Сначала, конечно, был Блез Паскаль. В 1642 г он сконструировал для своего отца - налоговика первый механический арифмометр. Идея колесика с цифрами, зацепляющего зубцом при полном повороте колесо со следующим разрядом - то, что мы с детстве видели в счетчиках электроэнергии - принадлежит именно Паскалю.
Потом были британские навигационные таблицы Nautical Almanac (Seaman"s Bible) - 1776 г. Редактировать и издавать таблицы парламент поручил астроному Nevil Maskelyne. Каждое число, вносимое в таблицу, вычисляли два независимых вычислителя, которые жили в разных местах и не знали друг о друге - их то и называли computer (т.е. изначально компьютер - это человек). Третий человек назывался comparator, он проверял и сравнивал два значения, и принимал окончательное решение о внесение числа в таблицу.
Интересно, что, несмотря на государственную важность таблиц, работа вычислителей - компьютеров не оплачивалась. Это были отставные офицеры, инженеры, астрономы, которые были фрилансерами и работали за интерес. Все держалось только на отдельных личностях. Когда Невил Маскелин умер, ошибки в Nautical Almanac стали легендарными среди британских моряков на добрые 20 лет.
Потом была Великая Французская революция, барон Гаспар де Прони, который в 1790 г был назначен главой национального Bureau du Cadastre и возглавил проект картографирования Франции (tables du cadastre). Де Прони был очень впечатлен трудами и рассуждениями Адама Смита о разделении труда. Он организовал работу своего департамента по вычислениям координат земельных участков как высоко организованный технологический процесс.
Управление процессом вычислений по формулам на основе исходных данных было организовано в три уровня. Непосредственные вычисления производились на самом нижнем уровне, где работало от 60 до 80 вычислителей - компьютеров. Компьютерами работали в основном бывшие парикмахеры - потому что именно эта категория людей больше всего потеряли работу в результате революции, и они были достаточно аккуратными и тщательными работниками.
Жесткий диск 25 МБ, примерно конец 70-х
Работа была организована так, что вычислители делали только простые операции сложения и вычитания небольших чисел. Данные для этих операций и их последовательность готовились на более высоких уровнях организации процесса.
Проект де Прони продержался до 1801 г и так и не завершился успехом, законченые кадастровые таблицы Франции появились уже много позже. В проекте работали такие люди как математик Лежандр и физик Карно - отец того Карно, который стал отцом современной термодинамики, цикл которого мы изучали в школе.
В 1819 г историей неудавшегося революционного кадастрового проекта заинтересовался англичанин Чарлз Бэббидж, который тесно общался не только с де Прони, но и с ведущими математиками Франции Лапласом и Фурье. Беббидж был захвачен идеей де Прони организации массовых вычислений как организованного технологического процесса. Идея автоматизации расчетов идет именно отсюда.
В 1823 г Бэббидж получил от британского парламента первую порцию финансирования своего Difference Engine в размере 1500 ф.с. Работающий прототип Difference Engine был готов к 1833 г. К этому времени Бэббидж получил на свои разработки от парламента в общей сложности 17000 ф.с. На очередном заседании комиссии парламента, посвященной финансированию разработок такого рода, Беббидж выступил с революционным докладом, в котором аргументировал необходимость разработок гораздо более высокого уровня, чем простая автоматизация вычислений. Беббидж говорил, практически, о построении универсальной вычислительной машины так, как об этом стал говорить Алан Тюринг уже в 1920-х. Комиссия постановила прекратить финансирование Бэббеджа как безнадежного фантазера. (Однако, 17000 ф.с.!).
1890 г. Герман Холлерит, по заданию US Census Office, даже не придумал, а видоизменил перфокарты (считается их изобрел земляк Паскаля для автоматических ткацких станков еще в 18 веке - вот вам и ЧПУ - станки, и роботы - манипуляторы, включая Пишущего Мальчика и Петуха в Эрмитаже, я это опустил).
Система Холлерита позволяла заносить в память на перфокартах 7000 записей в день, что было на порядок больше возможностей ручной обработки с таким же количества персонала. Считалось, что без аппаратуры Холлерита обработка результатов переписи продлится настолько долго, что к тому времени надо будет проводить новую перепись.
Холлерит основал фирму TMC (Tabulating Machine Company), которая в 1924 г будет переименована в IBM (Internetional Business Machines).
Германское отделение IBM, национализированное Гитлером и получившее название Dehomag GMBH, стало скандально известно за разработку системы автоматизированного учета узников нацистских лагерей смерти во время войны. IBM открещивается от этих работ, но факт остается в том, что после Второй Мировой IBM получила все активы Dehomag (как и Форд получил все активы гитлеровских заводов Форд, обеспечивших вместе с французским отделением General Motors до 70% перевозок Вермахта во время войны). Наберите в Гугле IBM and haulocost, узнаете массу любопытного.
Подбираемся к Алану Тюрингу, Норберту Винеру и Джону фон Нейману. Очень кратко. Для начала такой факт. 1944 г. Эскадрон B-29 (Superfortress) вылетает с территории Китая и направляется в японский города Явата, где расположены заводы Imperial Iron and Steel Works, которая выплавляет 2 миллиона метрических тонн стали для японской военной промышленности. Всего 376 500-фунтовых (как я понимаю, 1 английский фунт ~= 450 г) сброшено на эти заводы... И никакого результата.
Знаменитая машина Тюринга, ставшая актуальной до сих пор моделью универсального вычислительного устройства, была им предложена в вовсе не для развития вычислительных машин, а для решения очень отвлеченной проблемы теоремы Гёделя о неполноте аксиматической системы арифметики. Винер и фон Нейман решали задачу создания артиллерийских электронных арифмометров для нужд ВМФ США и задач развития точного бомбометания.
В 1958 г была создана ARPA (в последствии DARPA) как реакция на Спутник. Советский Спутник был почти на порядок тяжелее американского, это говорило о слабости советской электронной базы, но, с другой стороны - о возможностях советского ракетостроения. Сценарии ядерной войны, представленные RAND (институция, очень важная в организации американской науки наряду с DARPA, ее история заслуживает отдельной истории) президентам Эйзенхауэру и Кеннеди, показали, что доктрина гарантированного уничтожения, которая вроде обещает невозможность развязывания ядерной войны, на самом деле полностью неверна. Войну вполне выигрывает тот, кто в состоянии первым ударом уничтожить систему управления баллистическими ракетами. Соответственно, ставится задача развития принципиально новых систем удаленного электронного управления.
Над этой задачей работает сотрудник RAND уроженец Гомеля польский еврей Пол Баран, чья семья покинула СССР в конце 20-х годов (вовсе безо всяких трений с Советской властью, как было у Сикорского и Зворыкина во время гражданской войны). В 1962 г Баран публикует доклад, в котором предлагает принцип коммутации пакетов вместо принципа коммутации каналов, на которых основывалась классическая телефония.
US Navy, просит AT&T провести экспертизу доклада. Честно говоря, я начал ржать прям сразу как это прочитал. Но история именно такова. Спецы AT&T, есесена, сказали, что все это полная чушь. Блин, они МЕНЯ могли бы спросить, я бы бесплатно предсказал, что они скажут. Ну дети, ей богу. А еще Сталина ругают. А Сталин сразу отверг кандидатуру Вернадского на пост руководителя ядерного проекта, и предложил 30-летнего Курчатова. Ну надо же понимать такие простые вещи. Как давно написано в "Физики шутят": все эксперты хотят оставаться экспертами, и поэтому отвергают 90% всех новаций, и в 90% случаев они правы.
Сеть ARPANet между несколькими университетскими центрами начала работать в 1967-1968 гг. Стандарт транспортного протоколаTCP (Transmission Control Protocol) был утвержден IETF в 1981 г - RFC 793. Internet Engineering Task Force, еще один потрясающий институт, заслуживающий отдельного рассказа. Как и DARPA, он почти ничего не делает, никого ни к чему не обязывает, в отличие от советского Госстандарта и Госплана. IETF осуществляет, всего лишь, модерирование процесса рецензирования специалистами (любых, со всего мира, из университетов, государственных научных центров, частных компаний) предлагаемых стандартов. RFC, дословно, это просто Request For Comment. То есть, грани между рацпредложением и рекомендованным стандартом не существует - это все просьбы прокомментировать, каждая под своим уникальным номером.
На этом я хочу остановиться, но на последок всего одна, особенно любимая мною деталь всей этой истории. Пакеты TCP несут в одном поле своей разметки признак ACK (acknowledgement). Это подтверждение принятия каждой стороной разговора, какого-то, ранее заявленного, в данной сессии, объема данных для передачи. Так вот, в первых версиях сети ARPANet признак ACK не содержался в пакете. Его передавали голосом по телефону. Никогда не пренебрегайте фанерными танками, на которых отрабатывают тактику всякие Гудерианы.
Впрочем, вру. Еще одна история. ACK - только один из инструментов обеспечения контроля доставки данных. Повторная досылка утраченных (не подтвержденных ACK-ами) пакетов - связанный с этим инструмент. По наличию системы таких инструментов протоколы разделяются на надежные и ненадежные. Ненадежные протоколы, в отличие от надежных не предлагают системы контроля доставки. Межсетевой протокол IP (Internet Protocol) - ненадежный. Принцип "отправил и забыл". Я бы сказал, это такой мужской протокол. Проверку доставки осуществляет вышестоящий "надежный" протокол типа TCP для своих пакетов, которые представляют собой обертку над пакетами IP.
Видео в Youtube передается по ненадежному протоколу UDP (Universal Datagram Protocol, что хорошо отражает суть вопроса: датаграмма - как телеграмма, отравил и забыл), который номинально является транспортным протоколом того же уровня как и TCP, но фактически это IP с небольшими дописками в пакет. Если вы смотрите видео, то контроль доставки совершенно лишен смысла. Если Белковский на "Дожде" уже прощается, уже нет никакого смысла досылать в сеть ранее утерянный пакет из середины передачи, где он рассказывал еврейский анекдот.
Дополнение:
Принципы Интернета появились уже в XIX веке
Речь о принципах маршрутизации, которые (в настоящее время) реализует протокол IP.
Передача телеграмм представляла некоторые интересные технические проблемы. Главной из них была необходимость передать телеграмму между населенными пунктами, которые не были напрямую связаны телеграфной линией. Представьте проблему производителя сигар в Эдинбурге (Шотландия), ведущего переговоры с импортером табака в Бристоле (Англия), примерно 350 миль южнее. Между этими большими городами не было прямого соединения.
Вместо этого телеграмму приходилось передавать подобно палочке в эстафетной гонке, через телеграфные офисы в промежуточных городах: из Эдинбурга в Ньюкасл, из Ньюкасла в Йорк, из Йорка в Манчестер, из Манчестера в Бирмингем, и, наконец, из Бирмингема в Бристоль. В каждом промежуточном телеграфном офисе телеграмму получали на слух азбукой Морзе, переводили в обычное текстовое сообщение*, после чего снова зашифровали в последовательность знаков Морзе и передавали на следующий промежуточный приемный пункт в цепи.
Хотя и очень трудозатратная, система была весьма отказоустойчивой. Например, если телеграфная линия между Йорком и Манчестером была повреждена штормовым ветром, оператор мог переслать сообщение через Шеффилд, что было вполне приемлемым отклонением в первоначальном маршруте. После этого Шеффилд должен был переслать сообщение дальше на юг. Телеграфистам требовалось хорошее знание национальной географии**.
* Перевод сообщения из Морзе в текст на каждой промежуточной станции, фактически, означал механизм контроля доставки. Мы знаем, что протокол IP, как протокол межсетевого уровня, не обладает таким механизмом, то есть является ненадежным. В стеке TCP\IP контроль доставки возложен на протокол транспортного уровня, то есть на TCP. У британских телеграфистов 19 века, как видим, разделения на уровни не было. Или, можно сказать, что межсетевым протоколом была передача азбукой Морзе, а транспортный протокол осуществлялся уже операторами телеграфных офисов, причем этот транспортный уровень включался не только на концевых точках передачи, а в каждом промежуточном роутере.
** Наверно, у телеграфистов были и таблицы маршрутизации в каждом офисе.
