۵- انجامش بده تروئت
استیو کراکر Steve Crocker و وینت سرف Vint Cerf از زمان تحصیل در دبیرستان Van Nuys در دره سان فرناندو لس آنجلس از دوستان صمیمی یکدیگر بودند. آن دو عشق مشترکی به علم داشتند و شبهای تعطیلات را صرف ساختن بازیهای شطرنج سه بعدی یا تلاش برای بازسازی آزمایشات ادوین لند میکردند.
وینت بچهای سرسخت، باانگیزه و پرشور بود. او برای اجتناب از کلاس ورزش به واحد ROTC Reserve Officers’ Training Corps (برنامهای برای آمادگی افسری ارتش) دبیرستان خود پیوست. در روزهایی که یونیفورم نداشت، با کت و کراوات حاضر میشد. و همیشه یک کیف قهوهای بزرگ همراهش بود. طبق هنجارهای محلی، حتی در اواخر دهه ۱۹۵۰ نیز این یک لباس غیر معمول بود. او به خاطر میآورد: ((من از کت و کراوات برای متمایز کردن خودم از جمعیت استفاده میکردم، شاید به شیوه نِردها.)) با این وجود، همیشه برای دوستانش تعجب آور بود که وینت هرگز در جلب توجه جنس مخالف مشکلی نداشت. همه موافق بودند که او در نوع خود منحصر به فرد است.
وینت از همان دوران کودکی آرزو داشت تا مانند پدرش شود، کسی که از درجات پایین شروع کرد و تبدیل به مدیر ارشد شرکت هواپیمایی آمریکای شمالی(در حال حاضر با نام راکول اینترنشنال Rockwell International ) شد. هر دو برادر کوچکتر وینت فوتبال بازی میکردند و به نوبت به عنوان کاپیتان تیم انتخاب میشدند. وینت کرم کتاب بود. ذوق ادبی او به سمت فانتزی متمایل بود. در دوران بزرگسالی، چندین بار سهگانه ارباب حلقهها را خواند. وینت بهویژه در شیمی هم اوضاع خوبی داشت، اما علاقه اصلیاش به ریاضیات بود. وقتی استیو کراکر باشگاه ریاضی را در دبیرستان Van Nuys راه اندازی کرد، وینت یکی از اولین کسانی بود که به آن ملحق شد.
وینت در نتیجه زایمان زودرس دچار اختلال شنوایی شد. اگرچه بعدها سمعک در هر دو گوش، بخش زیادی از مشکل را حل کرد، اما او با ابداع استراتژیهای هوشمندانه برای برقراری ارتباط در دنیای شنواها بزرگ شد. سالها بعد، پس از اینکه وینت و باب کان با هم دوست شدند، کان برخی از ترفندهای شنیداری سرف را به دوستانش توضیح داد و سرف سرانجام مقالهای به نام (( اعترافات یک مهندس ناشنوا Confessions of a Hearing-Impaired Engineer )) نوشت که در آن برخی از اسرار خود را به اشتراک گذاشت.
در محیطهای پر سر و صدا (کافهتریاها، رستورانها و خانههایی با سگها و بچههای کوچک)، اتکای افراد ناشنوا به زمینههای مکالمه اغلب به شدت آسیب میبیند. یک استراتژی معمول در اینجا این است که بر مکالمه مسلط شوید، نه با انجام تمام صحبتها، بلکه با پرسیدن سوالات زیاد. به این ترتیب، شنونده ناشنوا حداقل میداند گوینده به چه موضوعی میپردازد، حتی اگر نتواند تمام پاسخشان را بشنود. در یک مکالمه گروهی، اگر سوالی که میپرسید سوالی باشد که توسط شخص دیگری نیز پرسیده شده است، این میتواند به طرز شرمآوری نتیجه معکوس داشته باشد یا اتفاق بدتر وقتی است که با شور و شوق چنین چیزی را پیشنهاد دهید، برای مثال:
دوست الف: نمیدانم ریشه این اصطلاح چیست؟ دوست ب: چرا آن را در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد جستجو نمیکنی؟ دوست الف: آره، اما حیف که الان همراهم نیست. سرف: میدانم ولی چرا آن را در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد جستجو نمیکنی؟
استیو کراکر گهگاه به زندگی وینت سر میزد. والدین استیو از هم جدا شده بودند و او دوران دبیرستان را در رفت و آمد بین حومه شیکاگو و دره سن فرناندو گذراند. استیو همیشه بزرگتر از سن خود بود و میدانست که احتمالا باهوشترین بچه در هر اتاقی است. در سیزده سالگی، در حالی که از سرماخوردگی در خانه مانده بود، پایههای حساب دیفرانسیل و انتگرال را به خود آموخت. و در پایان کلاس دهم مقدمات برنامه نویسی کامپیوتر را آموخت. استیو به یاد میآورد: ((به یاد میآورم وقتی سرانجام مفهوم حلقه را فهمیدم بسیار هیجانزده شدم، چیزی که رایانه را قادر میساخت تا یک توالی بسیار طولانی از عملیاتها را تنها با دستورالعملهایی نسبتا کم انجام دهد. من بیتجربه بودم، اما یادم میآید فکر میکردم که این همان مکاشفهای بود که باعث شد ارشمیدس برهنه در خیابان بدود و فریاد بزند: ((اورکا! (یافتم!) ))
در حدود سال ۱۹۶۰، زمانی که استیو به لس آنجلس بازگشت، وینت نیز به دنبال او به آزمایشگاه کامپیوتر UCLA رفت. با اینکه استیو هنوز در دبیرستان بود، اجازه استفاده از کامپیوتر UCLA را گرفته بود، اما تنها وقت آزاد او و وینت آخر هفتهها بود. یک شنبه آنها به آنجا رسیدند و متوجه شدند که ساختمان آزمایشگاه کامپیوتر قفل است. کراکر میگوید: ((نمیتوانستم چارهای ببینم جز اینکه تسلیم شوم و به خانه بروم.)) اما آنها به بالا نگاه کردند و یک پنجره باز در طبقه دوم دیدند. آنها به یکدیگر نگاه کردند. کراکر به یاد می آورد: ((چیزی که میدانم این است که وینت بر دوش من بود.)) سرف از پنجره وارد شد، در را باز کرد و قفل آن را چسب زد تا بتوانند به ساختمان داخل و خارج شوند. کراکر میگوید: ((وقتی دهها سال بعد سارقان واترگیت همین کار را کردند و دستگیر شدند، لرزیدم.))
پس از دبیرستان، سرف با بورسیه تحصیلی چهار ساله از شرکت پدرش، در استنفورد تحصیل کرد. او در رشته ریاضیات تحصیل کرد و خیلی زود به محاسبات کامپیوترها علاقهمند شد. او گفت: ((یک چیز شگفت انگیز در مورد برنامه نویسی وجود داشت. شما جهان خود را خلق میکردید و استاد آن بودید. کامپیوتر هر کاری را که شما برنامه ریزی کردهاید انجام میدهد. این یک جعبه باورنکردنی پر از شن بود که تمام دانههای ماسه در آن تحت کنترل شما هستند.))
پس از فارغ التحصیلی در سال ۱۹۶۵، سرف تصمیم گرفت که برای مدتی قبل از تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد، کار کند. IBM در محوطه دانشگاه استنفورد استخدام میکرد و سرف در IBM، در لس آنجلس مشغول به کار شد. او به عنوان مهندس سیستم برای پروژه اشتراک زمانی IBM مشغول به کار شد. او که متوجه شد به زمینه قویتری در علوم کامپیوتر نیاز دارد، خیلی زود به دوستش کراکر که اکنون دانشجوی کارشناسی ارشد در دپارتمان علوم کامپیوتر UCLA بود، پیوست. علوم کامپیوتر هنوز رشتهای جوان بود و برنامه دکترای UCLA (یکی از اولینها در کشور) یکی از دهها برنامهای بود که در آن زمان وجود داشت. سرف درست زمانی که کراکر در حال عزیمت به MIT بود وارد شد. مشاور پایان نامه کراکر در UCLA جری استرین بود، همان استادی که پل باران چند سال قبل با او کار میکرد. استرین یک قرارداد با آرپا برای یک ((ابر کامپیوتر)) داشت که از یک کامپیوتر برای مشاهده اجرای برنامههای در حال اجرا بر روی کامپیوتر دوم استفاده میکرد. استرین به عنوان یک دانشجوی پژوهشی برای این پروژه، سرف را پذیرفت و آن، پایه و اساس تز دکتری سرف شد. در تابستان ۱۹۶۸ کراکر به UCLA بازگشت و به سرف در گروه استرین پیوست.
برای سرف و کراکر، سال ۱۹۶۸ آغاز شیفتگی مادامالعمر با شبکه رایانهها بود. شبکههای کامپیوتری تبدیل به محور اصلی کار سرف شد. اگرچه کراکر هر بار برای مدتی طولانی به سراغ چیزهای دیگر میرفت، او نیز در نهایت به عرصه شبکه بازگشت.
در پاییز ۱۹۶۸، آرپا قرارداد خود را از استرین به لن کلاین راک Len Kleinrock در UCLA داد. کلاین راک در حال راه اندازی مرکز اندازهگیری شبکه خود با قرارداد سالانه ۲۰۰,۰۰۰ دلاری با آرپا بود. به طور تصادفی، زمانی که کلاین راک قرارداد را گرفت، شخص ساکن در دفتر کناری از آنجا نقل مکان کرد، بنابراین کلاین راک دامنه خود را گسترش داد؛ او دیوار بین دو دفتر را خراب کرد و یک میز کنفرانس بزرگ برای ملاقات با دانشجویان و کارکنان قرار داد. جلسات بسیار مکرر بود زیرا کلاین راک مشغول ساخت یک امپراتوری کوچک بود.
در برنامهریزی شبکه آرپا، لری رابرتز مرکز اندازهگیری شبکه را به عنوان سازمانی در نظر گرفت که مسئول اکثر تستها و تحلیلهای عملکردی خواهد بود. مرکز اندازهگیری تقریبا مشابه مسیری بود که در آن رانندگان محدودیتهای خودروها را در عملکردهای تحت فشار، مورد آزمایش قرار میدادند. کلاین راک و گروهش مسئول جمعآوری دادههای (زمان پاسخ شبکه، تراکم ترافیک، تاخیرها و ظرفیت) لازم برای ارزیابی عملکرد شبکه بودند. مانند باب کان، کلاین راک نیز تمایل به نظریه پردازی داشت؛ حرفه او شبیهسازی، مدل سازی و تحلیل بود. از طریق شبیهسازیها، او تا جایی که میتوانست به نظارت بر روشهای عملکرد شبکهها بدون داشتن شبکهای برای اجرا نزدیک شده بود. او از فرصتی برای آزمایش نظریههایش بر روی واقعیت استقبال میکرد.
مهندسان BBN توجه زیادی به کلاین راک نداشتند. آنها فکر میکردند که او بیش از حد متمرکز در تئوری و بیتوجه به مهندسی است. شک و تردید متقابل بود، زیرا کلاین راک نیز معتقد بود که تیم BBN تا حد زیادی به عملکرد بیتوجه است. برنامه نویسان BBN همگی افرادی برجسته بودند، اما کلاین راک گفت: ((به طور کلی، یک برنامهنویس فقط میخواهد نرمافزاری بنویسد که کار کند. و این به اندازه کافی سخت است. حال این که آیا این نرمافزار بهینه یا کارآمد است، معمولا دغدغه آنها نیست.)) شاید او از وسواس والدن و کروتر در مورد کارایی نرمافزار بیخبر بود، اما در هر صورت، کلاین راک به این نتیجه رسید که به ایدهآل رساندن عملکرد شبکه، کار اوست.
خیلی زود کلاین راک چهل دانشجو را مدیریت میکرد که به اداره مرکز کمک میکردند. کراکر و سرف از اعضای ارشد گروه کلاین راک بودند. یکی دیگر از اعضای مهم جان پستل بود. او ریش پرپشتی داشت و در تمام طول سال صندل میپوشید و هرگز در عمرش کراوات نبسته بود. سرف که همیشه رسمیتر و عموما محافظهکارتر بود، تضاد قابل توجهی با ظاهر پستل ایجاد میکرد. کراکر، رهبر غیر رسمی، جایی میان آن دو بود. او در MIT ریش گذاشته بود (کراکر میگوید: ((پلیسها کمی سخت به من نگاه میکردند، اما دختران بسیار دوستانهتر رفتار میکردند، و این معاملهای بود که با آن زندگی میکردم)) ) و حاضر بود هر از چند گاهی یک جفت کفش مجلسی بپوشد.
در حالی که سرف و کراکر ستارگان دانشگاه بودند، پستل بیست و پنج ساله، دوران آکادمیک پر فراز و نشیبتری داشت. او در نزدیکی گلندیل و شرمن اوکس بزرگ شده بود و او نیز در دبیرستان Van Nuys تحصیل کرده بود، جایی که نمراتش متوسط بود. علاقه پستل به کامپیوتر در یک کالج محلی توسعه یافت. زمانی که او به UCLA رفت تا مدرک کارشناسی خود را در رشته مهندسی (نزدیک ترین چیز به علوم کامپیوتر در آن زمان) به پایان برساند، کامپیوتر زندگی او بود. همزمان با ورود پستل به مقطع تحصیلات تکمیلی، UCLA تصمیم گرفت علوم کامپیوتر را به عنوان یک دپارتمان رسمی تاسیس کند. پستل ساکت بود، اما روی عقایدش محکم بود. افرادی که دپارتمان علوم کامپیوتر را اداره میکردند، گهگاه قاطعیت نظرات پستل را به شیوهای بد برداشت میکردند.
در سال ۱۹۶۶ سرف با یک تصویرگر جوان به نام سیگرید ازدواج کرد. او کاملا ناشنوا بود و اولین ملاقات آنها توسط فروشنده سمعک ترتیب داده شد. او قرار ملاقات آنها را در یک صبح شنبه، پشت سرهم قرار داد، به این امید که آنها در مسیر باهم برخورد کنند. آنها با هم به ناهار رفتند و سیگرید از کنجکاوی وسیع همراهش شگفت زده شد. به نظر میرسید وینت در حالی که کار خود را با رایانه توصیف میکرد با هیجان روی صندلی خود میرقصد. سپس به بازدید از موزه هنر کانتی لس آنجلس برای دیدن برخی از نقاشیهای مورد علاقه سیگرید، رفتند. سرف با اینکه در هنر تحصیلاتی نداشت اما مشتاق یادگیری بود و برای مدتی طولانی خیره به آثار کاندینسکی بزرگ ماند. او در نهایت گفت: ((این چیز مرا یاد یک همبرگر سبز میاندازد.)) یک سال بعد، آنها با هم ازدواج کردند و بهترین دوست او، (نقشی که چند سال بعد تغییر خواهد کرد) استیو کراکر، در این جشن در کنارش بود. تخصص کراکر در الکترونیک زمانی به کار آمد که دقایقی قبل از شروع مراسم، متوجه شدند که ضبط صوت موسیقی عروسی خراب است. بهترین دوست و داماد دیوانه به اتاق کوچکی نزدیک محراب رفتند و درست به موقع آن را تعمیر کردند.
کلاین راک، اگرچه تنها ده سال از سایر اعضای گروهش بزرگتر بود، اما در تئوری صف (مطالعه مدت زمان انتظار افراد و اشیا در یک صف، طول صفها چقدر خواهد شد و نحوه طراحی سیستمهایی برای کاهش مدت انتظار) شهرت زیادی داشت. او قبلا کتابی منتشر کرده بود و اکنون مسئول یک آزمایشگاه در حال رشد بود؛ انرژی او بیحد و حصر به نظر میرسید. علاوه بر این، او یکی از معدود دانشمندانی بود که قبل از شروع پروژه رابرتز در آرپا، روی مدلهای تحلیلی شبکههای ذخیره و ارسال کار کرده بود.
در آن زمان، دپارتمان علوم کامپیوتر UCLA کامپیوتری به نام Sigma-7 از شرکت Scientific Data Systems را در اختیار داشت که از جدیدترینهای خط تولید شرکت بود. UCLA همچنین دارای سه مرکز کامپیوتری بزرگ مجهز به مینفریم 7094 IBM بود. اما Sigma-7 دستگاهی بود که به دانشجویان تحصیلات تکمیلی اختصاص داشت. هیچ کس Sigma-7 را زیاد دوست نداشت. برنامه نویسی با آن غیر قابل اعتماد و دشوار بود. همانطور که یکی از اعضای تیم UCLA بیان کرد، Sigma-7 یک سگ بود. (سرف سالها بعد گفت: ((اما سگ ما بود.)) ) همچنین تنها رایانهای بود که میتوانستند با آن بازی کنند.(تا اینکه شبکه آرپا معرفی شد) نه تنها دانشمندان کامپیوتر در UCLA اولین IMP را دریافت خواهند کرد، بلکه احتمالا درهای شبکه به روی باقی ماشینهای میزبان از اینجا باز میشد.
مهمترین کار در تابستان ۱۹۶۹ ایجاد رابط (ترکیبی از سختافزار و نرمافزار) بین Sigma-7 و IMP بود. همانطور که افراد حاضر در UCLA متوجه شدند، BBN در حال کار روی الزامات ایجاد چنین اتصالی بود. هر بار که یک پایگاه جدید حول یک مدل کامپیوتری متفاوت ایجاد میشد، رابط میزبان با IMP باید از ابتدا طراحی میشد. و بعد، پایگاههایی که از همان مدل دستگاه استفاده میکردند میتوانستند کپیهایی از آن رابط را خریداری کنند.
تقریبا به همان اندازه ضروری، چالش گستردهتر، نوشتن نرمافزاری بود که به رایانههای میزبان در سراسر شبکه اجازه دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قرار بود پروتکل میزبان-به-میزبان باشد، مجموعهای بسیار گسترده از شرایط عملیاتی که برای همه ماشینها مشترک باشد، مانند یک چک مسافرتی؛ همه جا کاربردی است و میتواند طیف وسیعی از برنامهها را پشتیبانی کند، از ورود به سیستم از راه دور گرفته تا انتقال فایل تا پردازش متن. و اختراع آن آسان نخواهد بود.
در جستجوی پروتکلها
در تابستان ۱۹۶۸، گروه کوچکی از دانشجویان فارغ التحصیل از چهار پایگاه میزبان اول (UCLA، SRI،UC Santa Barbara و دانشگاه یوتا)، در سانتا باربارا با هم ملاقات کردند. آنها میدانستند که شبکه در حال اجرا شدن است، اما جزییات بیشتری در دست نداشتند. شبکه سازی و آزمایشهای آرپا به طور خاص، از موضوعات داغ این گردهمایی بودند.
این جلسه به دلیل شور و شوقی که ایجاد کرده بود بسیار مهم بود. کراکر میگوید: ((ما سوالات زیادی داشتیم؛ IMPها و میزبانها چگونه به هم متصل میشوند، میزبانها با یکدیگر چه میگویند و چه برنامههایی پشتیبانی میشوند. هیچ کس پاسخی نداشت، اما چشم اندازها هیجان انگیز به نظر میرسیدند. ما تمامی احتمالات را تصور کردیم؛ گرافیک تعاملی، فرآیندهای همکاری، جستجوی خودکار پایگاه داده، نامه الکترونیکی، اما هیچ کس نمیدانست از کجا شروع خواهد شد.))
از آن جلسه، گروهی از محققان جوان پدید آمدند که وقف کار بر روی ارتباطات میزبان به میزبان شبکه و طرحریزی آن شدند. برای تسریع در روند، آنها تصمیم گرفتند که به طور منظم ملاقات کنند. از نظر تئوری، یک شبکه کامپیوتری برخی از بودجههای مربوط به سفرهای آرپا را کاهش میداد، اما خیلی زود کراکر به اندازهای سفر میکرد که کلاین راک مجبور شد بودجه سفر جداگانهای برای او تهیه کند.
یک ماه یا بیشتر پس از شروع جلسه گروه جدید، برای کراکر و دیگران مشخص شد که بهتر است شروع به یادداشت برداری از موضوعات مورد بحث کنند. اگرچه در خود جلسات چندان به نتایج نهایی نمیرسیدند، اما شاید نوشتن به نظم دادن افکار آنها کمک میکرد. کراکر به عنوان اولین نفر داوطلب شد تا گزارش جلسه را بنویسد. او جوانی فوق العاده با ملاحظه بود و نسبت به دیگران حساس بود. کراکر: ((به یاد دارم که ترس زیادی داشتم از اینکه به طراحان رسمی پروتکل بیاحترامی کنم.)) البته که هیچ طراح رسمی پروتکلی وجود نداشت، اما کراکر این را نمیدانست. او در آن زمان با دوستانش زندگی میکرد و برای تمام کردن اولین گزارش، تمام شب در حمام مینوشت تا کسی را در خانه بیدار نکند. او بیش از آنکه نگران چیزی که میخواست بگوید باشد، نگران انتخاب لحنش بود. ((قانون اصلی پایه این بود که هر کسی میتواند هر چیزی بگوید و هیچ چیز رسمی نیست.))
برای اجتناب از قاطع برخورد کردن، او یادداشت را با عبارت ((درخواست برای نظرات)) برچسبگذاری کرد و آن را در ۷ آوریل ۱۹۶۹ با عنوان ((نرمافزار میزبان)) برای تمامی پایگاهها ارسال کرد و تبدیل شد به اولین ( RFCs Requests for Comments ) توزیع شده؛ در یک پاکت نامه به همراه یک تمبر. RFC شماره۱، اصطلاح (( دست دادن handshake )) بین دو رایانه را توصیف میکرد؛ اینکه چگونه پایهای ترین اتصالات انجام میشود. معلوم شد که ((RFC)) انتخابی عالی برای عناوین این پیشنویسها بود. همزمان هم جدی و هم مشتاق برای نظرات دیگران به نظر میرسید. و ماندگار شد.
برایان رید که بعدا دانشجوی کارشناسی ارشد در کارنگی ملون شد، به یاد میآورد: ((وقتی RFC 1 را میخواندید، با این حس که ((اوه، این باشگاهی است که من هم میتوانم در آن بازی کنم)) مواجه میشدید. قوانینی دارد، اما تا زمانی که اعضا حواسشان به آن قوانین باشد، از آنها استقبال میشود.)) زبان RFC گرم و دلپذیر بود. ایده این بود که همکاری را ترویج کنیم، نه خودخواهی. این واقعیت که کراکر ضمیر خود را از اولین RFC دور نگه داشت، الهام بخش دیگران شد تا در صدها RFC دوستانه و مشارکتی که پس از آن به وجود آمد، از آن پیروی کنند. رید اظهار داشت: ((غیرممکن است که اهمیت آن را دست کم بگیریم. من به هیچ وجه دیگر احساس نمیکردم که توسط هسته کوچکی از پادشاهان پروتکل احاطه شدهام. بلکه انگار گروهی دوستانه بود که همگی میدانستند هدف از شبکهسازی جلب تمام افراد است.)) برای سالها پس از آن (و تا به امروز) RFCها ابزار اصلی بیان باز در جامعه شبکههای کامپیوتری بودند، روشی پذیرفتهشده برای توصیه، بررسی و پذیرش استانداردهای فنی جدید.
طولی نکشید که این مجموعه خود را کارگروه شبکه یا NWG Network Working Group نامید. و تبدیل به یک مجموعه عالی از برنامهنویسان سیستمهای ارتباطی جوان و با استعداد کشور شد. چالش اصلی آنها توافق بر سر اصول پروتکلها بود (نحوه اشتراک منابع، نحوه انتقال داده و نحوه انجام کارها). در واقع، این به معنای نوشتن برنامهها، یا حداقل اتخاذ قوانین خاصی برای نحوه نگارش برنامهها بود، قوانینی که اکثریت با آن موافقت کنند. در اجتماعی برابر، توافق امری ناگزیر بود. همه آنها حق داشتند کدشان را بنویسند، یا کدی را که شخص دیگری نوشته بود بازنویسی کنند. NWG ادهوکراسی از نوابغ کامپیوتری به شدت خلاق، کم خواب، خاص و خوش نیت بود. و تقریبا هر روز انتظار داشتند، که مودبانه از کارشان قدردانی شود و فرد حرفهای تری در این حوزه جایگزینشان شود. هیچ کس نبود که به آنها بگوید که در واقع همگیشان بالاترین مقام در این سیستم را دارند. RFC، مکانیزمی ساده برای توزیع اسناد و مدارک آزاد و در دسترس بود و آنچه را که کراکر به عنوان ((اثر درجه اول)) بر سرعت انتشار ایدهها و گسترش فرهنگ شبکهای توصیف میکرد را داشت.
با پیشروی در ساخت شبکه، کارگروه شبکه به طور منظم جلسات خود را ادامه داد و اصطلاحات و اختراعات جدید اغلب با اجماع ظاهر شدند. خود کلمه ((پروتکل)) نیز بر اساس نیاز و توافق جمعی بین کاربران شبکه، راهش به زبان شبکههای کامپیوتری باز شد. برای مدتی طولانی این کلمه برای آداب دیپلماسی و برای برخی توافقات دیپلماتیک استفاده میشد. در یونان باستان، protokollon به معنای اولین صفحه یک طومار بود، یک برگه متصل به بالای طومار کاغذی که حاوی خلاصهای از محتوای داخل طومار، اعتبار آن و تاریخش بود. سرف خاطرنشان کرد: ((تعریف دیگر پروتکل به یک توافق دستنویس بین طرفین اشاره میکند که این تعریف به طور دقیق نحوه انجام بیشتر طرحهای پروتکل را توضیح میداد.))
اما چند جلسه اول کارگروه شبکه نتیجه چندانی نداشت. در طول بهار و تابستان ۱۹۶۹، گروه درگیر مشکلات طراحی پروتکل میزبان بود. همه چشم اندازی از پتانسیل ارتباطات بین رایانهای داشتند، اما هیچ کس تا به حال ننشسته بود تا پروتکلهایی بسازد که واقعا قابل استفاده باشد. وظیفه BBN نبود که نگران این مشکل باشد. تنها قولی که BBN در مورد زیرشبکه برنامهریزی شده IMP داده بود این بود که بستهها را به عقب و جلو میبرد و مطمئن میشود که به مقصد میرسند. این کاملا به رایانه میزبان بستگی داشت که بفهمد چگونه با رایانه میزبان دیگر ارتباط برقرار کند یا پس از دریافت پیامها با آنها چه کار کند. و این پروتکل (( میزبان به میزبان host-to-host )) نامیده شد.
رایانهها دستگاههای بسیار خود محوری بودند. یک مین فریم معمولی آن دوره طوری رفتار میکرد که گویی تنها کامپیوتر جهان است. هیچ راه واضح یا آسانی برای درگیر کردن دو ماشین مختلف در حداقل ارتباطات مورد نیاز برای حرکت دادن بیتها به جلو و عقب وجود نداشت. شما میتوانید ماشینها را به هم وصل کنید، اما پس از اتصال، آنها به یکدیگر چه میگویند؟ در آن روزها یک کامپیوتر با دستگاههایی که به آن متصل بودند مانند پادشاه و رعیایش ارتباط برقرار میکرد. هر چیزی که به کامپیوتر اصلی متصل میشد، کار خاصی را انجام میداد و فرض بر این بود که هر دستگاه جانبی همیشه آماده به فرمان باشد.(در اصطلاح کامپیوتری، این رابطه به عنوان ارتباط ارباب-برده master-slave شناخته می شود.) کامپیوترها شدیدا برای این نوع تعامل طراحی شده بودند؛ آنها دستورالعملها را به کارت خوانهای مطیع، ترمینالها و واحدهای نوار می فرستادند و همیشه شروع کننده گفتگو بودند. اما اگر دستگاه دیگری با استفاده از سیگنالی که میگوید ((سلام، من هم یک رایانه هستم)) روی شانه رایانه ضربه میزد، دستگاه گیرنده دچار مشکل میشد. هدف از ابداع پروتکل میزبان به میزبان این بود که ماشینهای مینفریم بهعنوان همتا صحبت کنند، به طوری که هر یک از طرفین بتواند یک گفتگوی ساده را آغاز کند و طرف دیگر حداقل با تایید وجود ماشین دیگر آماده پاسخگویی باشد.
استیو کراکر زمانی مفهوم پروتکل میزبان به میزبان را به اختراع الوار چوب تشبیه کرد. ((شما شهرها و ساختمانها و خانهها و غیره را میتوانید تصور کنید، اما تنها چیزی که میبینید درخت و جنگل است. و جایی در طول مسیر، الوار چوب را به عنوان یک بلوک ساختمانی میانی کشف میکنید، و میگویید، خوب، من میتوانم از همه این درختان الوار بدست بیاورم و با آنها خانه بسازم. ما به مفهومی معادل این الوارها نیاز داشتیم، پروتکلهای اساسی برای صحبت کردن رایانهها، که برای ساخت هر برنامهای مفید باشد.)) معادل کامپیوتری الوارهای چوبی چیزی بود که کارگروه شبکه سعی داشت اختراع کند.
برای واضحتر شدن پروتکل، اعضای NWG باید چند سوال اساسی از خود میپرسیدند. پایه مشترک چه فرمی باید داشته باشد؟ آیا باید یک پروتکل واحد و بنیادی وجود داشته باشد که بتوان بقیه پروتکلهای برنامه را بر اساس آن ساخت؟ یا باید پیچیدهتر، تقسیمبندی شده، لایهای و یا خوشهای باشد؟ هر ساختاری را که انتخاب میکردند، میدانستند که میخواهند آن را تا حد امکان باز، سازگار و در دسترس برای پیشرفت قرار دهند. دیدگاه کلی این بود که هر پروتکلی یک بلوک ساختمانی بالقوه است، بنابراین بهترین رویکرد این بود که پروتکلها ساده و هرکدام از نظر دامنه محدود باشند، با این انتظار که ممکن است روزی هر یک از آنها به روشهای مختلف پیشبینی نشده به یکدیگر ملحق شوند یا اصلاح شوند. NWG فلسفهای را دنبال کرد که به طراحی ((لایهای)) پروتکل معروف شد.
یکی از مهمترین اهداف ساخت یک پروتکل لایه پایین بین میزبانها این بود که بتوان جریانی از بستهها را از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل کرد بدون نگرانی از محتوای بستهها. وظیفه لایه پایین صرفا انتقال کلی بیتهای ناشناس بود، صرف نظر از اینکه این بیتها چه چیزی را تعریف میکنند: یک فایل، یک جلسه تعاملی بین افراد در دو ترمینال، یک تصویر گرافیکی یا هر شکل قابل تصور دیگری از دادههای دیجیتال. مشابه آبی که از شیر میآید، شما میتوانید از آن در تهیه قهوه، شستن ظروف و یا حمام کردن استفاده کنید، لوله و شیر آب اهمیتی نمیدهند؛ آنها صرفنظر از کار شما، آب را منتقل میکنند. پروتکل میزبان به میزبان اساسا همین عملکرد را در زیرساخت شبکه داشت.
طراحی پروتکل میزبان به میزبان تنها کار این گروه نبود. NWG همچنین مجبور بود برنامههای شبکه را برای کارهای خاص مانند انتقال فایل بنویسد. با روشنتر شدن بحثها، تصمیم گرفته شد که دو برنامه اول باید برای ورود از راه دور به سیستم و انتقال فایل باشند.
در بهار سال ۱۹۶۹، چند ماه قبل از اینکه کلاین راک و تیم میزبان UCLA منتظر دریافت اولین IMP باشند، یک پاکت ضخیم از کمبریج رسید. بچهها در UCLA آن را پیشبینی میکردند. در داخل بسته، گزارش 1822 BBN قرار داشت، مجموعهای جدید از دستورالعملهای مورد نیاز برای اتصال کامپیوترهای میزبان به IMPهایی که به زودی تحویل داده میشدند. سرانجام به نظر میرسید که شبکه آرپا در حال راه اندازی است.
پس از ماه ها حدس زدن، اکنون تیم UCLA میدانست که انتظار میرود چه کاری انجام دهند تا پایگاه خود را آماده کنند و رابط سخت افزاری خود را بسازند. گزارش ۱۸۲۲ همچنین به پایگاهها دستور داد تا نرمافزاری به نام درایور دستگاه (مجموعهای از کدها و جداول برای کنترل یک دستگاه جانبی) برای کار با رابط میزبان-به-IMP ایجاد کنند. و در نهایت، انتشار دستورالعمل BBN مرز بین IMP و میزبان را روشن کرد. واضح بود که BBN قصد نداشت هیچ نرم افزار خاصی را برای انجام ارتباطات میزبان به میزبان در IMP قرار دهد. این مشکل یک بار برای همیشه به کامپیوتر میزبان و بنابراین به NWG واگذار شده بود.
این به معنای یک کار تابستانی سنگین برای دانشجویان حاضر در لس آنجلس بود. آنها امیدوار بودند که بتوانند ساخت رابط میزبان به IMP را به موقع به پایان برسانند. اما نوشتن پروتکل میزبان-به-میزبان، قبلا کراکر، سرف و کل کارگروه شبکه را برای ماهها متوقف کرده بود. به جای عجله برای عرضه کامل تا زمان مقرر، آنها تصمیم گرفتند از پایگاهها بخواهند تا فعلا پروتکل موقت خودشان را بسازند و آن را هر جور که میتوانند سر هم کنند.
UCLA از تکنسینهای Scientific Data Systems، سازندگان Sigma-7، خواست تا سخت افزار رابط اتصال میزبان به IMP را برای آنها بسازد. پاسخ این شرکت دلسرد کننده بود: ماهها طول میکشد و احتمالا به موقع، برای ورود IMP تمام نمیشود. علاوه بر آن، این شرکت دهها هزار دلار برای این کار میخواست. بنابراین وقتی یک دانشجوی فارغ التحصیل به نام مایک وینگفیلد Mike Wing-field خواستار انجام این کار شد، کار را به او سپردند. چرا که نه؟ وینگفیلد در سختافزار مهارت داشت و به تازگی ساخت یک رابط گرافیکی پیچیده برای کامپیوتر دیگری را به پایان رسانده بود.
دستورالعمل BBN برای تعاملات و اتصالات میزبان به IMP یک نقشه درخشان بود. نوعی کتاب آشپزی که توسط باب کان به زبانی بلورین و همراه با نمودارهایی دقیق نوشته شده بود. نوشتههای کان الزامات اولیه برای اتصال Sigma-7 به IMP را به وینگفیلد میداد. تقریبا قبل از اینکه وینگفیلد متوجه شود تابستان گذشت و رابط بدون کوچکترین مشکلی ساخته شد.
یک هفته قبل از روز تایین شده برای ورود IMP در ۱ سپتامبر، وینگفیلد سخت افزار را تکمیل، اشکال زدایی و آماده اتصال به IMP کرد. کراکر آنقدر تحت تاثیر قرار گرفت که آن را به عنوان یک اثر ((زیبا)) توصیف کرد. اما از طرف دیگر کراکر سخت در تلاش برای به سرانجام رساندن نرمافزار ارتباطی بود. او تمایل داشت این کار را به تعویق بیاندازد و فقدان یک IMP واقعی به این تمایل دامن میزد.
اکنون، مانند هر کسی که سعی میکند از یک ددلاین پیشی بگیرد، کراکر به تقویم نگاه کرد و چند محاسبه انجام داد. او روی داشتن حداقل یک روز اضافه حساب میکرد، زیرا اول سپتامبر روز کارگر بود. علاوه بر این، او شنیده بود که BBN با زنجیره زمانی IMP مشکلاتی دارد. اشکالات سینکرونایزر به طرز وحشتناکی بد بودند. باگ آنها فرصتی برای او بود و با کمی شانس ممکن بود حتی یک یا دو هفته بیشتر برای او بخرد. بنابراین زمانی که لن کلاین راک به او گفت که BBN در حال قرار دادن IMP در هواپیما برای ارسال به لس آنجلس در روز شنبه، ۳۰ آگوست، دو روز زودتر از موعد قرار است، بسیار متعجب شد.
در کمبریج، فرانک هارت درگیر این سوال بود که چگونه میتوان IMP را به UCLA ارسال کرد. پس از چند روز سر و کله زدن، هارت حکم کرد که باید از طریق هوا ارسال شود و بن بارکر نیز باید همراه آن برود. امکان پرواز تجاری وجود نداشت. هانیول ۵۱۶ ارتقا یافته (که اکنون به طور رسمی اولین رابط پردازشگر پیام BBN بود) برای قسمت بار یک هواپیمای مسافربری بیش از حد بزرگ بود. باید حتما از یک هواپیمای باری استفاده میشد. اگر هارت میتوانست، بارکر را مستقیما با دستبند به IMP در هواپیمای باربری میبست. اگر چه که انتخاب این ماشین دقیقا به دلیل مقاومتش در جنگ بود، ضربات جنگی در مقایسه با آسیبهایی که متصدیان حملونقل خطوط هوایی میتوانستند بزنند، چیزی نبود. بارکر به یاد می آورد: ((او میخواست یک نفر آنجا باشد و سر باربران فریاد بزند تا مطمئن شود که نسبت به آن بیتوجه نیستند.)) اما بارکر باید به صورت جداگانه با یک پرواز مسافربری تجاری سفر میکرد. تروئت تاچ Truett Thach ، یکی از تکنسینهای دفتر لس آنجلس BBN، برای استقبال از هواپیما آماده میشد.
هنگامی که IMP بستهبندی شد، بارکر یک ماژیک قرمز برداشت و با حروف بزرگ در کنار جعبه نوشت ((انجامش بده تروئت)). هواپیما صبح زود از فرودگاه لوگان بوستون بارگیری شد و تاچ آماده بود تا بعدازظهر بار را در LAX Los Angeles International Airport تحویل بگیرد. هنگامی که او با همراهی یک باربر وارد محوطه فرودگاه شد، با تماشای بیرون آمدن جعبه از هواپیما خیالش راحت شد، اما همه این آرامش تبدیل به وحشت شد، وقتی که متوجه شد پیام بارکر وارونه است. او مشاهده کرد: ((جایی در طول مسیر، IMP چند بار چرخیده بود.)) تاچ از کارگران حمل و نقل خواست تا جعبه را قبل از بار کردن بر روی کامیون، درست کنند. سپس او آنها را تا دانشگاه UCLA دنبال کرد.
شنبه قبل از روز کارگر بود و تاچ متوجه شد که خیابانها در تمام طول مسیر وستوود و داخل محوطه دانشگاه بهطور غیرمعمولی ساکت هستند. همچنین بارکر در بخش بارگیری بوئلتر هال با حدود دوازده نفر دیگر (کلاین راک، کراکر، پستل، وینگفیلد، وینت و سیگرید سرف، و تعداد انگشت شماری از جویندگان هیجان) منتظر بود. سرف هم مقداری شامپاین برای جشن گرفتن با خود آورده بود. بلافاصله پس از دیدن جعبه، این سوال مطرح شد که آیا جعبه در آسانسور جا میگیرد. بنابراین بستهبندی IMP باز شد تا بتوان آن را داخل آسانسور جا کرد.
هنگامی که دستگاه از جعبه خارج شد، مهمانان جشن از اندازه آن شگفتزده شدند. اگرچه کوچکتر از Sigma-7 بود، اما دستگاه کوچکی نبود. این دستگاه تقریبا به اندازه یک یخچال بود و بیش از نهصد پوند وزن داشت و به طرز حیرت انگیزی در پوششی از فولاد خاکستری رنگ شبیه کشتی جنگی و دقیقا مطابق مشخصات نظامی قرار داشت. چهار پیچ فولادی در بالای IMP برای بلند کردن آن بر روی یک کشتی توسط جرثقیل یا هلیکوپتر وجود داشت. در دانشگاه UCLA، IMP مانند سربازی بود که خسته از جنگ به یک مهمانی آکادمیک آمده است.
وقتی آسانسور به طبقه سوم رسید، باربران ماشین را به پایین راهرو و خانه جدیدش در اتاق ۳۴۰۰ رساندند. Sigma-7 در همان حوالی برای خودش زمزمه میکرد، غافل از مزاحم عظیمی که قرار بود به حریم خصوصی آن نفوذ کند. کراکر میگوید: ((کمی شبیه این بود که پدر و مادرت کسی را که هرگز ندیدهای به شام دعوت میکنند. تا زمانی که نمیدانید، آنها قصد ازدواج شما را با این غریبه دارند، زیاد توجه نمیکنید.))
تاچ و بارکر چند دقیقهای را صرف کابل کشی IMP و اتصال منبع تغذیه آن کردند. حافظه اصلی دستگاه فورا میدانست چه کاری باید انجام دهد: دقیقا از همان جایی که در کمبریج متوقف شده بود شروع کرد و تست عیبیابی را که بچههای IMP برای آن نوشته بودند را اجرا کرد. بعد، مایک وینگفیلد رابط کاربری خود را متصل کرد. از آنجایی که این نود شماره یک بود، هنوز شبکهای برای آزمایشش وجود نداشت. اما بارکر میتوانست آزمایشهای ارتباط بین Sigma-7 و IMP را انجام دهد، کاری که بارها در خیابان مولتن بین سیستمها برای شبیهسازی لینکهای شبکه انجام داده بود. در عرض یک ساعت Sigma-7 و IMP دادهها را به عقب و جلو ارسال میکردند جوری که انگار سالهاست این کار را انجام میدادند.
بارکر هنوز کاملا مطمئن نبود که مشکل سینکرونایزر حل شده باشد. اما آنقدر خیالش راحت بود که به خانه برود. آن شب، بارکر به هارت زنگ زد. او گفت: ((ما تمامش کردیم، همه چیز کار میکند. سیستم در حال صحبت با ساخته مایک (وینگفیلد) است. دارم به این فکر میکنم که صبح به سمت خانه پرواز کنم.))
هارت لحظهای مکث کرد و بارکر متوجه شد که هارت قرار است چه جوابی دهد. هارت پاسخ داد: ((چرا چند روزی آنجا نمیمانی؟ فقط برای اینکه ببینیم آیا مشکلی پیش میآید یا نه.)) بارکر سه روز را با تاچ به گشت و گذار در لس آنجلس و انتظار برای به مشکل خوردن IMP گذراند. و این اتفاق نیافتاد.
یک شبکه واقعی
یک ماه پس از نصب اولین IMP در UCLA، IMP شماره دو، درست طبق برنامه در ۱ اکتبر ۱۹۶۹ به SRI رسید. در همان ماه، باب تیلور آرپا را ترک کرد. او مدتها بود که خود را از جزئیات پروژه شبکه کنار گذاشته بود. همانطور که او توضیح داد، در دهه ۱۹۶۰، آرپا یک کلمه جادویی بود. معمولا از دفتر تیلور خواسته میشد تا مشکلاتی را حل کنند که دیگران نمیتوانستند. در سالهای ۱۹۶۷ و ۱۹۶۸، تیلور بارها به ویتنام فرستاده شد تا از جمله موارد دیگر، بحث و جدل بر سر گزارشهای ((شمارش کشتههای)) ارتش را که توسط مراکز اطلاعاتی ارتش اداره میشد، برطرف کند. این تجربه باعث دلزدگی شغلی در تیلور شده بود. بنابراین او سمتی در دانشگاه یوتا گرفت.
بسیاری از نقاط عطف آزمایش شبکه تاکنون پشت سر گذاشته شده بود: پیروزی تیلور در تامین مالی و جلب موفقیت آمیز رابرتز در پروژه؛ خلق مفهوم شبکه رابرتز؛ ساخت و تحویل اولین IMP توسط BBN. اما نصب IMP شماره دو مهمترین دستاورد تا به امروز شبکه بود. در نهایت محققان توانستند دو کامپیوتر متفاوت را به هم متصل کنند و آنها را وادار کنند که مانند چند رفیق قدیمی با یکدیگر صحبت کنند.
مانند تیم UCLA، گروه SRI نیز یک تقلای دیوانهوار مشابه داشت تا برای ورود IMP آماده شود. یک تفاوت اساسی بین این دو پایگاه این بود که در حالی که بچههای UCLA از Sigma-7 خود خوششان نمیآمد، بچههای SRI عاشق کامپیوتر میزبان خود، SDS 940 بودند. مانند Sigma-7، ۹۴۰ نیز توسطScientific Data Systems ساخته شده بود. اما Sigma-7 به عنوان یک پردازنده تجاری طراحی شده بود، در حالی که ۹۴۰ اساسا یک دستگاه آکادمیک بود، یک سیستم اشتراک زمانی انقلابی که ابتدا توسط تیمی از محققان برکلی ساخته شد و بعد با نام SDS به فروش رسید. در نتیجه، برنامهنویسی آن بسیار سرگرمکنندهتر از Sigma-7 بود.
بیل دووال Bill Duvall ، محقق SRI، حدود یک ماه وقت صرف کرد تا برنامهای هوشمندانه برای ۹۴۰ بنویسد. برنامهای که اساسا آن را فریب میداد و سیستم فکر میکرد که نه با رایانهای دیگر بلکه صرفا با یک ترمینال ((احمق)) ارتباط برقرار میکند. یک ترمینال احمق نه میتوانست اطلاعات را محاسبه و نه ذخیره کند؛ او فقط جدیدترین مجموعه اطلاعات ارسال شده توسط رایانهای که به آن پیوند داده شده است را نمایش میداد. برنامه دووال یک راه حل موقت بسیار خاص برای مشکل ارتباط میزبان-به-میزبان بود. برای هفتهها، محققان دانشگاه UCLA برای آشنایی با سیستم اشتراک زمانی SRI، با شمارهگیری سیستم تماس از راه دور SRI با استفاده از یک مودم و یک تلهتایپ، خود را برای اولین جلسه ورود به سیستم آماده میکردند. با وجود هر دو IMP در سر جایشان، و هر دو میزبان در حال اجرا، بالاخره لحظه آزمایش شبکه واقعی دو نودی آرپا فرا رسید.
البته اولین کاری که باید انجام داد، اتصال بود. برخلاف اکثر سیستمهای امروزی که از کاربر میخواهند نام ورود و رمز عبور را وارد کند، سیستم SRI قبل از تایید اتصال منتظر یک فرمان بود. ((L-O-G-I-N)) یکی از این دستورات بود.
به اولین IMPها یک جعبه کوچک مانند تلفن با سیم و هدست وصل شده بود. از طریق اشتراک گذاری خط با IMP و از طریق یک کانال فرعی مخصوص از آن برای مکالمات صوتی استفاده میشد. خط صدا، مانند خط داده، یک لینک اختصاصی بود. چند روز پس از قرار گرفتن IMP در SRI، چارلی کلاین Charley Kline ، که در آن زمان دانشجوی کارشناسی دانشگاه UCLA بود، هدست تلفن را در لس آنجلس برداشت و دکمهای را فشار داد که زنگ IMP حاضر در منلو پارک را به صدا درآورد. محققی در گروه انگلبارت در SRI به آن پاسخ داد. برای کلاین این اتفاق بسیار هیجان انگیزتر از شماره گیری یک تلفن معمولی بود.
کیفیت اتصال خیلی خوب نبود و حضور هر دو مرد در اتاقهای کامپیوتر پر سر و صدا نیز باعث بدتر شدن آن میشد. بنابراین کلاین نسبتا فریاد زد: ((من قصد دارم L را تایپ کنم!)) کلاین L را تایپ کرد.
((L را گرفتی؟)) محقق SRI پاسخ داد: ((من یک-یک-چهار گرفتم.)) او در حال خواندن اطلاعات رمزگذاری شده به صورت اکتال بود (یک کد با استفاده از اعداد بیان شده در پایه ۸). زمانی که کلاین کد را تبدیل کرد، متوجه شد که L واقعا منتقل شده است. او O را تایپ کرد.
و پرسید: ((آیا O را گرفتی؟))
پاسخ آمد: ((من یک-یک-هفت گرفتم.)) دقیقا O بود.
کلاین تایپ کرد G.
فرد حاضر در SRI گفت: ((کامپیوتر از کار افتاد.)) این شکست به لطف برنامهنویسی هوشمندانه دووال رخ داد. هنگامی که دستگاه SRI حروف L-O-G را تشخیص داد، کلمه را تکمیل کرد. کلاین به خاطر میآورد: ((فکر میکنم مشکل اینجا بود که هنگامی که سیستم SRI 940 حرف G را دریافت کرد، سعی کرد حروف ((G-I-N)) را در جواب برگرداند و برنامه ترمینال هنوز برای مدیریت بیش از یک کاراکتر همزمان آماده نبود.))
سپس همان روز دوباره تلاش کردند. این بار بیعیب و نقص کار کرد. کراکر، سرف و پستل به دفتر کلاین راک رفتند تا در مورد آن به او بگویند و خودش بیاید و ببیند. دوباره در آزمایشگاه UCLA، کلاین به دستگاه SRI وارد شد و توانست دستورات را در سیستم اشتراک زمانی ۹۴۰ اجرا کند. کامپیوتر SRI در منلو پارک طوری پاسخ داد که گویی سیگما-۷ لس آنجلس یک ترمینال احمق است.
شوخی در کار نبود، واقعا اولین کاری که از طریق شبکه انجام شد برنامهای بود که کامپیوترهای دوردست را به عنوان یک ترمینال جا میزد. تمام این کارها باعث شده بود تا دو کامپیوتر با یکدیگر صحبت کنند و در نهایت در همان موقعیت ارباب-برده قرار گرفتند که مفهوم شبکه قرار بود آن را از بین ببرد. پیشرفتهای تکنولوژیک اغلب با تلاش برای انجام کاری آشنا آغاز میشوند. محققان با نشان دادن اینکه میتوانیم از آن برای انجام کارهایی که قبلا انجام میدادیم استفاده کنیم، اعتماد به فناوری جدید را بالا میبردند. سپس مراحل بعدی آغاز میشود، زیرا مردم شروع به فکر کردن در سطوح بالاتر میکنند. همزمان که مردم با تغییرات کنار میآیند، نسل بعدی ایدهها به تکامل میرسند.
اکنون یک شبکه وجود داشت. اولین نقشه شبکه آرپا به این شکل بود:
IMP شماره سه در ۱ نوامبر در UC Santa Barbara نصب شد. برای نصب در سانتا باربارا، بارکر دوباره به کالیفرنیا پرواز کرد. در این زمان، هارت آرامتر شده بود. تقریبا آثار کمی از اضطراب موجود در سفر اول، وجود داشت. در واقع، نصب IMPها دیگر روتین به نظر میرسید.
در اواخر همان ماه، لری رابرتز تصمیم گرفت برای اولین بار به کالیفرنیا پرواز کند تا شبکه را از نزدیک بررسی کند. رابرتز دوست نداشت سفر کند. زمانی که او سفر میکرد، تا آخرین لحظه برای رسیدن به هواپیمایش صبر میکرد. این موضوع منشیاش را دیوانه میکرد، اما او تنها یک بار به هواپیمایش نرسید، موضوعی که هر کسی آن را به یاد میآورد. این اتفاق عصری افتاد که او را به دلیل سرعت زیاد در مسیر فرودگاه دالس متوقف کردند. رابرتز که معتقد بود سرعتش زیاد نبوده، تصمیم گرفت بر سر این جریمه مبارزه کند. او توسط اتومبیل پلیس در نزدیکی نقطهای که به بزرگراه جورج واشنگتن وارد شده بود متوقف شد و استدلال میکرد که در آن فاصله کوتاه نمیتوانسته سرعت فولکس واگن خود را به مقداری که افسر ادعا کرده، برساند. رابرتز به صحنه بازگشت و فواصل را به دقت اندازه گرفت. او دادههایی را در مورد خروجی موتور و وزن فولکس واگن خود جمعآوری کرد، قانون اینرسی نیوتن را در نظر گرفت و چند محاسبات دیگر انجام داد و آماده ارائه پرونده خود در دادگاه شد. تا زمانی که دوستانش او را متقاعد کردند که احتمال پیدا کردن یک قاضی با مدرک فیزیک کم است، بنابراین این نکته را پذیرفت و به جای اینکه پرونده را به دادگاه ببرد، جریمه را پرداخت.
خوشبختانه در این سفر هیچ جریمه سرعت غیر مجازی وجود نداشت. رابرتز و مدیر برنامهاش، بری وسلر Barry Wessler ، بدون هیچ حادثهای به کالیفرنیا پرواز کردند و در آزمایشگاه کلاین راک در سالن بولتر، شبکه در حال کار را تماشا کردند. این بار، کلاین راک تایپ را انجام داد و در کمتر از یک دقیقه وارد کامپیوتر میزبان در SRI شد. رابرتز از نزدیک تماشا کرد و راضی از موفقیت آمیز بودن آزمایش، رفت.
چهارمین ایستگاه یوتا بود. در حال حاضر دسامبر بود (فصل اصلی اسکی.) و یک جلسه کارگروه شبکه نیز در محل برنامهریزی شده بود. همه اسکی بازان مشتاق، کل تیم BBN، حتی فرانک هارت، به سالت لیک سیتی رفتند تا IMP را وصل کنند. (از قضا، بارکر تنها کسی بود که از سفر یوتا کنار گذاشته شد؛ موضوعی که تا سالها اجازه نمیداد بقیه آن را فراموش کنند.)
رشد تعداد لینکهای ارتباطی در حال تبدیل شدن به یک مشکل جالب بود؛ به یک خاطر، لینک نقطه به نقطه بین تمام جفت پایگاهها وجود نداشت. به دلایل اقتصادی، رابرتز تصمیم گرفت که هیچ ارتباط مستقیمی بین UCLA و یوتا، یا بین سانتا باربارا و یوتا لازم نیست، به طوری که تمام ترافیک مقصد یوتا باید از طریق IMP حاضر در SRI انجام شود. تا زمانی که فعال بود همه چیز خوب بود. اگر خراب میشد، شبکه تقسیم میشد و ارتباط یوتا تا زمانی که SRI دوباره آنلاین شود قطع میشد. همانطور که معلوم شد، شبکه چهار نودی رابرتز، از نظر اتصالات شبکه قوی نبود.
اختلالات در سیستم نیز کم کم خودشان را به شیوههای نه چندان آشکار نشان دادند. این موضوع زمانی مشخص شد که دانشجویان در سانتا باربارا دقیقا همان کاری را انجام دادند که هارت از آن میترسید: بازی با اسباب بازی جدیدشان. و نگرش آنها این بود که چرا که نه؟ آنها هرگز نگران اتصالات بیرونی نبودند و به ذهنشان خطور نمیکرد، کاری که در آزمایشگاه کامپیوترشان انجام میدادند ممکن است در جای دیگری تاثیر داشته باشد. رولند برایان Roland Bryan ، از محققین سانتا باربارا، به یاد میآورد: ((ما با خوشحالی فکر میکردیم که IMP مال ماست تا با آن بازی کنیم. ما آن را آزمایش میکردیم، آن را خاموش و روشن میکردیم، آن را ریست میکردیم، بارگذاری مجدد میکردیم و دوباره تلاش میکردیم.)) در نتیجه، افرادی که اندازهگیریهای شبکه را انجام میدادند یا کسانی که روی مسیر شبکه از طریق سانتا باربارا حساب کرده بودند، با مشکلاتی جدی مواجه شدند. برایان گفت: ((اگرچه ما به لینکهای بین پایگاههای دیگر آسیبی وارد نکردیم، اما تجزیه و تحلیل ترافیک دادهها را که توسط BBN و UCLA انجام میشد مختل میکردیم. ما به این واقعیت فکر نمیکردیم که هر بار که این کار را انجام میدادیم، یکی در آنجا به مشکل میخورد.))
تا پایان سال ۱۹۶۹، کارگروه شبکه هنوز یک پروتکل میزبان-به-میزبان ارائه نکرده بود. تحت اجبار برای نشان دادن چیزی به آرپا در جلسهای با رابرتز در ماه دسامبر، این گروه یک پروتکل وصله شده (Telnet) ارائه کرد که امکان ورود به سیستم از راه دور را فراهم میکرد. رابرتز از دامنه محدود این تلاش راضی نبود. اگرچه Telnet به وضوح مفید و اساسی بود زیرا به یک ترمینال اجازه میداد به چندین رایانه از راه دور دسترسی پیدا کند، به خودی خود مشکل کار اشتراکی دو رایانه با یکدیگر را حل نکرد. علاوه بر این، Telnet راهی برای استفاده از شبکه بود، نه یک بلوک سازنده. رابرتز آنها را بازگرداند تا به تلاش خود ادامه دهند. پس از یک سال دیگر از جلسات و دهها RFC، در تابستان ۱۹۷۰ گروه با یک نسخه اولیه از یک پروتکل برای ارتباطات پایه میزبان به میزبان دوباره حاضر شد. هنگامی که یک سال بعد ((کمیته رفع عیوب فنی)) کار خود را به پایان رساند، کارگروه شبکه سرانجام پروتکل کاملی را تهیه کرد؛ و آن را پروتکل کنترل شبکه یا NCP Network Control Protocol نامیدند.
در ژانویه ۱۹۷۰، باب کان تصمیم گرفت که با کار چهار نود اول، اکنون زمان آزمایش سناریوهای مختلفی است که در آن شبکه ممکن است دچار مشکل ازدحام شود. سناریویی که ماهها قبل به کروتر پیشنهاد کرده بود و بیشتر از همه او را نگران میکرد، ازدحام ترافیک در یک IMP مقصد بود. او حدس زده بود که بافرهای ذخیره سازی توسط قطعات تکه تکه شده پیامهای در انتظار تکمیل به قدری پر میشوند که بستههای لازم برای مونتاژ مجدد پیامها نمیتوانند به IMP مقصد وارد شوند.
برای آزمودن این فرضیه و راضی کردن کان، هارت پیشنهاد داد که کان و دیو والدن به لسآنجلس بروند تا شبکه را تحت فشار قرار دهند. کان چندین آزمایش در ذهن داشت. او میخواست همه ترکیبهای ممکن از ترافیک بین دو IMP را ارسال کند؛ اندازه بستهها و فرکانس ارسال آنها را تغییر دهد تا در نهایت شبکه را با مشکل مواجه کند. والدن با او همراه شد زیرا او برنامه نویسی بود که میدانست چگونه کد را دستکاری کند و کاری کند که بستهها آنگونه که کان میخواستند، رفتار کنند. والدن مسئولیت پیکربندی مجدد IMPها را برای ارسال ترافیک در الگوهای خاص بر عهده گرفت. او میتوانست بستهها را بلند یا کوتاه کند، آنها را هر سه ثانیه یا هر نیم ثانیه ارسال کند. نرمافزار IMP، الگوریتمها و کل طراحی با فشاری جدی مواجه شد.
اولین چیزی که کان انجام داد آزمایشی بود برای نشان دادن اینکه ترس او از قفل کردن سیستم مونتاژ مجدد پیامها کاملا موجه است. درست همانطور که کان پیشبینی میکرد، با محاصره IMPها توسط بستهها، در عرض چند دقیقه او و والدن توانستند شبکه را به جنون بکشند. کان به یاد میآورد: ((فکر کنم با همان دوازده بسته اول کل سیستم به مشکل خورد.))
کان درست گفته بود. او و والدن چند روز در آنجا ماندند و آزمایشات را ادامه دادند. برای والدن، که ماههای زیادی را تنهایی صرف کد نوشتن در کمبریج کرده بود، دیدن این شبکه در حال کار خوشحالکننده بود، حتی اگر اکنون هدفش تخریب آن باشد. به او بسیار خوش میگذشت. والدن به یاد میآورد: ((من با جان و دل کار میکردم و مشتاقانه هرچه میتوانستم سریعتر چیزهای بیشتری یاد میگرفتم.))
کار کان و والدن تبدیل به یک روال ثابت شد. آنها هر روز صبح بیدار میشدند و در رستوران سامبو در کنار هتلشان در سانتا مونیکا صبحانه میخوردند. والدن از این صبحها بهعنوان فرصتی برای رسیدن به ذائقه کالیفرنیاییاش، آب پرتقال تازه که در بوستون کمیاب بود، استفاده میکرد. سپس به UCLA میرفتند و تمام روز و بیشتر شب را صرف آزمایش محدودیتهای IMP کردند. گاهی اوقات برای شام استراحت میکردند؛ و گاهی اوقات اصلا متوجه نمیشدند که وقت شام آمده و رفته است. آنها یک شب مرخصی گرفتند تا فیلم M*A*S*H را که به تازگی اکران شده بود، ببینند.
اغلب سرف هم به آنها ملحق میشد و گاهی اوقات هم کراکر و پستل. در مرحلهای از آزمایش، سرف Sigma-7 را برای ایجاد ترافیک به سمت IMP برنامهدهی کرد و از ماشین میزبان برای جمعآوری دادههای نتایج استفاده کرد. این نخستین باری بود که او از نزدیک با کان بر روی یک پروژه چالش برانگیز همکاری میکرد و این همکاری زمینهساز ارتباط حرفهای طولانی مدتی شد که تا سالهای آینده ادامه یافت.
در پایان هفته، دفترچه یادداشت کان مملو از دادههایی بود که ادعاهای او را ثابت میکردند. وقتی او و والدن به کمبریج بازگشتند، یافتههای خود را با کروتر و هارت در میان گذاشتند. کروتر چیز زیادی نگفت، اما کان احتمال میداد که مجموعه آزمایشها، او را به فکر درباره مشکل فرو برده است. کان گفت: ((به نحوی باید کروتر در اعماق ذهن خود در نظر گرفته باشد که وقتی دو نفر از ما بر میگردیم و این مشکل را گزارش میکنیم، شاید حتما مشکلی وجود دارد.)) کروتر در آزمایشگاه، کاری که کان و والدن در میدان انجام داده بودند را شبیهسازی کرد و برای خودش نیز کشف کرد که شبکه واقعا میتواند قفل شود. او یافتههای خود را به هارت که حالا کمی ناامید به نظر میرسید، گزارش کرد و او نیز به کروتر دستور داد تا با کان برای رفع مشکل همکاری کند. والدن درباره کل این ماجرا گفت: ((باب خیلی حس بهتری داشت و فرانک کمی حس بدتر. البته، فرانک هرگز فکر نمیکرد که کار عالی است، اما همیشه وقتی چیزی درست پیش نمیرفت، دلسرد میشد.))
دلایل خوبی وجود داشت که هارت خیلی نگران چند مشکل پیش آمده در شبکه نوپای خود نباشد. گذشته از همه اینها، مشکلات مربوط به کنترل تراکم را میتوان برطرف کرد. در مقیاس بزرگتر، شرکت آزمایشی پرخطر را پذیرفته بود که شامل ایدهها و تکنیکهایی بود که قبلا هرگز آزمایش نشده بودند. و همه چیز در نهایت کار کرده بود. سختافزار و نرمافزار همگی کار کرده بودند. و از طرف دیگر نشانهای بود بر موثر بودن راههای منحصر به فرد آرپا در کسب و کار و ارتباط با پیمانکارانش.
مهمتر از همه، مفهوم مهمی که کل شرکت روی آن تمرکز داشت، ((سوئیچینگ بسته))، کار میکرد. پیشبینیهای شکست مطلق کاملا اشتباه بودند.