معالج رسائل الواجهة

الموسوعة الحرة

كان معالج رسائل الواجهة ( IMP ) عقدة تبديل الحزم المستخدمة لربط شبكات المشاركين بشبكة ARPANET من أواخر الستينيات وحتى عام 1989. وكان الجيل الأول من البوابات ، المعروفة اليوم باسم أجهزة التوجيه . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] كان معالج رسائل الواجهة عبارة عن حاسوب مصغر من نوع Honeywell DDP-516 مُصمم لتحمل الظروف القاسية، مزود بواجهات وبرامج خاصة. [ 4 ] في السنوات اللاحقة، صُنعت معالجات رسائل الواجهة من حاسوب Honeywell 316 غير المُصمم لتحمل الظروف القاسية، والذي كان قادرًا على معالجة ثلثي حركة البيانات بتكلفة تقارب نصف التكلفة. [ 5 ] يتطلب معالج رسائل الواجهة الاتصال بحاسوب مضيف عبر واجهة تسلسلية خاصة، مُحددة في تقرير BBN رقم 1822. نُوقشت برامج معالج رسائل الواجهة وبروتوكول اتصالات شبكة ARPA الذي يعمل على معالجات رسائل الواجهة في RFC 1 ، [ 6 ] وهي أول وثيقة من سلسلة وثائق التقييس التي نشرتها ما أصبح فيما بعد فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF). 

تاريخ

فريق IMP (من اليسار إلى اليمين): ترويت ثاتش، بيل بارتيل (هانيويل)، ديف والدن، جيم جيزمان، روبرت كان، فرانك هارت، بن باركر، مارتي ثورب، ويل كروثر، وسيفيرو أورنشتاين. غير موجود في الصورة: بيرني كوسيل

تم اقتراح مفهوم حاسوب الواجهة لشبكات الحاسوب لأول مرة في عام 1966 من قبل دونالد ديفيز لشبكة NPL في إنجلترا وتم تنفيذه هناك في الفترة 1968-1969. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

طُورت الفكرة نفسها بشكل مستقل في أوائل عام 1967 خلال اجتماع لكبار الباحثين في وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية (ARPA) لمناقشة ربط الأجهزة في جميع أنحاء البلاد. اقترح لاري روبرتس ، الذي قاد تنفيذ شبكة ARPANET، في البداية شبكة من أجهزة الكمبيوتر المضيفة . واقترح ويس كلارك إدخال "جهاز كمبيوتر صغير بين كل جهاز كمبيوتر مضيف وشبكة خطوط النقل"، [ 11 ] أي جعل جهاز IMP جهاز كمبيوتر منفصلاً.

قامت شركة بولت بيرانيك ونيومان (BBN) التي تتخذ من ولاية ماساتشوستس مقرًا لها، ببناء معالجات الرسائل بين الأديان (IMPs ) عام 1969. تعاقدت الشركة على بناء أربعة معالجات، على أن يُسلّم أولها إلى جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) بحلول عيد العمال؛ أما المعالجات الثلاثة المتبقية فكان من المقرر تسليمها على فترات شهرية، ليكتمل بذلك بناء الشبكة بأكملها في غضون اثني عشر شهرًا. عندما علم السيناتور إدوارد كينيدي، من ولاية ماساتشوستس، بإنجاز شركة BBN بتوقيع هذه الاتفاقية التي بلغت قيمتها مليون دولار، أرسل برقية تهنئة للشركة على فوزها بعقد بناء "معالج الرسائل بين الأديان". [ 11 ]

أطلق الفريق العامل على برنامج IMP على أنفسهم اسم "رجال IMP": [ 11 ]

  • قائد الفريق: فرانك هارت [ 12 ]
  • البرمجيات: ويلي كروثر ، ديفيد والدن ، بيرني كوسيل، وبول ويكسلبلات
  • الأجهزة: سيفيرو أورنستين ، بن باركر
  • النظرية والتعاون مع المذكورين أعلاه في تصميم النظام ككل: بوب كان
  • أخرى: هاولي رايزينغ
  • تمت إضافة مارتي ثروب (الأجهزة)، وجيم جيزمان، وترويت ثاتش (التركيب)، وبيل بيرتيل (هانيويل) إلى فريق إدارة المشاريع لاحقًا.

بدأت شركة BBN العمل على البرمجة في فبراير 1969 على أجهزة Honeywell DDP-516 معدلة. بلغ طول الكود المكتمل ستة آلاف كلمة ، وكُتب بلغة التجميع الخاصة بجهاز Honeywell 516. أُنتج برنامج IMP بشكل أساسي على جهاز PDP-1 ، حيث كُتب الكود الخاص بـ IMP وحُرّر، ثم شُغّل على جهاز Honeywell.

كان هناك تبادل تقني كبير مع الفريق البريطاني الذي كان يبني شبكة المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) ومع بول باران في مؤسسة راند، لكن فريق شبكة النطاق العريض (BBN) طوّر بشكل مستقل جوانب مهمة من التشغيل الداخلي للشبكة، مثل التوجيه، والتحكم في التدفق، وتصميم البرمجيات، والتحكم في الشبكة. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

صممت شركة BBN جهاز IMP ببساطة كـ"وسيط" يقوم فقط بـ"التخزين وإعادة التوجيه". [ 11 ] واقتصر تصميم BBN على مواصفات الاتصال بين المضيف وجهاز IMP، تاركةً للمواقع المضيفة مهمة بناء واجهات الاتصال الفردية بين المضيفين. يحتوي جهاز IMP على آلية للتحكم في الأخطاء تتجاهل الحزم التي تحتوي على أخطاء دون تأكيد الاستلام؛ وفي حال عدم تلقي جهاز IMP المصدر تأكيدًا بالاستلام، فإنه يعيد إرسال حزمة مكررة. وبناءً على متطلبات طلب مقترحات ARPA، استخدم جهاز IMP مجموعًا اختباريًا من 24 بت لتصحيح الأخطاء. اختارت BBN أن يقوم جهاز IMP بحساب المجموع الاختباري على مستوى المكونات المادية، لأنه كان خيارًا أسرع من استخدام حساب برمجي. كان من المفترض في البداية أن يتصل جهاز IMP بجهاز كمبيوتر مضيف واحد لكل موقع، ولكن بناءً على إصرار الباحثين والطلاب من المواقع المضيفة، تم تصميم كل جهاز IMP في النهاية للاتصال بأجهزة كمبيوتر مضيفة متعددة.

تم تسليم أول جهاز IMP إلى مجموعة ليونارد كلاينروك في جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس (UCLA) في 30 أغسطس 1969. وكان يستخدم حاسوبًا مضيفًا من نوع SDS Sigma 7. وتلقت مجموعة دوغلاس إنجلبارت في معهد ستانفورد للأبحاث (SRI) جهاز IMP الثاني في 1 أكتوبر 1969، وكان متصلًا بحاسوب مضيف من نوع SDS 940. وتم تركيب جهاز IMP الثالث في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا، في 1 نوفمبر 1969. أما جهاز IMP الرابع، فتم تركيبه في جامعة يوتا في ديسمبر 1969. أُجري أول اختبار اتصال بين النظامين (UCLA وSRI) في 29 أكتوبر 1969، حيث جرت محاولة تسجيل دخول إلى جهاز SRI، ولكن لم يتم إرسال سوى أول حرفين. وتعطل جهاز SRI عند استقبال حرف "g". [ 20 ] وبعد بضع دقائق، تم إصلاح الخلل، وأُكملت محاولة تسجيل الدخول بنجاح.

طوّرت شركة BBN برنامجًا لاختبار أداء دوائر الاتصال. ووفقًا لتقرير قدّمته شركة Heart، فقد كشف اختبار أولي أُجري في أواخر عام 1969، استنادًا إلى فترة نشاط استمرت 27 ساعة على خط UCSB-SRI، عن وجود "خطأ في حزمة بيانات واحدة تقريبًا لكل 20,000 حزمة بيانات"؛ وكشفت اختبارات لاحقة عن "تباين بنسبة 100% في هذا العدد - على ما يبدو بسبب فترات زمنية طويلة بشكل غير عادي (في حدود ساعات) دون رصد أي أخطاء". [ 21 ]

كان هناك نوع مختلف من IMP يسمى TIP (Terminal IMP)، والذي كان يربط المحطات الطرفية (أي أجهزة الطباعة عن بعد ) بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر بالشبكة؛ وكان يعتمد على Honeywell 316، وهو إصدار لاحق من 516. وفي وقت لاحق، تم استبدال بعض أجهزة IMP القائمة على Honeywell بأجهزة BBN Pluribus IMP متعددة المعالجة، ولكن في النهاية طورت BBN نسخة مبرمجة دقيقة من جهاز Honeywell.

كانت وحدات المعالجة المتكاملة (IMPs) أساسية في شبكة أربانت (ARPANET) حتى أوقفت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (DARPA) تشغيلها عام 1989. تم تفكيك معظم وحدات المعالجة المتكاملة أو التخلص منها أو نقلها إلى شبكة ميلنت (MILNET) . وأصبحت بعضها قطعًا أثرية في المتاحف؛ حيث عرض كلاينروك وحدة المعالجة المتكاملة رقم واحد للجمهور في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA). [ 11 ] وكانت آخر وحدة معالجة متكاملة على شبكة أربانت هي تلك الموجودة في جامعة ميريلاند.

اللوحة الأمامية لأول جهاز IMP، تم التقاطها في افتتاح موقع وأرشيف كلاينروك للتراث على الإنترنت

تقرير بي بي إن رقم 1822

يحدد تقرير BBN رقم 1822 طريقة توصيل حاسوب مضيف بمعالج IMP. ويُشار إلى هذا الاتصال والبروتوكول عمومًا بالرقم 1822 ، وهو رقم التقرير. وقد كتب المواصفات بوب كان . [ 11 ] : 116، 149

لنقل البيانات، يقوم المضيف بإنشاء رسالة تحتوي على العنوان الرقمي لمضيف آخر على الشبكة (مشابه لعنوان IP على الإنترنت ) وحقل بيانات، ثم يرسل الرسالة عبر واجهة 1822 إلى وحدة إدارة الإنترنت (IMP). تقوم وحدة إدارة الإنترنت بتوجيه الرسالة إلى المضيف الوجهة باستخدام بروتوكولات تم اعتمادها لاحقًا من قبل أجهزة توجيه الإنترنت. يمكن للرسائل تخزين طول إجمالي يبلغ 8159 بت، منها أول 96 بت محجوزة للرأس ("leader"). [ 22 ]

على الرغم من افتراض عدم موثوقية الحزم المرسلة عبر الإنترنت، فقد ضُمنت إمكانية إرسال 1822 رسالة بشكل موثوق إلى وجهتها. في حال تعذر تسليم الرسالة، يرسل بروتوكول إدارة الإنترنت (IMP) رسالة إلى المضيف المُرسِل تُشير إلى فشل التسليم. مع ذلك، عمليًا، كانت هناك حالات (نادرة) قد لا يتلقى فيها المضيف بلاغًا بفقدان رسالة، أو قد يُبلغ بروتوكول إدارة الإنترنت (IMP) عن فقدان رسالة بينما تكون قد استُلمت بالفعل.

تضمنت المواصفات بروتوكول بت متناوب ، [ 23 ] من النوع الذي اقترحه فريق دونالد ديفيز لشبكة NPL في عام 1968. [ 24 ]

تم وصف الإصدارات اللاحقة من بروتوكول 1822، مثل 1822L، في RFC 802 وما يليه. 

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "معالج رسائل الواجهة IMP" . موقع LivingInternet . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يونيو 2007 .
  2. ↑ ديف والدن. "نظرة إلى الوراء على جهود أربانت، بعد 34 عامًا" . ليفينغ إنترنت . تم الاسترجاع في 22 يونيو 2007 .
  3. ↑ "تاريخ تقني لشبكة أربانت - جولة تقنية" . فريق بروتوكولات ثينك . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 سبتمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يونيو 2007 .
  4. ↑ هارت، إف إي؛ خان، آر إي؛ أورنشتاين، إس إم؛ كروثر، دبليو آر؛ والدن، دي سي (1970). "معالج رسائل الواجهة لشبكة حاسوب أربا" . وقائع المؤتمر المشترك للحاسوب الربيعي المنعقد في الفترة من 5 إلى 7 مايو 1970 - AFIPS '70 (ربيع) . الصفحات 551-567 . doi : 10.1145/1476936.1477021 . ISBN  9781450379038. S2CID 9647377 . تم الاسترجاع بتاريخ 19-07-2009 . 
  5. ↑ أورنشتاين، إس إم؛ هارت، إف إي؛ كروثر، دبليو آر؛ رايزينغ، إتش كيه؛ راسل، إس بي؛ ميشيل، إيه. (1971). "معالج طرفي لشبكة حاسوب أربا" . وقائع المؤتمر المشترك للحاسوب الذي عُقد في الفترة من 16 إلى 18 نوفمبر 1971 - AFIPS '71 (خريف) . الصفحات 243-254 . doi : 10.1145/1478873.1478906 . ISBN  9781450379090. S2CID 17369153 . 
  6. ↑ كروكر، ستيف (7 أبريل 1969). برمجيات المضيف . IETF . doi : 10.17487/RFC0001 . RFC 1 .
  7. ↑ روبرتس، د. لورانس ج. (مايو 1995). "شبكة أربانت وشبكات الحاسوب" . مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 13 أبريل 2016. ثم في يونيو 1966 ، كتب ديفيز ورقة داخلية ثانية بعنوان "مقترح لشبكة اتصالات رقمية"، حيث صاغ فيها مصطلح "الحزمة" - وهو جزء صغير من الرسالة التي يرغب المستخدم في إرسالها، كما قدم مفهوم "حاسوب الواجهة" الذي يعمل كوسيط بين معدات المستخدم وشبكة الحزم.
  8. ↑ بيلكي، جيمس. "دونالد ديفيز" . تاريخ اتصالات الحاسوب . ورقة بحثية مؤرخة في يونيو 1966 ... قدم مفهوم "حاسوب الواجهة" ليكون وسيطًا بين معدات المستخدم وشبكة الحزم.
  9. ↑ جون س . كوارترمان؛ جوزيا س. هوسكينز (1986). "شبكات حاسوب بارزة" . اتصالات رابطة مكائن ​​الحوسبة . 29 (10): 932-971 . doi : 10.1145/6617.6618 . S2CID 25341056. تم تنفيذ أول شبكة تبديل حزم في المختبرات الفيزيائية الوطنية في المملكة المتحدة. وسرعان ما تبعتها شبكة أربانت في عام 1969. 
  10. ↑ هاغني دار-برايان، كريستين (22 يونيو 2023). مهووسو الكمبيوتر (بودكاست). الفصل الثاني: في الجو. مجلة Inc.، الدقيقة 35:55. ليونارد كلاينروك: دونالد ديفيز ... صنع محول حزم أحادي العقدة قبل أن تفعله ARPA
  11. 1 2 3 4 5 6 هافنر، كاتي؛ ليون، ماثيو (1996). حيث يسهر السحرة: أصول الإنترنت . مدينة نيويورك : سايمون وشوستر . ISBN 978-0-684-81201-4.
  12. ↑ هافنر، كاتي (25 يونيو 2018). "وفاة فرانك هارت، الذي ربط أجهزة الكمبيوتر قبل الإنترنت، عن عمر يناهز 89 عامًا" . صحيفة نيويورك تايمز . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0362-4331 . تاريخ الاسترجاع: 3 أبريل 2020 . 
  13. ↑ تاريخ شبكة أربانت: العقد الأول (ملف PDF) (تقرير). بولت، بيرانيك ونيومان، 1 أبريل 1981، الصفحات 13 و53 من 183. مؤرشف من الأصل في 1 ديسمبر 2012. بصرف النظر عن المشكلات التقنية المتعلقة بربط أجهزة الكمبيوتر بدوائر الاتصالات، فقد تم النظر في مفهوم شبكات الكمبيوتر في عدد من الأماكن من وجهة نظر نظرية. ومن الجدير بالذكر العمل الذي قام به بول باران وآخرون في مؤسسة راند في دراسة بعنوان "حول الاتصالات الموزعة" في أوائل الستينيات. كما تجدر الإشارة إلى العمل الذي قام به دونالد ديفيز وآخرون في المختبر الفيزيائي الوطني في إنجلترا في منتصف الستينيات. ... تم تنفيذ تطوير رئيسي آخر مبكر للشبكة أثر على تطوير شبكة أربانت في المختبر الفيزيائي الوطني في ميدلسكس، إنجلترا، تحت قيادة د. و. ديفيز. 
  14. ↑ روبرتس، لورانس ج. (نوفمبر 1978). "تطور تبديل الحزم" (ملف PDF) . وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 66 (11): 1307-1313 . رمز Bibcode : 1978IEEEP..66.1307R . doi : 10.1109/PROC.1978.11141 . S2CID 26876676. قام فريق BBN، المؤلف من فرانك هارت، وروبرت كان، وسيفيرو أومشتاين، وويليام كروثر، وديفيد والدن ، بتطوير جوانب هامة من التشغيل الداخلي للشبكة، مثل التوجيه، والتحكم في التدفق، وتصميم البرمجيات، والتحكم في الشبكة. 
  15. ↑ أبّاتي، جانيت (2000). اختراع الإنترنت . كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . الصفحات 38-39 ، 57-58 . ISBN  978-0-2625-1115-5.
  16. ↑ هارت، فرانك؛ كان، روبرت ؛ أورنشتاين، سيفيرو ؛ كروثر، ويليام ؛ والدن، ديفيد (1970). "معالج رسائل الواجهة لشبكة حاسوب ARPA" (ملف PDF) . وقائع المؤتمر المشترك للحاسوب الربيعي المنعقد في الفترة من 5 إلى 7 مايو 1970 - AFIPS '70 (ربيع) . المؤتمر المشترك للحاسوب الربيعي لعام 1970. ص 565. doi : 10.1145/1476936.1477021 . S2CID 9647377 .  
  17. ↑ إف إي فروهليش، أ. كينت (1990). موسوعة فروهليش/كينت للاتصالات: المجلد 1 - رسوم الوصول في الولايات المتحدة الأمريكية إلى أساسيات الاتصالات الرقمية . مطبعة سي آر سي. ص 344. ISBN  0824729005على الرغم من وجود تبادل تقني كبير بين فريق المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) وفريق تصميم وتنفيذ شبكة أربانت (ARPANET)، إلا أن جهود شبكة بيانات المختبر الفيزيائي الوطني لم يكن لها تأثير جوهري يُذكر على تصميم أربانت. فقد تجاهل مصممو أربانت جوانب رئيسية من تصميم شبكة بيانات المختبر الفيزيائي الوطني، مثل واجهة الشبكة القياسية، وخوارزمية التوجيه، وبنية برمجيات عقدة التبديل. ومع ذلك، لا شك أن شبكة بيانات المختبر الفيزيائي الوطني كان لها تأثير، وإن كان أقل جوهرية، على تصميم وتطوير أربانت.
  18. ↑ باربر، ديريك (ربيع 1993). "أصول تحويل الحزم" . نشرة جمعية صيانة الحاسوب (5). الرقم الدولي الموحد للدوريات 0958-7403 . تاريخ الاسترجاع: 6 سبتمبر 2017 . 
  19. ↑ راينر، ديفيد؛ باربر، ديريك؛ سكانتلبري، روجر؛ ويلكنسون، بيتر (2001). NPL، تبديل الحزم والإنترنت . ندوة معهد المحللين والمبرمجين 2001. مؤرشف من الأصل في 7 أغسطس 2003. تم الاطلاع عليه في 13 يونيو 2024. بدأ تشغيل النظام لأول مرة في أوائل عام 1969 .
  20. ↑ هامبلينغ، ديفيد (2005)، تصنيف الأسلحة ، مدينة نيويورك : كارول وغراف ، رقم ISBN 0-7867-1769-6
  21. ↑ هارت، إف إي (1970)، "معالجات رسائل الواجهة لشبكة حاسوب أربا" (ملف PDF) ، التقرير الفني الفصلي رقم 4 : 7 ، تاريخ الاطلاع 24 يناير 2023
  22. ↑ مواصفات الربط البيني بين جهاز مضيف ووحدة معالجة الإشارات (ملف PDF) (تقرير). شركة بولت، بيرانيك، ونيومان، يناير 1976. تقرير BBN رقم 1822.
  23. ↑ ديفيز ، دونالد واتس (1979). شبكات الحاسوب وبروتوكولاتها . أرشيف الإنترنت. تشيتشستر، [إنجلترا]؛ نيويورك : وايلي. ص 206. ISBN   9780471997504.
  24. ↑ كامبل-كيلي، مارتن (1987). "اتصالات البيانات في المختبر الفيزيائي الوطني (1965-1975)" . حوليات تاريخ الحوسبة . 9 (3/4): 221-247 . Bibcode : 1987IAHC....9c.221C . doi : 10.1109/MAHC.1987.10023 . S2CID 8172150 . 

للمزيد من القراءة