشگاه MIT بازگشته بود و در پژوهشی تحقیقاتی در زمینه اشتراک زمانی به نام پروژه MAC مشغول بود. آنها بحث کردند که چه کسی ممکن است برای این کار مناسب باشد. لیک چند نفر را پیشنهاد کرد، اما تیلور آنها را رد کرد. او رابرتز را می‌خواست. از آن زمان به بعد، هر دو ماه یا بیشتر، در طی بازدید از دیگر پیمانکاران آرپا در منطقه بوستون، تیلور دوباره سعی می‌کرد تا رابرتز را متقاعد کند نظرش را تغییر دهد.

نزدیک به یک سال از مکالمه بیست دقیقه‌ای تیلور با هرتسفلد گذشته بود و ایده شبکه به دلیل نبود مدیر برنامه در حال فروپاشی بود. یک روز در اواخر سال ۱۹۶۶، تیلور به دفتر مدیر آرپا بازگشت. تیلور از رئیسش پرسید: ((آیا این درست نیست که آرپا حداقل پنجاه و یک درصد از بودجه خود را به لینکلن می‌دهد؟)) هرتسفلد کمی متحیر پاسخ داد: ((بله، همینطور است.)) تیلور سپس مشکلاتی را که برای به دست آوردن مهندس مورد نظرش برای اجرای برنامه شبکه داشت، توضیح داد. هرتسفلد پرسید: ((کیه؟))

تیلور به او گفت. سپس از رئیسش خواست تا با مدیر آزمایشگاه لینکلن تماس بگیرد و از او بخواهد که با رابرتز تماس بگیرد و به او بگوید که به نفع خودش (و به نفع لینکلن) خواهد بود که با کار در واشنگتن موافقت کند.

هرتسفلد تلفنش را برداشت و با آزمایشگاه لینکلن تماس گرفت. مدیر آزمایشگاه روی خط آمد و هرتسفلد همان چیزهایی را گفت که تیلور از او خواسته بود. مکالمه کوتاهی بود، و هرتسفلد بدون هیچ مشکلی پیام را رساند. هرتسفلد تلفن را قطع کرد، به تیلور لبخند زد و گفت: ((خب، باشه. حال خواهیم دید چه اتفاقی می‌افتد.)) دو هفته بعد، رابرتز این کار را پذیرفت.

لری رابرتز، بیست و نه سال داشت که به عنوان جدیدترین سرباز آرپا وارد پنتاگون شد. او به سرعت جا افتاد و بیزاری او از بیکاری به زودی افسانه‌ای شد. ظرف چند هفته، او نقشه این مکان (یکی از بزرگترین و پرپیچ و خم‌ترین ساختمان‌های جهان) را حفظ کرد. حرکت در این ساختمان با این واقعیت که راهروهای خاصی به عنوان مناطق محرمانه مسدود شده بودند، پیچیده بود. رابرتز یک کرونومتر به دست گرفت و شروع به زمان بندی مسیرهای مختلف به مقصدهای مختلف خود کرد. مسیر لری، به زودی به عنوان سریعترین فاصله بین هر دو نقطه در پنتاگون شناخته شد.

حتی قبل از اولین روز حضورش در آرپا، رابرتز یک طرح کلی اولیه از شبکه کامپیوتری را طراحی کرده بود. و سپس، برای سال‌ها پس از آن، با رشد پروژه، رابرتز نمودارهای شبکه‌ای دقیق‌تری را ترسیم کرد و مشخص کرد که مسیر خطوط داده و تعداد هاپ‌های بین نود‌ها چگونه باید باشد. او بر روی کاغذهای شفاف و شطرنجی، صدها طرح مفهومی و منطقی مانند این را خلق کرد:

(بعدها، پس از شروع پروژه، رابرتز با هاوارد فرانک Howard Frank ، متخصص در زمینه توپولوژی شبکه، شروع به تجزیه و تحلیل کردند تا چیدمان شبکه به صرفه‌تر شود. با این حال، رابرتز طرح‌هایی که ارائه می‌کرد را به وضوح از قبل در ذهنش به تصویر می‌کشید.)

قبلا چیزهای زیادی در مورد چگونگی ساخت شبکه‌های ارتباطی پیچیده برای انتقال صدا، موسیقی و سایر سیگنال‌های بنیادی‌تر شناخته شده بود. و البته که AT&T در شبکه‌های تلفنی تسلط مطلق داشت. اما انتقال سیستماتیک اطلاعات حداقل چند هزار سال قبل از Ma Bell وجود داشت. قدمت سیستم‌های پیام‌رسان به دوران سلطنت سِسوستریس Sesostris اول، پادشاه مصر و حدود چهار هزار سال پیش برمی‌گردد. اولین سیستم رله، که در آن پیام از یک ایستگاه نگهبانی به ایستگاه بعدی منتقل می‌شد، در سال ۶۵۰ قبل از میلاد به وجود آمد. صدها سال پس از آن، به دلیل نیاز به سرعت بیشتر در انتقال پیام از یک مکان به مکان دیگر، وسایل ارتباطی مختلفی از جمله کبوترها، فریادها، پرچم‌های رمزگذاری شده، آینه‌ها، فانوس‌ها و مشعل‌ها استفاده شدند. سپس، در سال ۱۷۹۳، برای اولین بار از سمافور برای انتقال خبر استفاده شد(پره‌هایی چرخان، بر روی یک برج که شبیه فردی بودند که در دستانش پرچم‌هایی برای ارسال علامت دارد.)

در اواسط دهه ۱۸۰۰، شبکه‌های تلگراف به برق متکی بودند و شرکت وسترن یونیون تلگراف Western Union Telegraph شروع به پوشاندن ایالات متحده با شبکه‌ای از سیم‌ها برای انتقال پیام‌ها به شکل پالس‌های الکتریکی کرد. تلگراف یک نمونه کلاسیک اولیه از آنچه ((شبکه ذخیره و ارسال)) نامیده می‌شود بود. به دلیل تلفات الکتریکی، سیگنال‌ها باید از طریق ایستگاه‌های رله(تقویت کننده) به سمت جلو سوئیچ می‌شدند. در ابتدا، پیام‌هایی که به مراکز سوئیچینگ می‌رسید با دست رونویسی می‌شد و از طریق کد مورس به ایستگاه بعدی ارسال می‌شد. بعدا، پیام‌های دریافتی به‌طور خودکار روی نوارهای کاغذی تایپ‌شده ذخیره می‌شد تا زمانی که اپراتور، پیام را برای ارسال دوباره تایپ کند. تا سال ۱۹۰۳، پیام‌های دریافتی روی یک تکه نوار کاغذی به‌عنوان مجموعه‌ای از سوراخ‌های کوچک کدگذاری می‌شدند و نوار سوراخ شده روی یک قلاب آویزان می‌شد. نوارها توسط کارمندان از قلاب‌ها برداشته می‌شدند و از طریق یک نوارخوان به طور خودکار با کد مورس ارسال می‌شدند.

در اواسط قرن بیستم، پس از اینکه تلفن جای تلگراف را به عنوان وسیله اصلی ارتباط گرفت، شرکت تلفن و تلگراف آمریکا یک انحصار کامل (البته کاملا تحت نظارت) در ارتباطات از راه دور داخل ایالات متحده داشت. این شرکت بسیار در حفظ حکومت خود در خدمات تلفن و تجهیزاتی که چنین خدماتی را امکان پذیر می‌کرد، سرسخت بود. اتصال تجهیزات خارجی (غیر بل) به خطوط بل ممنوع بود، به این دلیل که دستگاه‌های خارجی می‌توانند به کل سیستم تلفن آسیب برسانند. هر چیزی که به سیستم اضافه می‌شد باید می‌توانست با تجهیزات موجود کار کند. در اوایل دهه ۱۹۵۰، یک شرکت شروع به ساخت دستگاهی به نام Hush-A-Phone کرد، یک پوشش دهانی پلاستیکی که به تماس‌گیرنده اجازه می‌داد بدون شنیده شدن صدایش توسط دیگران با تلفن صحبت کند. AT&T موفق شد کمیسیون ارتباطات فدرال را پس از ارائه شاهدان متخصص که توضیح می‌دادند چگونه Hush-A-Phone با کاهش کیفیت تلفن به سیستم تلفن آسیب رسانده است، ممنوع کند. در نمونه دیگری از تعصب AT&T، این شرکت از یک شرکت کارفرما در غرب میانه که جلدهای پلاستیکی رایگان برای دفترچه تلفن می‌داد، شکایت کرد. AT&T استدلال کرد که جلد پلاستیکی دفترچه تلفن، تبلیغات روی صفحات زرد را پنهان کرده و ارزش تبلیغات را که به کاهش هزینه خدمات تلفن کمک می‌کرده است را کاهش داده است.

تقریبا هیچ راهی برای وارد کردن فناوری جدید به سیستم بل درکنار همزیستی با نسخه‌های قدیمی وجود نداشت. در سال ۱۹۶۸، زمانی که FCC اجازه استفاده از Carterfone را صادر کرد (دستگاهی برای اتصال سیستم‌های دو طرفه خصوصی به سیستم تلفن) انحصار بی‌امان AT&T بر سیستم مخابراتی کشور سست شد. پس جای تعجب نیست که در اوایل دهه ۱۹۶۰، زمانی که آرپا شروع به کاوش یک روش کاملا جدید برای انتقال اطلاعات کرد، AT&T در برابر آن موضع جدی بگیرد.

اختراعات تصادفی

همانطور که موجودات زنده از طریق فرآیند جهش و انتخاب طبیعی تکامل می‌یابند، ایده‌ها در علم و کاربردهایشان در فناوری نیز همین کار را می‌کنند. تکامل در علم، مانند طبیعت (معمولا یک توالی تدریجی از تغییرات)، گاهی اوقات یک جهش انقلابی ایجاد می‌کند که مسیر توسعه را تغییر می‌دهد. ایده‌های جدید به طور همزمان اما مستقل ظاهر می‌شوند. و زمان ابداع روش‌های جدید برای انتقال اطلاعات فرا رسیده بود.

در اوایل دهه ۱۹۶۰، قبل از اینکه لری رابرتز حتی برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری جدید دست به کار شود، دو محقق دیگر به نام‌های پاول باران Paul Baran و دونالد دیویس Donald Davies (که حتی یکدیگر را نمی‌شناختند و برای اهداف مختلف کار می‌کردند) تقریبا به یک ایده انقلابی رسیدند. درک پژوهش آنان منجر به چیزی شد که اکنون با نام سوئیچینگ بسته Packet-switching شناخته می‌شود.

پاول باران یک مهاجر خوش ذوق از اروپای شرقی بود. او در سال ۱۹۲۶ در لهستان به دنیا آمد. پدر و مادر وی دو سال بعد به دنبال مدت‌ها انتظار برای اسناد مهاجرت، در ایالات متحده پناهنده شدند. خانواده به بوستون رسید، جایی که پدر پاول برای کار در یک کارخانه کفش رفت و سپس در فیلادلفیا ساکن شدند، جایی که یک خواربار فروشی کوچک افتتاح کردند. به عنوان یک پسر، پاول با استفاده از یک چرخ دستی کوچک قرمز برای پدرش مواد غذایی می‌آورد. یک بار در پنج سالگی از مادرش پرسید که آیا آنها ثروتمند هستند یا فقیر؟ او پاسخ داد: ((ما فقیر هستیم.)) بعد همین سوال را از پدرش پرسید. پدر پاسخ داد: ((ما ثروتمند هستیم.))

پاول سرانجام در مدرسه‌ای که دو ایستگاه از خانه آنها فاصله داشت، به نام موسسه فناوری درکسل که بعد به دانشگاه درکسل تبدیل شد، رفت. او به دلیل تاکید شدید مدرسه در آن روزها بر حل سریع مسائل عددی، از درس زده شده بود: دو اشتباه محاسباتی پیش پا افتاده در یک آزمون زماندار، و شما شکست خوردید، صرف نظر از اینکه اساسا مسائل را درک می‌کردید یا نه. در آن زمان، درکسل در تلاش بود تا برای خود شهرتی به عنوان یک مکان سخت و غیرمعمول ایجاد کند و به نرخ بالای ترک تحصیل خود افتخار می‌کرد. مربیان درکسل به مهندسان نوپا خود می‌گفتند که کارفرمایان فقط کسانی را می‌خواهند که بتوانند سریع و صحیح محاسبه کنند. باران در کمال تاسف، بسیاری از دوستان باهوش خود را می‌دید که به دلیل نگرش مدرسه نسبت به ریاضیات مجبور به ترک آن شدند. اما او توانست و در سال ۱۹۴۹ مدرک مهندسی برق گرفت.

مشاغل کمیاب بودند، بنابراین او اولین پیشنهادی که از سوی شرکت کامپیوتری Eckert-Mauchly ارائه شد را پذیرفت. با ظرفیت نسبتا محدودی تکنسین، او قطعات لامپ‌های خلا و دیودهای ژرمانیوم را روی اولین کامپیوتر تجاری به نام UNIVAC آزمایش کرد. باران به زودی ازدواج کرد. او و همسرش به لس‌آنجلس نقل مکان کردند و در آنجا در هواپیمایی هیوز مشغول به کار بر روی سیستم‌های پردازش داده‌های راداری شد. او در دانشگاه UCLA در کلاس‌های کامپیوترها و ترانزیستورها به صورت شبانه شرکت می‌کرد و در سال ۱۹۵۹ مدرک کارشناسی ارشد خود را در مهندسی دریافت کرد.

باران در اواخر سال ۱۹۵۹ هیوز را ترک کرد تا به بخش علوم کامپیوتر در بخش ریاضیات شرکت RAND بپیوندد و در عین حال به کلاس‌های UCLA ادامه دهد. باران دم دمی مزاج بود، اما مشاور او در UCLA، جری استرین Jerry Estrin ، از او خواست که تحصیلات خود را در مقطع دکترا ادامه دهد. به زودی برنامه سنگین سفر، او را مجبور به غیبت در کلاس‌ها کرد. اما او گفت که در نهایت این مداخله الهی بود که جرقه تصمیم رها کردن دکترا را برای او زد. باران به یاد می‌آورد: ((یک روز در حال رانندگی از رند به UCLA بودم و نتوانستم یک جای پارک در تمام UCLA یا کل شهر مجاور Westwood، پیدا کنم. در آن لحظه به این نتیجه رسیدم که خواست خدا این است که دانشگاه را ترک کنم. وگرنه چه دلیلی دارد که در همان لحظه تمام پارکینگ‌ها پر باشد؟))

بلافاصله پس از ورود باران به رند، او به بقای سیستم‌های ارتباطی تحت حملات هسته‌ای علاقه نشان داد. انگیزه او در درجه اول تنش‌های جنگ سرد بود، نه چالش‌های مهندسی. هم ایالات متحده و هم اتحاد جماهیر شوروی در حال ساخت زرادخانه موشک‌های بالستیک هسته‌ای حساس بودند. در سال ۱۹۶۰، رقابت تسلیحاتی افزاینده بین ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی، خطر روز رستاخیز (نابودی هسته‌ای) را در زندگی روزمره هر دو کشور افزایش داد.

باران، مانند همه کسانی که به سلاح‌های هسته‌ای و فناوری ارتباطات آشنا بودند، می‌دانست که سیستم‌های فرماندهی و کنترل اولیه برای پرتاب موشک به‌طور خطرناکی آسیب پذیر هستند. همانطور که یکی از تحلیلگران توضیح می‌دهد: ((برای فرماندهان نظامی، بخش فرماندهی به این معناست که تمام سلاح‌ها، افراد و ماشین‌های ارتش مدرن را در اختیار داشته باشید و بتوانید آنها را وادار به انجام آنچه می‌خواهید بکنید.)) منظور از ((کنترل)) دقیقا برعکس است؛ نگذارید آنها کاری را که شما نمی‌خواهید، انجام دهند. تهدید یک کشور که سیستم‌های فرماندهی خود را در یک حمله از دست داده و نمی‌تواند حمله تدافعی یا تلافی جویانه انجام دهد، چیزی را به وجود می‌آورد که باران به عنوان ((وسوسه‌ای خطرناک در درک نادرست از اقدامات طرف مقابل که منجر به اولین شلیک می‌شود.))، توصیفش می‌کرد.

همانطور که استراتژیست‌های رند دیدند، برای باقی ماندن توانایی تلافی جویی کشور، شرط لازم این بود که سیستم‌های ارتباطی سلاح‌های استراتژیک بتوانند از حمله جان سالم به در ببرند. در آن زمان، شبکه‌های ارتباط از راه دور کشور بسیار آسیب پذیر بودند و قادر به مقاومت در برابر حمله هسته‌ای نبودند و با این حال، توانایی رئیس جمهور برای درخواست یا لغو پرتاب موشک‌های آمریکایی (که ((ارتباطات ضروری حداقلی)) نامیده می‌شد)، به شدت به سیستم‌های ارتباطی آسیب پذیر کشور متکی بود. بنابراین باران احساس کرد که کار بر روی ایجاد یک زیرساخت ارتباطی پایدارتر (یعنی شبکه‌ای سخت‌تر و قوی‌تر) مهمترین کاری است که می‌تواند انجام دهد.

باران اولین کسی نبود که در رند به این مشکل فکر کرد. در واقع، مسئولیت رند این بود که چنین چیزهایی را مطالعه کند. رند در سال ۱۹۴۶ برای حفظ قابلیت تحقیق در عملیات‌های‌ کشوری که در طول جنگ جهانی دوم توسعه یافته بود، راه اندازی شد. بیشتر قراردادهای آن با نیروی هوایی بود. مشکل بقای سیستم ارتباطی چیزی بود که بخش ارتباطات رند روی آن کار می‌کرد، اما با موفقیت‌هایی محدود. باران یکی از اولین کسانی بود که حداقل در سطح نظری تشخیص داد که این مشکل قابل حل است. و بدون شک او اولین کسی بود که متوجه شد راه حل آن با استفاده از فناوری کامپیوترهای دیجیتال است.

تعداد کمی از کارشناسان الکترونیک در بخش‌های دیگر رند اطلاعاتی در مورد زمینه نوظهور فناوری رایانه‌های دیجیتال داشتند و هیچ علاقه‌ای به کار روی آن نداشتند. باران حس ناشی از تفاوت تفکر خود با آنها را اینگونه بیان می‌کند: ((بسیاری از چیزهایی که فکر می‌کردم ممکن است، از دیدگاه آنها کاملا مزخرف یا غیرعملی به نظر می‌رسید.)) و این فقط همکارانش در رند نبودند که با شک و تردید به تفکراتش نگاه می‌کردند. جامعه سنتی ارتباطات به سرعت ایده‌های او را نه صرفا نژادپرستانه، بلکه بی‌دلیل رد کرد.

باران به جای دوری جستن، فقط عمیق‌تر در کارش فرو رفت. رند به محققین آزادی کافی برای پیگیری ایده‌های خود می‌داد و در اواخر سال ۱۹۶۰ علاقه و دانش باران در مورد شبکه‌ها به یک پروژه مستقل کوچک تبدیل شد. او که به شایستگی ایده‌های خود ایمان داشت، شروع به نوشتن یک سری مقالات فنی جامع کرد تا به اعتراض‌هایی که قبلا مطرح شده بود پاسخ دهد و آنچه را که پیشنهاد می‌کرد با جزئیات بیشتری توضیح دهد. این کار، همانطور که او سال‌ها بعد توضیح داد، نه از روی کنجکاوی فکری و نه به دلیل تمایلات خودش بلکه در واکنش به خطرناک‌ترین وضعیتی که تاکنون وجود داشته، انجام شد.

در پنتاگون، باران کسانی را پیدا کرد که با ادبیاتی بی‌عاطفه درباره سناریوهای پس از حمله فکر می‌کردند و تخمین‌هایی از تخریبی که در نتیجه حمله موشک‌های بالستیک هسته‌ای شوروی ایجاد می‌شود، انجام می‌دادند. باران نوشت: ((احتمال جنگ وجود دارد، اما برای به حداقل رساندن عواقب آن کارهای زیادی می‌توان انجام داد. اگر جنگ به معنای پایان سیاه و سفید زمین نیست، پس باید کارهایی انجام دهیم که سایه خاکستری آن را تا حد ممکن روشن کند. باید از هم اکنون برنامه ریزی کنیم تا تخریب احتمالی را به حداقل برسانیم و تمام کارهایی که لازم است تا به بازماندگان هولوکاست اجازه دهیم خاکستر خود را جمع کنند و اقتصاد را به سرعت بازسازی کنند را انجام دهیم.))

اولین مقاله باران اجمالی از ایده‌های نوپا و انقلابی او در مورد نظریه و ساختار شبکه‌های ارتباطی را نشان می‌داد. او به طور آزمایشی به این ایده رسید که یک شبکه داده را می‌توان با معرفی سطوح بالاتری از افزونه‌ها قوی‌تر و قابل اعتمادتر کرد. کامپیوترها کلید این اتفاق بودند. باران مستقل از لیکلایدر و دیگران در تبدیل عملکرد کامپیوتر به چیزی فراتر از محاسبات رایج، به آینده فناوری‌های دیجیتال و همزیستی بین انسان و ماشین فکر می‌کرد.

باران در حال کار بر روی این مشکل بود که چگونه ساختارهایی ارتباطی بسازد که اجزای باقیمانده آن بتوانند پس از نابودی قطعات دیگر به عنوان یک موجودیت منسجم به کار خود ادامه دهند. او گفتگوهایی طولانی با وارن مک کالوچ Warren McCulloch ، روانپزشک برجسته در آزمایشگاه تحقیقات الکترونیک MIT داشت. آنها درباره مغز، ساختارهای شبکه عصبی آن و اینکه زمانی که بخشی از آن بیمار است، چه اتفاقی می‌افتد، بحث کردند. به ویژه اینکه چگونه عملکردهای مغز گاهی اوقات با کنار زدن یک منطقه ناکارآمد بهبود می‌یابند. باران به یاد آورد: ((خب، به نظر می‌رسد که مغز برخی از ویژگی‌هایی را که برای ثبات واقعی به آن نیاز داشتیم را دارد.)) به نظر او قابل توجه بود که عملکردهای مغز به یک مجموعه منحصر به فرد و اختصاصی از سلول‌ها متکی نیست. به همین دلیل است که سلول‌های آسیب‌دیده را می‌توان دور زد، زیرا شبکه‌های عصبی خود را دوباره در مسیرهایی جدید در مغز ایجاد می‌کنند.

تقسیم یک ساختار بزرگ آسیب‌پذیر به بخش‌های متعدد، به عنوان یک مکانیزم دفاعی، در بسیاری از جاها دیده می‌شود. این مفهوم خیلی بی‌شباهت به ساختارهای تقسیم‌بندی شده مورد استفاده در بدنه کشتی‌های مدرن یا کامیون‌های تانکر بنزین نیست. اگر فقط یک یا دو ناحیه از بدنه سوراخ شود، تنها بخشی از ساختار کلی کاربرد خود را از دست می‌دهد، نه کل آن. برخی از گروه‌های تروریستی و عملیات‌های جاسوسی نیز از نوع مشابهی از هسته‌های تقسیم‌بندی شده به منظور فریب مقامات استفاده می‌کنند که ممکن است یک هسته بدون به خطر افتادن کل گروه از بین برود.

باران می‌گفت، از نظر تئوری ممکن است بتوان یک شبکه با اتصالات اضافی متعدد راه اندازی کرد و شما ساختاری شبیه به شبکه عصبی داشته باشید اما یک محدودیت فنی وجود داشت؛ تمام سیگنال‌های شبکه تلفن، سیگنال‌های آنالوگ بودند. طرح سوئیچینگ تلفن، اتصال پشت سر هم بیش از پنج لینک را ممنوع می‌کرد، زیرا کیفیت سیگنال با افزایش تعداد لینک‌های پشت سر هم به سرعت بد می‌شد. در هر قسمت سوئیچ، سیگنال کمی تحریف می‌شد و کیفیت به تدریج کاهش می‌یافت. این شبیه اتفاقی بود که برای نوارهای صوتی کپی شده می‌افتاد. با هر کپی جدید کیفیت بدتر می‌شد و در نهایت به طرز ناامیدکننده‌ای مخدوش می‌شود.

برخلاف سیستم‌های آنالوگ، فناوری‌های دیجیتال اساسا انواع مختلف اطلاعات از جمله صدا و تصویر را به مجموعه‌ای از ۱ و ۰ تبدیل می‌کردند. اطلاعات دیجیتالی را می‌توان به طور موثری ذخیره کرد و تعداد نامحدودی بار در مدارهای یک سیستم دیجیتال تکرار کرد و داده‌ها را با دقت تقریبا کاملی بازتولید کرد. در زمینه ارتباطات، اطلاعاتی که به صورت دیجیتالی رمزگذاری شده‌اند را می توان از یک سوئیچ به سوئیچ دیگر با کاهش بسیار کمتری نسبت به اطلاعات آنالوگ منتقل کرد.

همانطور که باران در مقاله اولیه خود نوشت: ((چنین تفکری به ویژه در حال حاضر قابل تقدیر است، زیرا ما تازه شروع به طرح نقشه‌هایی برای سیستم انتقال داده‌های دیجیتال در آینده کرده‌ایم.)) فن‌آوران می‌توانستند به‌طور واقع‌بینانه سیستم‌های جدیدی را تصور کنند که در آن رایانه‌ها در شبکه‌ای با پیوندهای متوالی کافی برای ایجاد سطوح کافی از افزونگی با یکدیگر صحبت می‌کنند. این ساختارهای مرتبط شبیه (به شکلی بسیار ابتدایی‌تر) میلیاردها پیوند پیچیده بین نورون‌های مغز بود. و کامپیوترهای دیجیتال امکان سرعت بالا را فراهم می‌کردند. سوییچ‌های مکانیکی تلفن در آن زمان تنها برای برقراری یک ارتباط از راه دور بر روی یک خط تلفن معمولی بیست یا سی ثانیه طول می‌کشید.

باران در صحبت با فرماندهان نظامی مختلف دریافت که یک ارتباط مناسب در زمان جنگ، مستلزم انتقال داده‌های بسیار بیشتری نسبت به مفهوم حداقل ارتباطات ضروری است. این موضوع کار را سخت‌تر می‌کرد، بنابراین باران، هدف را شبکه‌ای قرار داد که تقریبا از هر حجم ترافیک قابل تصوری، پشتیبانی کند.

پیکربندی شبکه نظری پایه باران، به همان اندازه که ساده بود، به طور چشمگیری متفاوت و جدید بود. شبکه‌های تلفن، همیشه با استفاده از نقاط سوئیچینگ مرکزی ساخته می‌شدند. آسیب پذیرترین نوع آنها شبکه‌های متمرکز Centralized Network بود که همه مسیرها به یک مرکز عصبی منتهی می‌شدند. طرح رایج دیگر، یک شبکه غیرمتمرکز Decentralized Network با چندین مرکز عصبی اصلی است که پیوندها در اطراف آنها خوشه‌بندی شده و خوشه‌ها با چند خط طولانی به هم متصل می‌شوند؛ اساسا امروزه نیز سیستم تلفن‌های بیسیم از نظر شماتیک، اینگونه هستند.

ایده باران سومین رویکرد برای طراحی شبکه بود. او آن را شبکه توزیع شده Distributed Network نامید. او گفت که از داشتن یک سوئیچ ارتباطی مرکزی خودداری کنید و شبکه‌ای متشکل از نود‌های بسیار بسازید که هر کدام توسط لینک‌هایی بیشتر از حالت نرمال به همسایه خود متصل هستند. طرح اصلی او شبکه‌ای از نود‌های به هم پیوسته را نشان می‌دهد که شبیه یک الگوی نامنظم یا تور ماهیگیری است.

سوالی که باقی می‌ماند این است که برای بقا چقدر افزونگی در اتصالات بین نودهای همسایه لازم است؟ (( سطح افزونگی Redundancy level )) اصطلاح باران برای درجه اتصال بین نود‌ها در شبکه بود. قرار شد که یک شبکه توزیع شده با حداقل تعداد پیوندهای لازم برای اتصال هر نود دارای سطح افزونگی ۱ است و بسیار آسیب پذیر در نظر گرفته می‌شود. باران شبیه سازی‌های متعددی را برای تعیین احتمال بقای شبکه توزیع شده، تحت انواع سناریوهای حمله اجرا کرد. او نتیجه گرفت که یک سطح افزونگی به اندازه ۳ یا ۴ (هر نود به سه یا چهار نود دیگر متصل شود) سطح فوق العاده بالایی از استحکام و قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهد. او گفت: ((فقط یک سطح افزونگی شاید سه یا چهار، تقریبا در حد تئوری یک شبکه قوی را ممکن می‌سازد. حتی پس از یک حمله اتمی، باید بتوان مسیری را از طریق شبکه باقی مانده پیدا کرد و از آن استفاده کرد.))

باران گفت: ((این یک یافته بسیار خوشایند بود، زیرا به این معنی بود که برای ایجاد شبکه‌های پایدار نیازی به بالا بردن زیاد مقدار افزونگی نداریم.)) حتی اتصال‌های کم هزینه و غیرقابل اعتماد تا زمانی که حداقل سه برابر تعداد آنها وجود داشته باشد، کافی است.

دومین ایده بزرگ باران، انقلابی‌تر بود: پیام‌ها را هم بشکنید. با تقسیم هر پیام به بخش‌ها، می‌توانید شبکه را با آنچه او (( بلوک‌های پیام message blocks )) می‌نامید، پر کنید، که همگی در مسیرهای مختلف به سمت مقصد حرکت می‌کنند. به محض ورود آنها، کامپیوتر دریافت کننده بیت‌های پیام را دوباره به شکل خوانا، کنار هم جمع می‌کند.

از نظر مفهومی، این رویکرد بیشتر، از دنیای حمل‌ونقل الگو گرفته بود. هر پیام را یک خانه بزرگ در نظر بگیرید و از خود بپرسید که چگونه آن خانه را در سراسر کشور از مثلا بوستون به لس آنجلس منتقل می‌کنید. از لحاظ تئوری، شما می‌توانید کل ساختار را به عنوان یک قطعه حرکت دهید. جابجا کنندگان خانه، این کار را به آرامی و با دقت، برای فواصل کوتاه‌تر انجام می‌دهند. با این حال، اگر بتوانید ساختار را جدا کنید و قطعات را روی کامیون‌ها بارگذاری کنید و آن کامیون‌ها را بر روی سیستم بزرگراه‌های بین‌ایالتی کشور هدایت کنید، سیستمی کارآمدتر به عنوان یک شبکه توزیع‌شده دارید.

هر کامیون مسیر یکسانی را طی نخواهد کرد. برخی از رانندگان ممکن است از شیکاگو و برخی از طریق نشویل حرکت کنند. برای مثال، اگر راننده متوجه شود که جاده در اطراف کانزاس سیتی دارای مشکل است، ممکن است مسیر دیگری را انتخاب کند. در نتیجه هر راننده دستورالعمل‌های واضحی دارد که به او می‌گوید بار خود را کجا تحویل دهد و سریع‌ترین راهی را که می‌تواند، انتخاب کند تا همه قطعات به مقصد خود در لس‌آنجلس برسند و خانه را بتوان در مکان جدید دوباره مونتاژ کرد. در برخی موارد آخرین کامیونی که بوستون را ترک می‌کند ممکن است اولین کامیونی باشد که به لس آنجلس می‌رسد، اما اگر هر قطعه از خانه دارای برچسبی باشد که جایگاه آن را در ساختار کلی نشان دهد، ترتیب ورود مهم نیست. بازسازی کنندگان می‌توانند قطعات را پیدا کرده و در مکان‌ مناسب کنار هم قرار دهند.

در مدل باران، او این قطعات را ((بلوک‌های پیام)) می‌نامید. آنها باید اندازه معینی داشته باشند، همانطور که (در مثال کامیون) اکثر وسایل نقلیه باری از پیکربندی یکسانی برخوردارند. مزیت تکنیک ارسال پیام به صورت بسته packet در درجه اول در یک شبکه توزیع شده که مسیرهای مختلفی را ارائه می‌دهد، تحقق می‌یافت.

نوآوری باران همچنین راه حل بسیار مورد نیاز ماهیت (( طغیان کننده bursty )) ارتباطات داده را ارائه کرد. در آن زمان، تمام شبکه‌ها به صورت سوئیچینگ-مدار circuit-switched بودند، به این معنی که یک خط ارتباطی برای یک تماس در این زمان رزرو می‌شد و در طول مدت تماس اشغال باقی می‌ماند. در یک تماس تلفنی بین نوجوانان تا زمانی که آنها با دوست پسر خود صحبت کنند و داستان‌هایی در مورد رقبای خود تعریف کنند، خط اشغال می‌ماند. حتی در هنگام مکث در مکالمه، خط به آن مکالمه اختصاص داشت، تا زمانی که مکالمه به پایان برسد. و از نظر فنی این کاملا منطقی بود، زیرا عموم مردم طی یک تماس تلفنی، جریان نسبتا پایداری از صحبت را حفظ می‌کنند.

اما جریان داده Data stream متفاوت است. معمولا در فواصل کوتاهی طغیان می‌کند به دنبال آن مکث‌های طولانی، خط را در بیشتر اوقات بیکار می‌گذارد و ((پهنای باند)) یا ظرفیت آن را هدر می‌دهد. یکی از دانشمندان مشهور کامپیوتر دوست داشت از مثال یک منشی پیشخوان استفاده کند، جایی که مشتریان معمولا به طور تصادفی به آنجا می‌رسند. منشی مجبور است در طول روز پشت پیشخوان بماند، گاهی مشغول است و گاهی اوقات بیکار. در زمینه شبکه ارتباطات داده، این یک راه بسیار ناکارآمد برای استفاده از اتصال از راه دور است.

بنابراین، ارسال داده‌ها در ((بلوک‌ها)) و تخصیص پهنای باند به گونه‌ای که پیام‌های مختلف بتوانند خط را به اشتراک بگذارند، بسیار مقرون به صرفه‌تر خواهد بود. یک پیام به بلوک‌های خاصی تقسیم می‌شود و سپس به صورت جداگانه از طریق شبکه از طریق مکان‌های مختلف ارسال می‌شود و در مقصد دوباره جمع می‌شود. از آنجایی که مسیرهای متعددی برای انتقال بلوک‌ها وجود داشت، آن‌ها می‌توانستند خارج از توالی و به صورت درهم برهم برسند، درنتیجه باید دوباره به ترتیب مناسب مونتاژ شوند. بنابراین، هر بلوک باید حاوی اطلاعاتی باشد که مشخص کند به کدام بخش از پیام تعلق دارد.

چیزی که باران متصور بود، شبکه‌ای از سوئیچ‌ها یا نودهای بدون اپراتور بود (رایانه‌های مستقل) که پیام‌ها را با استفاده از آنچه او ((سیاست خودآموزی در هر نود، بدون نیاز به یک نقطه کنترل مرکزی احتمالا آسیب‌پذیر))، نامیده بود، هدایت می‌کردند. او طرحی را برای ارسال اطلاعات به صورت رفت و برگشتی ارائه کرد که آن را (( مسیریابی سیب زمینی داغ hot potato routing )) نامید، که در اساس یک سیستم ذخیره و ارسال store-and-forward system سریع بود که برخلاف روش قدیمی تله تایپ‌ها (post-it-and-forward)، تقریبا آنی کار می‌کرد.

در مدل باران، هر نود سوئیچینگ، حاوی یک جدول مسیریابی بود که به عنوان نوعی هماهنگ کننده یا اعزام کننده، عمل می‌کرد. جدول مسیریابی در هر نود نشان می‌داد که برای رسیدن به هر نود دیگر در شبکه، به چند پرش یا اتصال نیاز است. جدول بهترین مسیرها را نشان می‌داد و به طور دائم با اطلاعاتی در مورد نودهای همسایه، مسافت‌ها و تاخیرها بروز می‌شد (مانند دیسپچرها یا رانندگان کامیونی که از رادیوهای CB برای مطلع کردن یکدیگر از تصادفات، فعالیت‌های ساختمانی، مسیرهای انحرافی و دوربین‌های کنترل سرعت استفاده می‌کنند). بروزرسانی مداوم جداول به عنوان مسیریابی (( تطبیقی adaptive )) یا (( دینامیک dynamic )) نیز شناخته می‌شود.

همانطور که اصطلاح ((سیب زمینی داغ)) نشان می‌دهد، به محض اینکه یک بلوک پیام وارد یک نود شد، دوباره در سریع‌ترین زمان ممکن به بیرون پرتاب می‌شود. اگر بهترین مسیر خروجی شلوغ بود (یا تخریب شده بود) بلوک پیام به طور خودکار در بهترین مسیر بعدی ارسال می‌شود. اگر مسیر بعدی نیز مشغول بود یا از بین رفته بود، بهترین مسیر بعدی را دنبال می‌کند و همین روند تا آخر. و اگر انتخاب‌ها تمام شد، داده‌ها حتی می‌توانند به نودی که از آن منشاء گرفته‌اند بازگردانده شوند.

باران، مخترع این طرح، همچنین مدافع اصلی آن شد. او امیدوار بود که AT&T را با مزایای آن متقاعد کند. اما آسان نبود. او دریافت که متقاعد کردن برخی از افراد ارتباطات در رند در مورد امکان‌پذیری ایده‌هایش به اندازه کافی دشوار است. این مفاهیم در محافل سنتی ارتباطات راه دور، کاملا بی‌سابقه بودند. در نهایت او حمایت همکارانش را بدست آورد. اما پیروز شدن در مقابل مدیران AT&T، که در صورت ساخت چنین شبکه‌ای در آن دخیل می‌شدند، تقریبا غیرممکن بود.

اولین وظیفه باران این بود که نشان دهد سیستم ارتباطات از راه دور کشور (که تقریبا از هیچ چیزی جز خطوط AT&T تشکیل نشده بود) در اولین حمله شوروی شکست خواهد خورد. مقامات AT&T نه تنها از باور این موضوع خودداری می‌کردند، بلکه به رند اجازه استفاده از نقشه مدارهای دوربرد خود را نیز ندادند و رند برای تجزیه و تحلیل آسیب‌پذیری سیستم تلفنی، به استفاده از مجموعه‌ای از نقشه‌های خطوط بلند Long Lines maps AT&T متوسل شد.

با وجود آسیب‌پذیری، ایده تفکیک داده‌ها به بلوک‌های پیام و ارسال هر بلوک برای یافتن راه خود از طریق ماتریسی از خطوط تلفن، برای اعضای AT&T کاملا مضحک به نظر می‌آمد. دنیای آنها جایی بود که ارتباطات به صورت جریانی از سیگنال‌ها ارسال می‌شد. برای آن‌ها ارسال داده‌ها در بسته‌های کوچک به مانند آن بود که نفت را فنجان فنجان، در یک خط لوله به پایین بفرستیم.

مقامات AT&T به این نتیجه رسیدند که باران تصور درستی از نحوه عملکرد سیستم تلفن ندارد. باران گفت: ((نگرش آنها این بود که همه چیز را می‌دانند و هیچ کس خارج از سیستم بل چیزی نمی‌داند. و کسی از بیرون احتمالا نمی‌تواند پیچیدگی سیستم را درک یا بفهمد. بنابراین در اینجا یک احمق می‌آید و در مورد چیزی بسیار ساده صحبت می‌کند و واضح است که نمی‌داند سیستم چگونه کار می‌کند.))

پاسخ AT&T آموزش بود. این شرکت مجموعه‌ای از سمینارهای تلفنی را آغاز کرد که برای گروه کوچکی از افراد خارجی از جمله باران برگزار شد. کلاسها چند هفته طول کشید. باران بیان کرد: ((توصیف کل سیستم به نود و چهار سخنران جداگانه نیاز داشت، زیرا به نظر می‌رسید هیچ فردی بیشتر از بخش خودش، از سیستم چیزی نمی‌داند.)) احتمالا بزرگترین ناامیدی آنها این بود که بعد از این همه سخنرانی، گفتند: ((حالا می‌بینی چرا روشت نمی‌تواند کار کند؟)) و باران گفت: ((نه.))

به استثنای چند حامی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بل که فناوری دیجیتال را درک می‌کردند، AT&T همچنان در برابر این ایده مقاومت می‌کرد. صریح‌ترین شکاکان، برخی از ارشدترین افراد فنی AT&T بودند. باران به یاد می آورد: ((بعد از اینکه مدام کلمه ((چرند)) را شنیدم، تصمیم گرفتم که بروم و مجموعه‌ای از یادداشت‌های مفصل را آماده کنم، تا مثلا نشان دهم که الگوریتم‌ها می‌توانند به یک پیام اجازه دهند که دارای تمامی اطلاعات مورد نیاز برای یافتن مسیر خود در شبکه باشد.)) با هر پاسخ، ایراد دیگری مطرح می‌شد و باید گزارش دیگری نوشته می‌شد. زمانی که باران به همه نگرانی‌های مطرح شده توسط جوامع دفاعی، ارتباطات و علوم کامپیوتر پاسخ داد، نزدیک به چهار سال گذشته بود و گزارشات او به یازده جلد رسیده بود.

علی‌رغم ناسازگاری AT&T، باران معتقد بود که او درگیر یک ((اختلاف صادقانه)) با مقامات شرکت تلفن است. او گفت: ((مسئولان AT&T همیشه بر این باور بودند که اقدامات آنها به نفع ((شبکه)) است، که طبق تعریف آن‌ها، این همان چیزی است که برای کشور بهترین است.))

در سال ۱۹۶۵، پنج سال پس از شروع پروژه، باران از حمایت کامل رند برخوردار شد. در آگوست آن سال، رند، یک توصیه‌نامه رسمی به نیروی هوایی ارسال کرد که یک شبکه سوئیچینگ توزیع شده، ابتدا به عنوان یک برنامه تحقیق و توسعه و سپس به عنوان یک سیستم کاملا عملیاتی را پیشنهاد می‌کرد: ((نیاز به بقا… سیستم ارتباطی کاربر به کاربر و انعطاف پذیر از اهمیت فوق العاده‌ای برخوردار است. ما هیچ سیستم جایگزین قابل مقایسه‌ای برای دستیابی به این قابلیت نمی‌شناسیم و معتقدیم که نیروی هوایی باید به سرعت برای اجرای برنامه تحقیق و توسعه پیشنهاد شده، اقدام کند.))

نیروی هوایی با آن موافقت کرد. در حال حاضر تنها افرادی که مقاومت می‌کردند، مقامات AT&T بودند. نیروی هوایی به AT&T گفت که برای ساخت و نگهداری شبکه، به این شرکت پول پرداخت خواهد کرد. اما شرکت تلفن تحت تاثیر قرار نگرفت.

نیروی هوایی که مصمم بود اجازه ندهد این طرح از بین برود، تصمیم گرفت که بدون همکاری AT&T ادامه دهد. اما پنتاگون تصمیم گرفت به جای نیروی هوایی، آژانس ارتباطات دفاعی ( DCA Defense Communications Agency ) را مسئول ساخت شبکه بگذارد. باران چیزی جز دردسر نداشت. این آژانس در قسمت‌های مختلف توسط گروهی از افسران ارتباطات قدیمی و بدون تجربه در فناوری دیجیتال، اداره می‌شد. بدتر از همه، شور و شوق DCA برای این پروژه در حد پاسخ AT&T بود. باران به یاد می‌آورد: ((بنابراین به دوستانم در پنتاگون گفتم که کل این برنامه را لغو کنند، زیرا آنها آن را درست انجام نخواهند داد. این برنامه هدر دادن پول دولت بود و همه چیز را به عقب بازمی‌گرداند. DCA آن را خراب می‌کرد و تلاش ناموفق آن‌ها، به هیچ کس دیگری اجازه امتحان مجدد نمی‌داد.))

باران احساس کرد که بهتر است صبر کند تا ((سازمان لایقی از راه برسد)). و همین باعث شد، پل باران، پس از پنج سال مبارزه، توجه خود را به موضوعات دیگری معطوف کند. و این، بازگشتی به سوال ((آیا ما ثروتمند هستیم یا فقیر؟)) بود. سوالی که او چندین دهه قبل، از والدینش پرسیده بود و پاسخ‌های کاملا متضاد آنها به او فهماند که مهم‌ترین چیز در یک موضوع، دیدگاه‌ها هستند.

پاییز ۱۹۶۵، در لندن، درست پس از اینکه باران کار بر روی پروژه خود را متوقف کرد، دونالد واتس دیویس Donald Watts Davies ، فیزیکدان چهل و یک ساله آزمایشگاه ملی فیزیک بریتانیا ( NPL British National Physical Laboratory )، اولین یادداشت شخصی از سری یادداشت‌هایی را نوشت که ایده‌هایی بسیار شبیه باران را برای یک شبکه کامپیوتری جدید شرح می‌داد. او مجموعه‌ای از یادداشت‌های خود را برای چند تن از علاقه‌مندان ارسال کرد، اما (از آن جا که مطمئنا با مقاومت شدید مقامات مسئول انحصار خدمات تلفنی اداره پست بریتانیا مواجه خواهد شد) عمدتا ایده‌های خود را برای خود نگه داشت. دیویس به زمان نیاز داشت تا به مفاهیم خود اعتبار بخشد. در بهار سال بعد، با اطمینان از درست بودن ایده‌هایش، یک سخنرانی عمومی در لندن ارائه کرد که در آن مفهوم ارسال بلوک‌های کوچک داده را (که او آن‌ها را (( بسته packet )) می‌نامید) از طریق شبکه ذخیره و ارسال دیجیتالی توصیف کرد. وقتی جلسه در حال پایان بود، مردی از حضار به دیویس نزدیک شد و گفت که او از وزارت دفاع است. او درباره کارهای بسیار مشابهی که توسط فردی به نام پل باران در جامعه دفاعی آمریکا منتشر شده بود به دیویس گفت. دیویس هرگز درباره باران یا مطالعات رند نشنیده بود.

دونالد دیویس پسر والدینی از طبقه کارگر بود. پدرش، کارمند معدن زغال سنگ در ولز، یک سال پس از تولد دونالد و خواهر دوقلویش، درگذشت. مادر آنها، خانواده جوان خود را به پورتسموث Portsmouth ، یک بندر دریایی بریتانیا برد، جایی که او برای کار به عنوان منشی پیشخوان اداره پست، استخدام شد. دونالد در جوانی با رادیو آزمایش می‌کرد و به فیزیک علاقه‌مند شد. هنوز چهارده ساله نشده بود که روزی مادرش کتابی به خانه آورد، چیزی که یک مهندس در اداره پست جا گذاشته بود، همه چیز درباره تلفن. دیویس سال‌ها بعد به یاد می‌آورد که آن کتاب منطق و طراحی سیستم‌های سوئیچینگ تلفن را توصیف می‌کرد و ساعت‌ها دیویس را مشغول خودش می‌کرد.

دیویس که یک دانشجوی استثنایی بود، برای چندین دانشگاه بورسیه تحصیلی شد. مدرسه او برای جشن گرفتن برای دانش‌آموز ستاره خود، تعطیلات نیم روزی اعلام کرد. او به یاد می‌آورد: ((برای مدت کوتاهی من محبوب‌ترین پسر مدرسه بودم.)) دیویس دانشگاه امپریال کالج لندن را انتخاب کرد و در بیست و سه سالگی مدرک فیزیک و ریاضیات را دریافت کرد. در سال ۱۹۴۷ او به تیمی از دانشمندان به رهبری آلن تورینگ Alan Turing ریاضیدان در آزمایشگاه ملی فیزیک ملحق شد. دیویس نقش مهمی در ساخت سریع‌ترین رایانه دیجیتال آن زمان انگلستان، Pilot ACE، ایفا کرد. در سال ۱۹۵۴ دیویس برنده بورسیه تحصیلی یک ساله در ایالات متحده شد؛ بخشی از آن سال، او در MIT بود. او سپس به انگلستان بازگشت، به سرعت در NPL رشد کرد و در سال ۱۹۶۶، پس از توصیف پروژه پیشگام خود در زمینه سوئیچینگ بسته‌ها، به عنوان رئیس بخش علوم کامپیوتر منصوب شد.

شباهت فنی کار دیویس و باران قابل توجه بود. نه تنها ایده‌های آن‌ها از نظر مفهومی تقریبا موازی بود، بلکه بر حسب تصادف، حتی اندازه بسته و نرخ انتقال داده یکسانی را نیز انتخاب کرده بودند. به طور مستقل، دیویس همچنین یک طرح مسیریابی ارائه کرد که مانند طرح باران تطبیقی ​​بود، اما در جزئیات متفاوت.

فقط یک تفاوت عمده در رویکرد آنها وجود داشت. انگیزه‌ای که دیویس را به تصور یک شبکه سوئیچینگ بسته سوق داده بود، هیچ ارتباطی با نگرانی‌های نظامی که باران را هدایت کرده بود، نداشت. دیویس تنها می‌خواست یک شبکه ارتباطی عمومی جدید ایجاد کند. او می‌خواست از نقاط قوت فنی که در رایانه‌ها و سوئیچ‌های دیجیتال می‌دید بهره‌برداری کند تا محاسباتی بسیار واکنش‌گرا و تعاملی را با وجود فواصل طولانی ایجاد کند. چنین شبکه‌ای سرعت و کارایی بیشتری نسبت به سیستم‌های موجود داشت. دیویس نگران بود که شبکه‌های سوئیچینگ-مدار برای رایانه‌های تعاملی ضعیف عمل کنند. ویژگی‌های نامنظم و طغیانی ترافیک داده‌های تولید شده توسط رایانه با ظرفیت کانال یکنواخت سیستم تلفن، مطابقت نداشت. تطبیق طراحی شبکه با انواع جدید ترافیک داده انگیزه اصلی او شد.

دیویس به جای انجام مطالعات افزونگی و قابلیت اطمینان که باران زمان زیادی را به آن اختصاص داد، بر روی جزئیات پیکربندی بلوک‌های داده تمرکز کرد. او همچنین نیاز به غلبه بر تفاوت‌ها در زبان‌های کامپیوتری و رویه‌های عملیاتی ماشین machine-operating procedures (تفاوت‌ها در سخت‌افزار و نرم‌افزار) که در یک شبکه عمومی بزرگ وجود دارد را پیش‌بینی کرد. او روزی را تصور می‌کرد که شخصی پشت یک نوع کامپیوتر بنشیند و در جای دیگر با ماشینی از نوع دیگر تعامل کند. او برای پر کردن شکاف بین سیستم‌های رایانه‌ای کاملا متفاوت آن دوران، شروع به تشریح ویژگی‌های یک دستگاه واسطه (یک رایانه جدید) کرد که به عنوان مترجم، مونتاژکننده و جدا کننده پیام‌های دیجیتال برای ماشین‌های دیگر عمل می‌کرد.

ایده تقسیم پیام‌ها به ((بسته‌های)) یکسان (هر کدام به طول یک خط متن معمولی) چیزی بود که دیویس پس از مطالعه سیستم‌های اشتراک زمانی پیشرفته و نحوه تخصیص زمان پردازش به چندین کاربر، به آن توجه کرد. در سفری به ایالات متحده در سال ۱۹۶۵، او سیستم اشتراک زمانی پروژه MAC MIT را مشاهده کرد و چند ماه بعدش، NPL لندن میزبان گروهی از MIT، از جمله لری رابرتز، برای بحث بیشتر در مورد اشتراک زمانی بود. در آن جلسات بود که ایده بسته برای اولین بار به ذهن دیویس رسید. برخلاف واکنش سرد AT&T به باران، سازمان مخابرات بریتانیا ایده‌های دیویس را پذیرفت. او ترغیب شد تا برای ساخت یک شبکه آزمایشی در NPL، به دنبال بودجه باشد.

سیستم‌های اشتراک زمانی مشکل آزاردهنده زمان طولانی چرخه کاری turnaround time در پردازش دسته‌ای را با دادن بخشی از زمان پردازش کامپیوتر به هر کاربر حل می‌کردند. چندین نفر می‌توانستند به طور همزمان وظایف خود را بدون مواجه شدن با تاخیری قابل توجه، انجام دهند. به طور مشابه، در یک شبکه ارتباطات دیجیتال، یک کامپیوتر می‌توانست پیام‌ها را به قطعات کوچک یا بسته‌ها تقسیم کند و آن‌ها را در خط لوله الکترونیکی حرکت دهد و به کاربران اجازه دهد تا ظرفیت کل شبکه را به اشتراک بگذارند. دیویس، مانند باران، در عصر دیجیتال امکان ایجاد نوع جدیدی از شبکه ارتباطی را می‌دید.

انتخاب کلمه ((بسته)) توسط دیویس، عمدی بود. او توضیح داد: ((من فکر می‌کردم مهم است که یک اسم جدید برای داده‌های کوچکی که جداگانه سفر می‌کنند، داشته باشیم. این کار، صحبت در مورد آنها را آسان‌تر می‌کرد.)) گزینه‌های دیگری نیز وجود داشت مانند بلوک، واحد، بخش، قسمت. او گفت: ((من کلمه بسته را به معنای پکیجی کوچک انتخاب کردم.)) قبل از اینکه این کلمه را انتخاب کند، از دو زبان شناس در یک تیم تحقیقاتی در آزمایشگاهش خواست تا تایید کنند که واژه هم معنی با آن در زبان‌های دیگر، وجود دارد. وقتی آنها گزارش دادند که این کلمه انتخاب خوبی است، او آن را ثبت کرد. سوئیچینگ بسته؛ ترکیبی دقیق، اقتصادی و بسیار بریتانیایی. و خیلی راحت تر از ترکیب (( تغییر بلوک پیام تطبیقی توزیع شده distributed adaptive message block switching )) باران. دیویس چندین سال بعد برای اولین بار با باران ملاقات کرد. او به باران گفت که از شنیدن کار باران پس از اتمام کار خود به شدت خجالت زده شده است و سپس افزود: ((خب، ممکن است شما زودتر به این ایده رسیده باشید، اما به نام من ثبت شد.))

ترسیمش کنید

در دسامبر ۱۹۶۶، زمانی که لری رابرتز به پنتاگون برگشت، دونالد دیویس را از سفر سال قبلش به لندن می‌شناخت، اما از کار بعدی دیویس در سوئیچینگ بسته اطلاعی نداشت. او هرگز نام پل باران را نشنیده بود.

چند سال قبل، رابرتز به این نتیجه رسیده بود که سیستم‌های محاسباتی در حال قدیمی شدن هستند و هر کاری که ارزش انجام دادن در داخل یک کامپیوتر را داشته باشد، قبلا انجام شده است. او در کنفرانسی در سال ۱۹۶۴ که در هومستد Homestead ویرجینیا برگزار شد، به این نتیجه رسیده بود؛ جایی که رابرتز، لیکلایدر و دیگران تا ساعات ابتدایی صبح بیدار ماندند و در مورد پتانسیل شبکه‌های کامپیوتری صحبت کردند. رابرتز جلسه را مصمم ترک کرد تا کار بر روی ارتباطات بین کامپیوترها را آغاز کند.

اولین فرصت برای او یک سال بعد به دست آمد، زمانی که او یکی از اولین آزمایش‌های واقعی را در زمینه متحد کردن ماشین‌های متفاوت در فواصل طولانی نظارت کرد. در سال ۱۹۶۵، تام ماریل Tom Marill روانشناس، که زیر نظر لیکلایدر تحصیل کرده بود و به طور مشابه شیفته کامپیوتر بود، یک شرکت کوچک اشتراک زمانی به نام Computer Corporation of America (CCA) راه اندازی کرد. وقتی بزرگترین سرمایه‌گذار ماریل، در آخرین لحظه از کار کناره‌گیری کرد، ماریل کار تحقیق و توسعه را ادامه داد. او به آرپا پیشنهاد کرد که یک آزمایش شبکه‌ای انجام دهد و کامپیوتر TX-2 لینکلن را به SDC Q-32 در سانتا مونیکا متصل کند. با این حال، شرکت ماریل آنقدر کوچک بود که آرپا تصمیم گرفت آزمایش او تحت حمایت آزمایشگاه لینکلن انجام شود. مقامات لینکلن این ایده را پسندیدند و لری رابرتز را مسئول نظارت بر پروژه کردند.

هدف مشخص بود؛ همانطور که ماریل در نامه‌ای به رابرتز در سال ۱۹۶۵ استدلال کرد، محاسبات به وضعیت ناگواری رسیده بود. پروژه‌های اشتراک زمانی در حال افزایش بودند، اما ((محفل مشترکی برای تبادل برنامه‌ها، پرسنل، تجربه یا ایده‌ها)) وجود نداشت. برداشت او از جامعه علوم کامپیوتر ((تعدادی پروژه اساسا مشابه بود که هر کدام در جهت خود و با بی‌توجهی کامل به کار دیگران، پیش می‌رفتند)). چرا منابع را هدر می‌دهیم؟

آزمایش TX-2، یک آزمایش بلند پروازانه بود. ارتباط بین این دو کامپیوتر با استفاده از سرویس چهار سیمه تمام دوبلکس وسترن یونیون ویژه special Western Union four-wire full-duplex service (فول دوبلکس، انتقال همزمان در هر دو جهت بین دو نقطه را فراهم می‌کند) ایجاد شد. برای این، ماریل یک مودم ابتدایی که با سرعت ۲,۰۰۰ بیت در ثانیه کار می‌کرد را متصل کرد و آن را شماره گیر خودکار automatic dialer نامید. ماریل با اتصال مستقیم ماشین‌ها، مشکل ناسازگاری بین آن‌ها را حل کرد. ایده این بود که کامپیوترها را مانند دوقلوهای به هم چسبیده به هم متصل کنند و برنامه‌ها را به صورت محلی اجرا کنند. اگرچه این آزمایش فایل‌ها را به صورت رفت و برگشتی منتقل نمی‌کرد، اما به ماشین‌ها اجازه داد تا پیام‌هایی برای یکدیگر ارسال کنند. ماریل روندی را برای گروه‌بندی کاراکترها در پیام‌ها، ارسال آن‌ها از طریق اتصال و بررسی اینکه آیا پیام‌ها رسیده‌اند یا نه، تنظیم کرد. اگر هیچ تاییده‌ای دریافت نمی‌شد، پیام دوباره ارسال می‌شد. ماریل مجموعه دستورالعمل‌هایی که برای ارسال اطلاعات به عنوان یک پیام استفاده می‌شد را (( پروتکل protocol )) نامید که باعث ‌شد یکی از همکاران او بپرسد: ((چرا از این اصطلاح استفاده می‌کنید؟ آدم حس می‌کند در مورد دیپلماسی صحبت می‌کنید.))

در گزارشی در سال ۱۹۶۶، که نتایج اولیه آزمایش را خلاصه می‌کرد، ماریل نوشت که می‌توانست ((پیش‌بینی کند که هیچ مانعی وجود ندارد که نتوان با مقدار معقولی از تلاش بر آن غلبه کرد)). با این وجود، سخت کوشی ماریل و رابرتز برای اتصال این دو ماشین، نتایج مختلفی داشت. خود اتصال طبق برنامه عمل کرد. اما قابلیت اطمینان اتصال و زمان پاسخ، همانطور که رابرتز چندین سال بعد آن را توصیف کرد، بسیار ضعیف بود.

گرد هم آوردن دو کامپیوتر مختلف، کار مهمی بود، اما پروژه‌ای که رابرتز به خاطر آن از لینکلن کناره گیری کرد تا در آرپا کار کند، چالش بسیار بزرگ‌تری بود. به هم پیوستن ماتریسی از ماشین‌ها، که هر کدام دارای ویژگی‌های متمایزی بودند، کار سنگین‌تری بود. و برای تحقق آن، رابرتز احتمالا باید با هر متخصصی که در زمینه‌های محاسبات و ارتباطات می‌شناخت، تماس می‌گرفت.

خوشبختانه دایره همکاران رابرتز گسترده بود. یکی از بهترین دوستان او از آزمایشگاه لینکلن، که با او روی TX-2 کار کرده بود، لئونارد کلاین راک Leonard Kleinrock ، مهندس باهوش و جاه طلبی بود که با بورسیه تحصیلی کامل در MIT تحصیل کرده بود. کلاین راک کسی بود که رابرتز را با اولین تفکراتش در مورد شبکه‌های کامپیوتری تحت تاثیر قرار داد.

پایان نامه کلاین راک که در اوایل سال ۱۹۵۹ ارائه شد، یک کار نظری مهم بود که مجموعه‌ای از مدل‌های تحلیلی شبکه‌های ارتباطی را توصیف می‌کرد. و در سال ۱۹۶۱، در حین کار با رابرتز، کلاین راک گزارشی در MIT منتشر کرد که مشکل گردش داده در شبکه‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کرد. کلاین راک همچنین روی روش‌های مسیریابی تصادفی کار کرد و ایده‌هایی ابتدایی برای تقسیم پیام‌ها به بلوک‌هایی برای استفاده موثر از کانال‌های ارتباطی، داشت. اکنون کلاین راک در UCLA بود و رابرتز به او پیشنهاد کار در آرپا را داد تا مرکز رسمی اندازه‌گیری شبکه official Network Measurement Center را در آنجا راه‌اندازی کند، آزمایشگاهی که به تست عملکرد شبکه اختصاص داشت.

دوستی رابرتز و کلاین راک، فراتر از یک همکاری مشترک بود. بازی‌های فکری، مطرح کردن طرح‌های پول‌ساز و ماجراجویی‌های مالی از علایق مشترک آن‌ها بود. کسانی که فکر می‌کردند رابرتز فقط به فکر کار است، هرگز او را در کنار دوستانش ندیده بودند.

رابرتز و کلاین راک از قماربازان حرفه‌ای کازینو بودند. رابرتز یک استراتژی شمارش استفاده از این استراتژی در بیشتر کازینو‌ها ممنوع است ((high-low)) برای بلک جک ایجاد کرده بود و آن را به کلاین راک نیز آموزش داد. آنها هرگز وارد لیست سیاه کازینو نشدند، اما چند بار توسط مسئولان کازینو مشاهده شدند و از آنها خواسته شد که آنجا را ترک کنند.

و در حرکت جسورانه دیگری، رابرتز و کلاین راک نقشه‌ای برای کسب درآمد از طریق فیزیک موجود در رولت نوعی بازی در کازینوها ، کشیدند. ایده این بود که با استفاده از قوانین ابتدایی حرکت، زمان خروج توپ از مسیر خود را پیش‌بینی کنند. برای انجام این کار، آنها باید سرعت توپ را که در یک جهت حرکت می‌کند و سرعت چرخ را که به سمت دیگر حرکت می‌کند، بدانند. آنها تصمیم گرفتند دستگاه کوچکی بسازند که بتواند پیش‌بینی‌ها را انجام دهد، ولی به یکسری اطلاعات نیاز داشتند. بنابراین رابرتز یک ضبط صوت گرفت و مچ دستش را به شکلی که انگار شکسته است، گچ گرفت، سپس یک میکروفون را در آن کار گذاشت. آن دو پشت میز می‌نشستند و رابرتز دست خود را در کنار چرخ قرار می‌داد تا صدای توپ را ضبط کند، که از طریق آن، می‌توانستند سرعت آن را بدست آورند. کار کلاین راک این بود که با انجام چندین دور رولت، حواس رئیس میز را پرت کند. کلاین راک گفت: ((همه چیز خوب کار می کرد به جز یک چیز. من شروع به برنده شدن کردم. و این توجه‌ها را به من جلب کرد. رئیس میز نگاهی می‌اندازد و این مرد را می‌بیند که دست شکسته‌اش را نزدیک چرخ رولت گرفته است، و بازوی لری را می‌گیرد و می‌گوید: ((بگذار بازویت را ببینم!)) ))

• • •

رابرتز با تیلور موافق بود که پاسخ سریع برای شبکه بسیار مهم است، زیرا زمان تاخیر کم پیام، برای تعامل بسیار حیاتی است. هرکس که از سیستم‌های اشتراک زمانی برای انتقال داده‌ها از طریق خطوط ارتباطی استاندارد استفاده کرده بود، می‌دانست که آنها چقدر می‌توانند کند باشند. داده‌ها بین رایانه اصلی و کاربر، با سرعت بسیار آهسته‌ی چند صد بیت در ثانیه، منتقل می‌شدند. دریافت یا ارسال حتی مقدار کمی از اطلاعات، فرآیندی بسیار زمانبر بود. این زمان برای ریختن یک فنجان قهوه یا حتی دم کردن آن، کافی بود. هیچ کس یک شبکه کند نمی‌خواست.

در میان یکی از جلسات اولیه در میان مشاورانی که رابرتز جمع کرده بود، شخصی مشت خود را روی میز کوبید و گفت: ((اگر این شبکه نتواند در عرض یک ثانیه به من پاسخ دهد، به درد نمی‌خورد.)) به طور خوش بینانه، زمان پاسخگویی نیم ثانیه، در الزامات نوشته شد. اولویت دوم، قابلیت اطمینان بود. اگر قرار بود یک شبکه موثر باشد، کاربران نیاز به اطمینان کامل در توانایی آن برای دریافت و ارسال داده‌ها بدون به هم ریختگی، داشتند.

معضل دیگر، این سوال بود که چگونه این شبکه ترسیم می‌شود. چندین نفر پیشنهاد کردند که اشتراک منابع روی یک کامپیوتر متمرکز انجام شود، مانند اوماها، مکانی محبوب برای سوئیچ‌های تلفن‌های بلند برد، زیرا در مرکز جغرافیایی کشور قرار داشت. اگر تمرکز برای یک شبکه تلفن، جواب داده بود، چرا برای یک شبکه کامپیوتری نه؟ شاید شبکه باید از خطوط تلفن اختصاصی استفاده کند (سوالی دیگر که هنوز حل نشده بود) که به حفظ هزینه‌ها کمک کند. باران از سیستم متمرکز اجتناب کرده بود زیرا آسیب پذیری آن، بالا بود. رابرتز نیز با رویکرد متمرکز مخالف بود، اما تصمیم گرفت تصمیم نهایی خود را تا زمانی که بتواند موضوع را با یک گروه بزرگ مطرح کند، به تعویق بیندازد. این اتفاق ​​به زودی در جلسه‌ای برای محققین اصلی آرپا در آن آربر میشیگان، در اوایل سال ۱۹۶۷ محقق شد.

تیلور جلسه را تشکیل داده بود و موضوع اصلی در دستور کار، آزمایش شبکه بود. رابرتز طرح اولیه خود را مطرح کرد. ایده او، همانطور که توضیح داد، این بود که همه رایانه‌های اشتراک‌ زمانی را مستقیما از طریق خطوط تلفن دایل-آپ به یکدیگر متصل کنیم و عملیات‌های شبکه توسط کامپیوترهای (( میزبان Host )) در هر پایگاه انجام شود. به عبارت دیگر، میزبان‌ها، هم به عنوان رایانه‌های تحقیقاتی و هم به عنوان روترهای ارتباطی، وظیفه‌شان مضاعف است. این ایده با کمی اشتیاق مورد استقبال قرار گرفت. مسئولان پایگاه‌های میزبان پیشنهادی، هیچ پایانی برای دردسرهای پیشرو نمی‌دیدند. هیچ کس نمی‌خواست بخشی از منابع محاسباتی ارزشمندش را برای مدیریت شبکه‌ای نامشخص، رها کند. ده‌ها ضعف خاص برای مواجهه وجود داشت، که مهم‌ترین آنها این موضوع بود که هر دستگاه به زبانی متفاوت از بقیه صحبت می‌کند. به نظر می‌رسید که استاندارد کردن یک مجموعه از پروتکل‌ها غیرممکن باشد.

اگر بخوایم خوشبینانه نگاه کنیم، در جلسه آن آربر، عدم اشتیاق نسبت به پیشنهاد تیلور و رابرتز آشکار شد. تعداد کمی از محققین آرپا تمایل داشتند در آزمایش شرکت کنند. این نگرش به ویژه در میان محققان دانشگاه‌های ساحل شرقی که دلیلی برای ارتباط با دانشگاه‌های غربی نمی‌دیدند، مشهود بود. آن‌ها مانند زن اشراف زاده بیکن هیل بودند، کسی که وقتی به او گفتند که خدمات تلفنی دور برد به تگزاس امکان پذیر شده است، جمله معروف دیوید ثورو Henry David Thoreau را تکرار کرد: ((اما چرا من باید با کسی در تگزاس حرف بزنم؟))

داگلاس انگلبارت Douglas Engelbart ، دانشمند کامپیوتر موسسه تحقیقاتی استنفورد ( SRI Stanford Research Institute )، در سال ۱۹۶۷، این جلسه را به وضوح به خاطر می‌آورد: ((یکی از اولین واکنش‌ها این بود، ((اوه لعنتی، من فقط همین یک کامپیوتر اشتراک زمانی را دارم، و منابعم کمیاب است.)) واکنش دیگر این بود، ((چرا اجازه بدهم دانشجویان فارغ‌التحصیل من سرگرم همچین چیزی شوند؟)) )) با این وجود، به سرعت مشخص شد که رابرتز چقدر در این کار جدی است. ابتدا سعی کرد با اشاره به این که هر کامپیوتر چیزهای خاصی دارد که ممکن است دیگران بخواهند، شک و تردید در مورد اشتراک منابع را برطرف کند. انگلبارت به یاد می‌آورد: ((به یاد دارم که یکی از طرفین به سمت دیگری چرخید و گفت: ((کامپیوتر تو چه چیزی داری که من بتوانم از آن استفاده کنم؟)) و شخص مقابل جواب داد: ((خب، مگه گزارش‌های من رو نخواندی؟)) )) هیچ کس جذب این ایده نشده بود. جان پستل Jon Postel که در آن زمان دانشجوی ارشد UCLA بود، بیان کرد: ((مردم فکر می‌کردند، چرا به کامپیوتر شخص دیگری نیاز دارم، وقتی همه چیز را خودم دارم؟ آنها چه چیزی دارند که من بخواهم، و من چه چیزی دارم که بخواهم به دیگران بدهم؟))

مشکل دشوارتر، غلبه بر موانع ارتباطی بین رایانه‌های متفاوت بود. برای مثال، چگونه کسی می‌تواند TX-2 را برنامه‌ریزی کند تا با Sigma-7 در UCLA یا کامپیوتری در SRI صحبت کند؟ ماشین‌ها، سیستم‌عامل‌ها و زبان‌های برنامه‌نویسی‌شان همگی متفاوت بودند و فقط خدا می‌دانست، به چه ناسازگاری‌های دیگری بر خواهند خورد.

درست قبل از پایان جلسه، وس کلارک یادداشتی را به رابرتز داد. در آن نوشته بود: ((شبکه شما به اصلاحات نیاز دارد.)) رابرتز کنجکاو شد و می‌خواست بیشتر بشنود. جلسه در حال پایان بود و مردم آن را ترک می‌کردند. رابرتز، تیلور و چند نفر دیگر پس از آن، در اطراف کلارک جمع شدند، این گروه کوچک تصمیم گرفتند که بحث را در طول حرکت به سمت فرودگاه ادامه دهند. در ماشین، کلارک ایده خود را ترسیم کرد: کامپیوترهای میزبان را تا حد امکان دور کنید و به جای آن‌ها یک کامپیوتر کوچک را بین هر کامپیوتر میزبان و شبکه خطوط انتقال قرار دهید. (این دقیقا همان چیزی بود که دیویس به طور مستقل در انگلستان به آن رسیده بود.)

راه حل کلارک واضح بود: یک زیرشبکه subnetwork با نودهای کوچک و یکسان، که همه به هم مرتبط هستند. این ایده چندین مشکل را حل کرد. تقاضا از رایانه‌های میزبان و به تبع تقاضا از مسئولان آن را کاهش می‌داد. رایانه‌های کوچک‌تر در این شبکه داخلی، همگی به یک زبان صحبت می‌کنند و آنها (نه کامپیوترهای میزبان) مسئول تمامی مسیریابی‌ها خواهند بود. علاوه بر این، کامپیوترهای میزبان باید فقط یک بار زبان خود را تنظیم کنند (برای صحبت با زیرشبکه). ایده کلارک نه تنها از نظر فنی مناسب بود، بلکه یک راه حل اداری نیز بود. زیرا آرپا می‌توانست کل شبکه را تحت کنترل مستقیم خود داشته باشد و نگران ویژگی‌های خاص هر میزبان نباشد. علاوه بر این، فراهم شدن این رایانه‌های یکسان، به آزمایش شبکه یکنواختی می‌بخشید.

عجیب ترین چیز در مورد این ایده این بود که کلارک آن را مطرح کرده بود. او توجه زیادی به اتفاقات افتاده در آن آربر نداشت. در واقع او از همه آن‌ها خسته شده بود. او قبل‌تر به رابرتز گفته بود که تمایلی به قرار دادن رایانه خود که در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس بود، روی شبکه ندارد. کلارک با اشتراک زمانی و یا حتی اشتراک منابع رابطه‌ی خوبی نداشت. او روی رایانه‌هایی کار می‌کرد که برای استفاده فردی طراحی شده بودند و دلیلی برای به اشتراک گذاشتن منابع خود با افراد دیگر، در یک شبکه نمی‌دید. اما وقتی او متوجه اختلافات موجود در مورد چگونگی اجرای آزمایش آرپا شد، نمی‌توانست پیشنهادش را مطرح نکند. شاید این ضدیت کلارک با اشتراک زمانی بود که این ایده را در سر او انداخت. رابرتز و دیگران با واگذاری وظیفه مسیریابی به کامپیوترهای میزبان، اساسا تابع اشتراک زمانی دیگری را اضافه کرده بودند. ایده کلارک این بود که بار اضافی میزبان‌ها را کم کند و شبکه‌ای از رایانه‌های یکسان و غیر اشتراکی بسازد که به مسیریابی اختصاص یافته‌اند.

در طول سفر به فرودگاه، بحث داغ شد. آیا یک زیرشبکه کامل متشکل از رایانه‌های مستقل گران نخواهد شد؟ و هدف اصلی صرفه جویی در پول را زیر پا قرار نمی‌دهد؟ رابرتز می خواست بداند که آیا وس کلارک می‌تواند چنین چیزی بسازد؟ کلارک پاسخ داد: ((فقط یک نفر در کشور وجود دارد که می‌تواند این کار را انجام دهد. (( فرانک هارت Frank Heart )) ))

لری رابرتز، فرانک هارت را می‌شناخت. آن دو در آزمایشگاه لینکلن با هم کار کرده بودند و رابرتز با همسر هارت، جین، برنامه نویس لینکلن، دفتر مشترکی داشت. رابرتز و هارت هرگز در کنار هم کار نکرده بودند، اما رابرتز می‌دانست که هارت یک مهندس سیستم بسیار سخت‌گیر است. او متخصص سیستم‌های بلادرنگ بود که برای زمانی که دنیای فیزیکی نیاز به پاسخ در کسری از ثانیه یا حداقل قبل از رسیدن مجموعه بعدی داده‌ها دارد، ساخته شده‌اند. برای هر چیزی که با اطلاعات دریافتی حساس به زمان، سروکار دارد، مانند داده‌های ردیابی رادارهای ارسال شده به سیستم SAGE، اطلاعات لرزه‌ای تولید شده در طی یک زلزله، یک سیستم بلادرنگ در نظر گرفته می‌شود. در دهه ۱۹۶۰ تعداد کمی از مردم، مانند هارت سیستم‌های بلادرنگ را درک می‌کردند.

رابرتز همچنین می‌دانست که هارت و کلارک، از لینکلن، با یکدیگر دوست هستند، جایی که هارت بیش از یک دهه قبل به کلارک مبانی برنامه نویسی را نشان داده بود. اکنون، تا آنجایی که رابرتز می‌دانست، هارت در بولت برانک و نیومن در کمبریج بود، جایی که در سال ۱۹۶۶، در آن، مشغول کار روی استفاده از رایانه‌ها در پزشکی بود.

شبکه آرپا به عنوان یک سیستم بلادرنگ در نظر گرفته نمی‌شد.(هر چیزی که بیش از ۱۰ تا ۲۰ میلی ثانیه طول بکشد، مقدار تاخیری که برای انسان قابل درک است، بلادرنگ در نظر گرفته نمی‌شود). اما داده‌ها خیلی سریع به نود‌ها وارد و خارج می‌شدند و زمان پاسخ از دیدگاه انسانی بسیار سریع بود. این سیستم باید با ده‌ها مشکل مربوط به رویدادهای متوالی نزدیک و زمان‌بندی بسیار محدود کنار می‌آمد. وضعیت شبکه دائما تغییر می‌کرد و هرکسی که رایانه‌های زیرشبکه پیشنهادی کلارک را برنامه‌نویسی می‌کرد، باید می‌دانست که چگونه داده‌های ورودی و خروجی را با سرعت بسیار سریع مدیریت کند.

با این حال، علی رغم منطق توصیه کلارک، رابرتز نمی‌توانست به سادگی کار را به هارت بسپارد. آرپا باید طبق قوانین قراردادی دولت عمل می‌کرد. در طول سال‌ها، اکثر طرح‌های تحقیقاتی که به آرپا می‌رسید، به صورت داوطلبانه بودند و به ندرت پیش می‌آمد که آژانس واقعا پیشنهاداتی را درخواست کند. اما این یکی فرق داشت. ایده شبکه از داخل آژانس مطرح شده بود و از این نظر غیرعادی بود. همچنین، از آنجایی که شبکه بخشی از دارایی دولت بود که به طور مرکزی توسط آرپا کنترل می‌شد و قرار نبود در یک محوطه دانشگاهی یا در یک شرکت تحقیقاتی ساکن شود، رابرتز و دیگران تصمیم گرفتند که این پروژه را به مناقصه رقابتی بگذارند.

وقتی رابرتز به واشنگتن بازگشت، یادداشتی نوشت که در آن ایده کلارک را توصیف کرد و آن را به کلاین راک و دیگران نشان داد. او رایانه‌های میانی را که شبکه را کنترل می‌کنند، (( پردازنده‌های پیام رابط interface message processors )) یا IMP نامید که به صورت ((ایمپس)) تلفظ می‌شد. آنها باید عملکردهای اتصال شبکه، ارسال و دریافت داده، بررسی خطاها، ارسال مجدد در صورت بروز خطا، مسیریابی داده‌ها و تایید اینکه پیام‌ها به مقصد مورد نظر رسیده‌اند را انجام می‌دادند. یک پروتکل نیز برای تعریف نحوه ارتباط IMPها با کامپیوترهای میزبان نیاز بود. پس از انتشار خبر ایده کلارک، خصومت اولیه نسبت به شبکه کمی کاهش یافت. دلیلش هم حذف کردن نیاز به انجام عملکردهای سوئیچینگ توسط رایانه‌های میزبان بود.

در پایان سال ۱۹۶۷ کنفرانس کامپیوتری دیگری، در گاتلینبورگ Gatlinburg تنسی، به پیشبرد طرح شبکه کمک کرد. این همایش توسط انجمن ماشین‌های محاسباتی، متشکل از قدیمی‌ترین و معتبرترین سازمان‌های حرفه‌ای در صنعت رایانه، حمایت می‌شد. اگرچه تعداد شرکت کنندگان کم بود، اما بالاترین سطوح سیستم‌های علوم رایانه را به نمایش می‌گذاشتند.

گاتلینبورگ محل مناسبی برای رابرتز بود تا اولین مقاله خود را در مورد آنچه که ((شبکه آرپا)) می‌نامید، ارائه کند. رابرتز در ارائه خود بر دلایل ایجاد شبکه تمرکز کرد و زیرشبکه IMPها را توصیف کرد. اما چیز دیگری در مورد نحوه عملکرد واقعی شبکه بیان نکرد. یکی از معماهای بزرگی که هنوز حل نشده بود، این بود که چگونه داده‌ها واقعا منتقل می‌شوند (از چه نوع کانالی.) رابرتز که همیشه به هزینه توجه داشت، سخنرانی خود را با یک بحث مختصر در مورد آنچه که ((نیازهای ارتباطات)) نامید، پایان داد. او در فکر استفاده از همان نوع خطوط تلفنی بود که او و ماریل برای آزمایش کوچک TX-2 خود استفاده کرده بودند: خطوط چهار سیمه‌ی تمام دوبلکس. بحث در این مورد با یک یادداشت بی‌نتیجه ماند. خطوط معمولی دایل-آپ (برخلاف خطوط اختصاصی و اجاره‌ای) کند بودند و باز نگه داشتن کامل یک خط بیهوده بود. رابرتز هنوز ابزار کارآمدی برای انتقال داده‌ها پیدا نکرده بود.

در حالی که ماه‌ها قبل، جلسه آن آربر مانند دعوایی آتشین بود، گاتلینبورگ آبی بود که همه چیز را درست کرد. ارائه رابرتز با استقبال خوبی روبرو شد، حتی برخی با اشتیاق بسیار جذب آن شدند.

مقاله دیگری توسط راجر اسکنتلبری Roger Scantlebury ارائه شد. این مقاله، خروجی تیم دونالد دیویس در آزمایشگاه ملی فیزیک انگلستان بود. مقاله او یک طراحی دقیق برای شبکه سوئیچینگ بسته ارائه کرد. رابرتز و چند نفر دیگر به اسکنتلبری مراجعه کردند و شروع به بحث در مورد تحقیق NPL کردند. بحث در بار هتل ادامه یافت و تا آخر شب به طول انجامید. اسکنتلبری موضوع سرعت خط را با رابرتز مطرح کرد. او گفت که او و دیویس قصد داشتند از خطوطی استفاده کنند که بسیار سریعتر از سرعت پیشنهادی ۲,۰۰۰ بیت در ثانیه رابرتز، کار می‌کنند. او پیشنهاد کرد که رابرتز شبکه آرپا را با خطوطی کمتر اما با سرعتی بیست برابر بیشتر بسازد تا زمان پاسخگویی را بهبود بخشد.

رابرتز همچنین از اسکنتلبری، برای اولین بار، اطلاعاتی از کاری که چند سال قبل توسط پل باران در رند انجام شده بود، گرفت. وقتی رابرتز به واشنگتن بازگشت، گزارش‌های رند را که در واقع ماه‌ها در دفتر تکنیک‌های پردازش اطلاعات گرد و خاک می‌خورد، پیدا و مطالعه کرد. ارتباطات قابل بقا نه تنها دغدغه اصلی رابرتز بلکه حتی دغدغه فرعی او نیز نبود. سناریوهای جنگ هسته‌ای و مسائل فرماندهی و کنترل در دستور کار رابرتز قرار نداشتند. اما بینش باران در مورد ارتباطات داده، او را مجذوب خود کرد و در اوایل سال ۱۹۶۸ با باران ملاقات کرد. پس از آن، باران چیزی شبیه به مشاور غیررسمی گروهی شد که رابرتز برای طراحی شبکه گردآوری کرده بود. مقاله گاتلینبورگ ارائه شده توسط اسکنتلبری به نمایندگی از تلاش بریتانیا نیز به وضوح تاثیرگذار بود. وقتی دیویس در طول طراحی شبکه آرپا از رابرتز دیدن کرد، گفت: ((من دیدم که از مقاله ما انقدر استفاده شده بود که صفحاتش از هم جدا شده بود.))

رابرتز فکر کرد که این شبکه باید با چهار پایگاه (UCLA، SRI، دانشگاه یوتا و دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا) شروع شود و در نهایت به حدود ۱۹ پایگاه برسد. UCLA به عنوان اولین پایگاه انتخاب شد زیرا مرکز اندازه گیری شبکه لین کلاین راک در آنجا بود. در هر یک از پایگاه‌های دیگر، تحقیقات تحت حمایت آرپا که منابع ارزشمندی را در اختیار شبکه قرار می‌داد، در حال انجام بود. محققان UCSB روی گرافیک‌های تعاملی کار می‌کردند. محققان یوتا نیز روی کارهای گرافیکی و همچنین سیستم‌های دید در شب ارتش کار می‌کردند. دیو ایوانز Dave Evans به همراه ایوان ساترلند، پس از مدتی شرکت Evans and Sutherland، یک شرکت گرافیکی پیشگام را راه‌اندازی کردند که در یوتا مشغول ساخت سیستمی بود که می‌توانست تصاویر را بگیرد و آنها را با کامپیوتر دستکاری کند. ایوانز و گروهش همچنین به این موضوع علاقه‌مند بودند که آیا می‌توان از این شبکه برای چیزی فراتر از مبادلات متنی استفاده کرد.

موسسه تحقیقاتی استنفورد نیز به عنوان یکی از اولین مکان‌ها انتخاب شده بود، زیرا داگ انگلبارت، دانشمندی با نگرشی فوق‌العاده در آنجا کار می‌کرد. چندین سال قبل از آن، زمانی که باب تیلور در ناسا بود، اختراع اولین ماوس کامپیوتری توسط انگلبارت را تامین مالی کرد (انگلبارت حق اختراع دستگاه را با عنوان ((نشانگر موقعیت X-Y برای یک سیستم نمایشگر)) دریافت کرد) و سال ها پس از آن تیلور با افتخار به حمایتش از موس انگلبارت اشاره می‌کرد.

انگلبارت در سال ۱۹۶۷ در جلسه آن آربر آرپا شرکت کرده بود جایی که تیلور و لری رابرتز اعلام کردند که انتظار می‌رود ده‌ها نفر کامپیوترهای خود را روی یک شبکه آزمایشی به هم ببندند و هر پایگاه کار مخصوص خود را انجام دهد. در حالی که آن روز دیگران با تردید به این طرح نگاه می‌کردند، انگلبارت از آن خرسند بود. در آن زمان، او یک آزمایشگاه تحقیقات کامپیوتری در SRI را اداره می‌کرد. همچو لیکلایدر، انگلبارت علاقه‌مند به استفاده از رایانه برای تقویت هوش انسان بود. تحت قراردادی با آرپا، او در حال توسعه یک سیستم (به نام NLS oN-Line System ) بود که به جوامعی با سواد کامپیوتری نیاز داشت. او شبکه آزمایشی آرپا را وسیله‌ای عالی برای گسترش NLS می‌دانست. انگلبارت به یاد می آورد: ((من متوجه شدم که یک جامعه کامپیوتری آماده وجود دارد. و این همان چیزی بود که دنبالش بودم.)) بخشی از نقطه قوت NLS، مفید بودن آن در ایجاد کتابخانه‌های دیجیتال و ذخیره و بازیابی اسناد الکترونیک بود. انگلبارت همچنین NLS را راهی بدیهی برای پشتیبانی از یک مرکز پخش و جمع آوری اطلاعات در شبکه آرپا می‌دانست. به هر حال، اگر قرار بود مردم منابع را به اشتراک بگذارند، مهم بود که همه بدانند چه چیزی در دسترس است. در جلسه میشیگان، انگلبارت داوطلب شد تا مرکز اطلاعات شبکه را که NIC Network Information Center نام گرفت را راه اندازی کند. انگلبارت همچنین می‌دانست که گروه تحقیقاتی او در منلو پارک Menlo Park نیز به همان اندازه مشتاق چنین شبکه‌ای هستند. همکاران او برنامه نویسان با استعدادی بودند که با دیدن یک پروژه جالب به سرعت آن را تشخیص می‌دادند.

گفتگو با اسکنتلبری چند نکته را برای رابرتز روشن کرد. نظرات بریتانیایی‌ها در مورد سوئیچینگ بسته به رابرتز کمک کرد تا به یک طراحی دقیق نزدیک شود. در تعیین ملزومات شبکه، رابرتز از چند اصل اساسی استفاده کرد. ابتدا، زیرشبکه IMP به عنوان یک سیستم ارتباطی عمل می‌کرد که وظیفه اصلی آن انتقال بیت‌ها به طور قابل اعتماد از مبدا به مقصدی مشخص بود. دوم، میانگین زمان انتقال از طریق زیرشبکه باید کمتر از نیم ثانیه باشد. سوم، زیرشبکه باید بتواند به طور مستقل کار کند. کامپیوترهای آن دوره در هفته معمولا برای چندین ساعت تعمیرات خاموش می‌شدند. IMPها نمی‌بایست به یک کامپیوتر میزبان محلی یا پرسنل پایگاه میزبان وابسته باشند. آنها باید بتوانند به عملیات و مسیریابی ترافیک شبکه ادامه دهند، خواه میزبانی در حال اجرا باشد یا نه. این شبکه فرعی همچنین باید زمانی که IMPهای جداگانه برای تعمیر قطع می‌شوند به کار خود ادامه دهد. این ایده که حفظ قابلیت اطمینان باید بر عهده زیرشبکه باشد، نه میزبان، یک اصل کلیدی بود. رابرتز و دیگران معتقد بودند که IMPها باید به وظایفی مانند انتخاب مسیر و تاییدیه ارسال نیز توجه کنند.

تا پایان جولای ۱۹۶۸، رابرتز تدوین پیش‌نویس درخواست پیشنهادات را به پایان رساند. او آن را برای ۱۴۰ شرکت علاقه‌مند به ساخت پردازشگر پیام رابط ارسال کرد. این سند حاوی جزئیاتی بود که نشان می‌داد شبکه چگونه باید باشد و از IMPها چه انتظاراتی می‌رود. کلاین راک بر اولین افکار رابرتز در مفاهیم نظری تاثیر گذاشته بود. باران به بنیاد فکری و فنی که بر شبکه استوار بود کمک کرده بود، و طرح مسیریابی پویا رابرتز نیز نمایانگر کار باران بود. رابرتز اصطلاح ((بسته)) را از دیویس گرفته بود و سرعت خط بالاتر خود را مدیون اسکنتلبری بود. ایده زیرشبکه کلارک نیز یک نبوغ فنی بود. باران سال‌ها بعد گفت: ((فرایند توسعه فناوری مانند ساختن یک کلیسای جامع است. در طول چند صد سال، افراد جدیدی از راه می‌رسند و هر کدام یک بلوک را بالای پایه‌های قدیمی می‌گذارند و می‌گویند: ((کلیسای جامعی ساختم.)) ماه بعد بلوک دیگری بالای کلیسای قبلی قرار می‌گیرد. سپس مورخی پیش می‌آید که می‌پرسد: ((خب، چه کسی کلیسای جامع را ساخته است؟)) پیتر چند آجر به اینجا اضافه کرد و پولس چند آجر دیگر. اگر مراقب نباشید، ممکن است خود را فریب دهید و فکر کنید مهم‌ترین کار را شما انجام داده‌اید. اما واقعیت این است که هر مشارکت باید کار قبلی را دنبال کند. هر قطعه‌ای به قطعه‌ای دیگر پیوند خورده است.))

اما در سال ۱۹۶۸ معمار اصلی شبکه لری رابرتز بود: او تصمیمات اولیه را گرفت و پارامترها و مشخصات عملیاتی را تعیین کرد. اگرچه او از دیگران نظر می‌گرفت، اما در آخر رابرتز تصمیم می‌گرفت چه کسی آن را بسازد. اولین پاسخ‌ها به پیشنهاد تدوین شده، از سوی IBM و CDC Control Data Corporation بود. IBM در آن زمان بزرگترین تولید کننده کامپیوتر در جهان بود و بر بازار سیستم‌های کامپیوتری بزرگ تسلط داشت. CDC، اگرچه از IBM کوچکتر بود، اما شرکتی بود که سرمایه گذاری زیادی در توسعه سیستم‌های بزرگ انجام داده بود. هر دو از مناقصه امتناع کردند و دلایل آنها یکسان بود: آنها به صراحت گفتند که شبکه هرگز نمی‌تواند ساخته شود، زیرا هیچ کامپیوتر به اندازه کافی کوچکی وجود ندارد که آن را مقرون به صرفه کند. برای IMP، شرکت IBM یک کامپیوتر۳۶۰ مدل ۵۰ را پیشنهاد کرد، یک پردازنده مرکزی بزرگ. اما با قیمتی چند برابر مینی کامپیوترها، مدل ۵۰ انقدر گران بود که نمی‌شد آن را در مقادیر بالا خرید.

از سوی دیگر، رابرتز به سیستمی کوچک‌تر فکر می‌کرد. اولین کامپیوتری که او به آن فکر کرد PDP-8 بود، یک مینی کامپیوتر ساخته شده توسط Digital Equipment Corp متعلق به سال ۱۹۶۵. این اولین موفقیت بزرگ شرکت بود و بعد از آن، شرکت PDP-9 را به عنوان پیشتازی جدید در صنعت کامپیوتر معرفی کرد. رابرتز، کن اولسن را از لینکلن می‌شناخت و فکر می‌کرد که این شرکت شاید حتی مقداری تخفیف نیز برای دستگاه ارائه دهد.

وقتی مناقصه شروع شد، اکثریت به جای آن، یک کامپیوتر Honeywell را ترجیح دادند. این یک کامپیوتر کوچک به نام DDP-516 بود. هانیول به تازگی آن را معرفی کرده بود. بخشی از مزایای دستگاه جدید این بود که می‌توان آن را با بدنه‌ای سنگین و مقاوم ساخت. نسخه ((زرهی)) آن، حدود ۸۰,۰۰۰ دلار هزینه داشت. اندکی پس از معرفی دستگاه اصلی، در یک کنفرانس کامپیوتری در لاس وگاس، نسخه نظامی زرهی توسط یک جرثقیل از کف نمایشگاه بلند شد. در حالی که از طناب های متصل به جرثقیل تاب می‌خورد، یکی از کارکنان هانیول پتکی را به آن می‌کوبید. هدف این نمایش نشان دادن مقاومت بالای این ماشین برای عملیات در میدان جنگ بود. در مناقصه، نسبت هزینه به عملکرد قابل توجه ۵۱۶ و طراحی سیستم ورودی-خروجی آن، دارای جذابیت چشمگیری بود.

بیش از ده‌ها پیشنهاد ارائه شد که منجر به یک پشته از کاغذ به طول شش فوت شد. شرکت ماریل و CCA، به طور مشترک با شرکت دیجیتال پیشنهاد دادند. ریتون Raytheon و همچنین Bunker-Ramo نیز پیشنهاداتشان را ارائه دادند. رابرتز از اینکه تعدادی از شرکت‌ها معتقد بودند که می‌توانند شبکه‌ای بسازند که عملکردی سریعتر از هدف ذکر شده، داشته باشد، شگفت زده شد.

ریتون پیشتاز شد. ریتون که یک پیمانکار دفاعی بزرگ در منطقه بوستون و متخصص در قطعات سیستم‌های الکترونیکی بود، پیشنهاد ساخت یک شبکه کامپیوتری با سرعت بالا و مسافت کوتاه را داد. در اواسط دسامبر، رابرتز وارد مذاکرات نهایی با ریتون برای قرارداد IMP شد. مقامات ریتون به باقی سوالات فنی آرپا پاسخ دادند و قیمت را پذیرفتند.

همه شگفت زده شدند وقتی که فقط چند روز قبل از کریسمس، آرپا اعلام کرد که قرارداد ساخت پردازشگرهای پیام رابط که در هسته شبکه آزمایشی قرار خواهند گرفت، با بولت برانک و نیومن، یک شرکت مشاوره کوچک در کمبریج ماساچوست منعقد شده است.

« فصل اول فصل سوم »