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El pionero del espacio virtual: conocé la historia de Leonard Kleinrock

Puso las bases donde se desarrolló por primera vez el paradigma que vemos ahora en Internet con documentos vinculados y cosas así
25/06/2023 - 19:27hs
El pionero del espacio virtual: conocé la historia de Leonard Kleinrock

El 29 de octubre de 1969, en una habitación modesta de una universidad en California se registró un hecho monumental. Un estudiante graduado llamado Charley Kline se sentó en una terminal de ITT Teletype y envió la primera transmisión de datos digitales a Bill Duvall, un científico que estaba sentado en otra computadora en el Instituto de Investigación de Stanford en el otro lado de California.

Fue el comienzo de ARPANET, la pequeña red de computadoras académicas que fue la precursora de Internet. En ese momento, este breve acto de transferencia de datos no se parecía en nada a un disparo que se escuchó en todo el mundo. O al primer paso que dio en la Luna el 20 de julio de ese mismo año el astronauta estadounidense Neil Armstrong.

Kline y Duvall no apreciaron el significado completo de lo que habían logrado. Pero su enlace de comunicaciones fue una prueba de la viabilidad de los conceptos que finalmente permitieron la distribución de prácticamente toda la información del mundo a cualquier persona con una computadora.

Hoy desde nuestros teléfonos móviles inteligentes hasta las puertas de nuestras casas conectadas a Internet son nodos en la red que descienden de la que Kline y Duvall probaron ese día.

En 1969, muchas personas ayudaron a preparar el escenario para el avance de Kline y Duvall la noche del 29 de octubre, incluido el profesor de la universidad UCLA Leonard Kleinrock, considerado como el pionero del espacio virtual.

Para Kleinrock, quien todavía trabaja en la UCLA a los 88 años, ARPANET era, en cierto sentido, un hijo de la Guerra Fría. Cuando el satélite Sputnik 1 de la Unión Soviética cruzó los cielos de EE. UU. en octubre de 1957, envió ondas de choque tanto a la comunidad científica como a la dirigencia política.

Un ARPA militar

El lanzamiento del Sputnik atrapó a los Estados Unidos con los pantalones bajos. En enero de 1958 se formó la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) dentro del Departamento de Defensa para apoyar STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) en las universidades y laboratorios de investigación de los Estados Unidos.

A mediados de la década de 1960, ARPA había proporcionado fondos para grandes computadoras utilizadas por investigadores en universidades y centros de estudios de todo el país norteamericano.

El funcionario de ARPA a cargo de la financiación fue Bob Taylor, la figura clave en la historia de la informática que más tarde dirigió el laboratorio PARC de Xerox.

En ARPA, se había dado cuenta de que todas esas computadoras hablaban diferentes idiomas y no podían comunicarse entre sí. Taylor odiaba el hecho de tener terminales separados, cada uno con su propia línea de comunicación alquilada, para conectarse con varias computadoras de investigación remotas. Su oficina estaba llena de teletipos.

Taylor tenía una razón aún más práctica para anhelar una red. Regularmente recibía solicitudes de fondos de investigadores de todo el país para comprar computadoras centrales más grandes y mejores.

Sabía que gran parte de la potencia informática que financiaba el gobierno se estaba desperdiciando. Cuando un investigador agotó al máximo los recursos del sistema en SRI en California, por ejemplo, otro mainframe en el MIT podría estar inactivo, tal vez después del horario comercial habitual en la costa este de los EE. UU.

Una torre de Babel informática

O podría ser que un mainframe en un sitio contuviera algún software que podría ser útil en otros lugares, como el software de gráficos pionero financiado por ARPA desarrollado en la Universidad de Utah. Sin una red, si alguien estaba en UCLA y quería hacer gráficos, iba a ARPA y pedía la compra de esa máquina para que también pudiera tenerla.

El problema era que todas esas computadoras hablaban diferentes idiomas. De vuelta en el Pentágono, los informáticos de Taylor explicaron que todas esas computadoras de investigación ejecutaban conjuntos de códigos diferentes.

No había un lenguaje o protocolo de red común mediante el cual las computadoras ubicadas lejos unas de otras pudieran conectarse para compartir contenido o recursos.

Eso pronto cambió. Taylor convenció al director de ARPA, Charles Herzfeld, de asignar un millón de dólares para I+D en una nueva red para conectar las computadoras en MIT, UCLA, SRI y muchos otros sitios. Herzfeld obtuvo el dinero al redirigirlo de un programa de investigación de misiles balísticos al presupuesto de ARPA.

El costo se justificó dentro de los círculos del Departamento de Defensa al decir que ARPA tenía la tarea de construir una red "superviviente" que no se apagaría si alguna parte específica fuera destruida, tal vez en un ataque nuclear.

ARPA contrató a Larry Roberts, un antiguo amigo de Kleinrock en el MIT, para gestionar el proyecto ARPANET. Roberts recurrió al trabajo del informático británico Donald Davies y del estadounidense Paul Baran para conocer las técnicas de transporte de datos que habían inventado.

La teoría de las colas

Roberts llamó a Kleinrock para trabajar en el aspecto teórico del proyecto. Había estado pensando en el problema de las redes de datos desde 1962 cuando todavía estaba en el MIT.

En el MIT, como estudiante de posgrado, Kleinrock decidió abordar el siguiente problema: estaba rodeado de computadoras y no podían comunicarse entre sí, y sabía que tarde o temprano tendrían que hacerlo.

La mayor contribución de Kleinrock a ARPANET fue algo llamado teoría de colas. En aquel entonces, los enlaces de comunicación eran líneas analógicas que podía alquilar del operador telefónico AT&T.

Eran líneas con conmutación de circuitos, lo que significa que un conmutador central establecía una conexión dedicada entre un emisor y un receptor, ya fueran dos personas que realizaban una llamada telefónica o una terminal que se conectaba a una computadora central distante. Hubo mucho tiempo de inactividad en esos circuitos cuando no se dijeron palabras o cuando no se transfirieron bits.

Kleinrock sintió que esta era una forma tremendamente ineficiente de establecer conexiones entre computadoras. La teoría de colas proporciona una forma para que los paquetes de datos de diferentes sesiones de comunicaciones compartan enlaces dinámicamente.

Mientras un flujo de paquetes se detiene, otro no relacionado podría utilizar el mismo enlace. Los paquetes que comprenden una sesión de comunicación (por ejemplo, un envío de correo electrónico) pueden llegar al receptor utilizando cuatro rutas diferentes.

Los primeros pasos en el espacio virtual

Si se deshabilitaba una ruta, la red enrutaría los paquetes a través de otra diferente. En este nuevo tipo de red, el movimiento de los datos no estaba dirigido por un conmutador central sino por dispositivos en los nodos de la red.

En 1969, estos dispositivos de red se denominaron IMP o "procesadores de mensajes de Internet". Cada máquina era una versión modificada reforzada de una computadora Honeywell DDP-516 que contenía hardware especializado para el control de la red.

El IMP original se entregó a Kleinrock en UCLA en septiembre de 1969. Hoy, se erige como un monolito en la esquina de la habitación 3420 en Boelter Hall de la UCLA, donde fue restaurado para que luzca como cuando manejó la primera transmisión por Internet.

En el otoño boreal de 1969, Charley Kline era un estudiante graduado que intentaba terminar su carrera de ingeniería. Formó parte de un grupo de estudiantes de posgrado que pasó al proyecto ARPANET después de que Kleinrock recibiera fondos del gobierno para ayudar a desarrollar la red.

En agosto, Kline y otros en el proyecto trabajaron para preparar el software en la computadora central Sigma 7 de UCLA para conectarse al IMP. Dado que no había una interfaz estándar entre una computadora y un IMP (Bob Metcalfe y David Boggs no inventaron Ethernet hasta 1973), el grupo construyó un cable de conexión de 15 pies desde cero. Ahora todo lo que necesitaban era otra computadora para comunicarse.

SRI fue el segundo sitio de investigación en obtener un IMP, a principios de octubre. Eso inició un período de intensa preparación para estar listo para la primera transmisión de UCLA al SDS 940 de SRI.

El primer mensaje de la prehistoria de Internet

Los equipos de UCLA y SRI se habían comprometido a crear la primera transmisión exitosa para el 31 de octubre. A medida que se acercaba Halloween, el ritmo de trabajo tanto en UCLA como en SRI se aceleró. Estaban listos para salir antes de que llegara la fecha límite.

Ahora tenían dos nodos y arrendaron esta línea de AT&T a la increíble velocidad de 50 000 bits por segundo. La primera prueba que programaron fue el 29 de octubre. En la noche de ese día, Kline trabajaba hasta tarde. También Duvall en SRI.

Los dos habían planeado intentar el envío del primer mensaje de ARPANET por la noche, para que el trabajo de nadie se viera afectado si una de las computadoras fallaba.

En la habitación 3420, Kline se sentó solo frente a su terminal, un teletipo ITT que estaba conectado a la computadora. Esto es lo que sucedió esa noche, con uno de los accidentes más históricos en la historia de la informática, en palabras de Kline y Duvall.

Kline inició sesión en el sistema operativo Sigma 7 y luego ejecutó el programa que había escrito, lo que le permitió decirle a ese programa que intentara enviar paquetes a SRI.

Mientras tanto, Duvall en SRI había ejecutado su programa para aceptar conexiones entrantes. Y también estaban hablando por teléfono entre ellos. Tuvieron algunos problemas al principio: con la traducción del código, porque su sistema usaba EBCDIC (Código de intercambio decimal codificado en binario extendido), que era el estándar que usaba IBM y también el estándar que usaba Sigma 7.

Los protagonistas sin conciencia de un hecho histórico

Pero la computadora SRI usó ASCII (Código estándar estadounidense para el intercambio de información), que también se convirtió en el estándar de ARPANET y prácticamente en el mundo. Entonces, después de que resolvieron algunos de esos pequeños errores, intentaron iniciar sesión, escribiendo la frase "iniciar sesión".

Ese sistema (SRI) había sido programado para ser inteligente, de modo que reconociera comandos válidos. Y si lo tenía en el modo avanzado, cuando escribió la "L", la "O" y la "G", reconoció que debían querer escribir "INICIAR SESIÓN" y escribir "IN" por usted. Así que Kline tecleó la L.

Kline hablaba por teléfono con Duvall en SRI y dijo: "¿Conseguiste la L?" Y él le dijo: "Sí". Kline dijo que la "L" regresaba y se imprimía en su terminal. Escribió la "O" y Duvall dijo: "Obtuve la O". Escribió la G y Duvall dijo: "Espera un minuto, mi sistema se bloqueó".

Hubo un problema de desbordamiento de búfer. Eso fue algo muy simple de detectar y arreglar, y básicamente volvió a aparecer y funcionó. Tenía un pequeño error menor, y le tomó 20 minutos o lo que sea arreglarlo e intentarlo de nuevo. Tuvieron que hacer un cambio en algún software y verificar dos veces parte de su software.

La conexión inicial ocurrió a las 22.30. Después de eso, Kline pudo iniciar sesión en una cuenta en la computadora SRI que Duvall había creado para él y comenzar a ejecutar programas, utilizando los recursos del sistema de una computadora a 350 millas de la costa de UCLA. En pequeña medida, la misión de ARPANET se había cumplido.

El equipo sabía que había tenido éxito, pero no se detuvo en la magnitud de su logro, porque solo eran ingenieros trabajando. Duvall vio la conexión del 29 de octubre como solo un paso en el desafío mayor de las computadoras en red. Mientras que el trabajo de Kleinrock se centró en cómo los paquetes de datos podrían ser dirigidos alrededor de una red, los investigadores de SRI trabajaron en cómo se construye un paquete y cómo se organizan los datos dentro de él.

Las redes informáticas en pañales

Aquí fue básicamente donde se desarrolló por primera vez el paradigma que vemos ahora en Internet con documentos vinculados y cosas así. Siempre imaginaron que tendrían una serie de estaciones de trabajo y personas interconectadas. Los llamaban centros de conocimiento en esos días, porque tenían una orientación académica.

A las pocas semanas de la primera comunicación exitosa de Kline y Duvall, la red ARPA se extendió a las computadoras de la Universidad de California en la ciudad de Santa Barbara y la Universidad de Utah.

ARPANET creció a partir de ahí, durante la década del 70 y gran parte de la del 80, conectando más y más computadoras gubernamentales y académicas. Posteriormente los conceptos desarrollados en ARPANET serían aplicados a la Internet que conocemos hoy.

En 1969, un comunicado de prensa de UCLA promocionaba el nuevo ARPANET. "A partir de ahora, las redes informáticas aún están en pañales", citó a Kleinrock. "Pero a medida que crezcan y se vuelvan más sofisticados, probablemente veremos la expansión de los 'servicios informáticos' que, al igual que los actuales servicios eléctricos y telefónicos, darán servicio a hogares y oficinas individuales en todo el país", afirmaba el comunicado.

Ese concepto suena un poco extraño ahora que las redes de datos van mucho más allá de los hogares y las oficinas y llegan hasta los dispositivos más pequeños de la Internet de las cosas.

Pero la declaración de Kleinrock sobre las "utilidades de la computadora" fue notablemente profética, especialmente dado que la Internet moderna y comercializada no apareció hasta décadas después.

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