en utvikling sett med norske øyne
Pål Spilling, Telenor forskning
25 mars, 1995
USA og Europa er kommet lengst i planene for GII eller Infobahn. Visepresident Al Gore nevnte i sin tale på ITU møtet i Buenos Aires 21. mars 1994 at lovgivere, forvaltningen og industrien må arbeide sammen for å bygge og drive GII, basert på fem prinsipper:
1) stimulere til private investeringer, 2) utstrakt konkurranse, 3) skape et fleksibelt lovverk og direktiver som kan holde tritt med den rivende utviklingen, 4) åpen tilgang til GII for alle informasjonstilbydere, og 5) kreve landsdekkende tjenester. Et liknende initiativ er på gang innen EU, hvor den såkalte Bangemann rapporten slår fast prinsippene for Infobahn og skisserer en arbeidsplan for å legge forholdene til rette, blant annet for å harmonisere lover og direktiver i Europa og beskytte privatlivets fred og opphavsretten til informasjon.
Dette notatet gir et kort historisk tilbakeblikk på utviklingen som ligger til grunn for dagens internett. Nærmere bestemt ser det på når og hvor pakke-svitsjing oppstod som begrep og hvordan dette ble tatt i bruk i ARPANET, den første realisering av denne teknologien i stor skala. Deretter ser man på årsaken til at ARPANET kom til Norge og hva man på norsk side foretok seg i den anledning. Til sist ser notatet på den videre utvikling, nærmere bestemt internett teknologien og andre faktorer, som alle bidro til starten på en formidabel kommunikasjonsrevolusjon som ennå bare er i en startfase.
Uavhengig av dette, og uvitende om Baran's tanker, utviklet Donald W. Davies ved National Physics Laboratory (NPL) i England de samme konseptene, og foreslo en plan for eksperimentell utprøving av dette i 1966. Planen ble realisert noen år senere, og kan vel sies å være verdens første lokale datanett. Nettet bestod av en enkel pakke-svitsj hvor det var tilkoplet noen få datamaskiner (vertsmaskiner).
Licklider hadde utdannelse som sivilingeniør og psykolog, en meget uvanlig kombinasjon for en teknokrat på denne tiden. I hans tid fokuserte DARPA mer på akademisk forskning, og DARPA knyttet til seg topp akademiske forskere i et råd av "Principle Investigators" (PI) som møttes jevnlig. DARPA har vært og er fortsatt sterkt opptatt av "Kommando og kontroll" problematikken i det amerikanske forsvar. Og Licklider's visjon i denne sammenheng om en "On-line community of people", hvor datamaskinene skulle være en hjelp til kommunikasjon mellom mennesker og en støtte for menneskelige beslutnings-prosesser, var revolusjonerende og starten på prosjektet som senere fikk navnet ARPANET.
Ideen om nett basert på pakke-svitsjing fikk grobunn hos DARPA da Lawrence (Larry) Roberts begynte der i 1967 og man skjønte betydningen av dette for militære anvendelser. I samarbeid med PI-rådet, så man for seg et nett bestående av to hovedkomponenter:
1. en samling pakke-svitsjer (basert på mini-maskiner) knyttet sammen i et nettverk ved hjelp av telefonlinjer og modem, og med tilstrekkelig grad av pålitelighet, forsinkelse og kapasitet og til en pris som gjorde at dette lot seg realisere.
2. en samling av "hosts" eller vertsmaskiner tilkoplet nettet, en vert for hver pakke-svitsj, og med programvare som tillot ressursdeling og støtte for person-til-person kommunikasjon.
Nett-delen fikk man relativt tidlig en god nok forståelse av til i grove trekk å spesifisere kravene til pakke-svitsjene, mens det man hadde behov for i vertsmaskinene fortsatt var meget diffust. Men for DARPA var dette tilstrekkelig til å starte arbeidet. I første omgang ville man kople sammen universiteter, forskningsinstitutter og militære organisasjoner som var involvert i militære forsknings- og utviklingsoppdrag. Kontraktarbeidene i forbindelse med nettet ble startet opp i 1968/69. DARPA overlot til de deltakende institusjoner å finne ut av hvordan programvaren i vertsmaskinene måtte være. Dette klarte de med hell, og de første versjoner av vert-til-vert transport protokollen (NCP) og applikasjonene Telnet og FTP så dagens lys omtrent samtidig med at man var gjennom den første testfasen. Noe senere kom elektronisk post. En dupleks vert-til-vert forbindelse bestod av to simpleks NCP forbindelser, og var basert på pålitelig overføring gjennom nettet. Noen av de viktigste aktørene i denne første tiden var:
· Bolt, Beranek and Newman (BBN) i Boston; med ansvar for utvikling av pakke-svitsjene, utplassering av disse, og overvåking og drift av nettet fra et driftssenter i Boston.
· University of California Los Angeles (UCLA); med ansvar for ytelsesmålinger i og teoretiske og simuleringsmessige studier av nettet. Dette på grunn av kømodell studiene til professor Leonard Kleinrock.
· Network Analysis Corporation (NAC) fikk ansvar for analyse av trafikkavvikling og nett-topologi.
· Stanford Research Institute (SRI), senere SRI International i Menlo Park California; i første rekke med ansvar for "Network Information Center (NIC).
Desember 1969 ble fire pakke-svitsjer (noder) plassert ut hos SRI, UCLA, UCSB (University of California Santa Barbara) og hos University of Utah i Salt Lake City, for en første eksperimentell utprøving og raffinering.. Nettet ble kalt ARPANET. Etter testperioden, ble nettet utvidet i stort tempo. Desember 1970 bestod nettet av 13 noder, stort sett konsentrert på øst- og vestkysten. I 1975 bestod nettet av ca 50 noder, med ytterpunkter på Hawaii, Kjeller og London. 150 til 200 vertsmaskiner var da tilkoplet.
Noen design-krav til og karakteristika for denne nye teknologien var:
· pakke-svitsjer basert på generelle minimaskiner, kalt Interface Message Processors (IMP). Hver node var forbundet med minst to andre noder, men kunne ha opp til fire linjer til andre noder. Dette ble gjort for å øke driftspåliteligheten til nettet, og som var satt til max 30 sek. nedetid pr. år.
· hele nettet ble overvåket og styrt fra et kontrollsenter (Network Control Center eller NCC) hos BBN i Boston. Herfra kunne trafikken overvåkes og feilsituasjoner oppdages, diagnostiseres og utbedres. Nye versjoner av programvaren for nodene kunne lastes inn i hver node over nettet fra NCC, og kunne deretter debugges over nettet.
· hver node kunne ha tilkoplet opp til fire vertsmaskiner (hosts), eller tre hvis noden hadde innebygget støtte for interaktiv terminaltjeneste (denne la beslag på en vertsmaskin-port). En node utstyrt med slik terminalsupport ble kalt TIP (Terminal Interface Processor). Terminaltjenesten tillot oppkopling av terminaler til vilkårlige verts-maskiner i nettet, med de samme muligheter som om terminalene var koplet til maskinene lokalt.
· hver node videresender mottatte pakker basert på mottakeradressen i pakkehodet og et distribuert rute opplegg i hver node.
· ruteopplegget adapterer seg raskt til endringer i nett-topologi og trafikk-belastning, og nodene kan derfor videresende pakker den mest fordelaktige veien frem til mottaker.
· hver videresending eller hopp er dekket av en feilsjekk- og kvitteringssekvens. Pakker som mottas sjekkes for feil (sjekksum-test). I tilfelle feil, forkastes pakken uten å sende kvittering tilbake til foregående node som da vil sende pakken på nytt etter en viss tid (retransmisjons-tiden).
· sjekksumstørrelse på 24 bit ble ansett som adekvat for å gi en udetektert feilsannsynlig-het på mindre enn 10-12.
· transitt-tiden for pakker mellom to vilkårlige endepunkter (noder) i nettet skulle være mindre enn 0.5 sec (simuleringer viste mindre enn 0.1 sec og ble bekreftet senere av målinger utført etter at nettet var operativt).
· ut fra forventet trafikkvolum og fordeling, ble linjekapasitene valgt til 56 kb/s, men med 230 kb/s linjer på øst-vest strekninger med høy trafikktetthet.
Larry Roberts, daværende leder av DARPA's IPTO avdeling, besøkte FFI i 1972 sammen med sin medarbeider Robert Kahn. De ville undersøke mulighetene for et samarbeid om ressursdelende datanett, og som blant annet innbefattet utvikling av pakke-svitsjet satellitt-kommunikasjon. Direktør Lied, forskningssjef Holberg og forsker Lundh deltok på dette møtet. Som et ledd i et slikt samarbeid, ville DARPA utvide ARPANET til Norge og kople NORSAR's maskiner til dette. Dette skulle skje ved å plassere en TIP hos NORSAR med fast linje til SDAC-IMP i Virginia. Videre ønsket DARPA å plassere en TIP hos University College London (UCL) med en 9.6 kb/s fast linje til NORSAR-TIP. Kontakt-personen på UCL var professor Peter Kirstein. DARPA mente at linjekapasiteten mellom NORSAR-TIP og USA (via Tanum) måtte være 64 kb/s. DARPA var meget engstelig for at en 9.6 kb/s linje ville ha marginal kapasitet, og at dette ville kunne bringe den nye teknologien i miskreditt. Denne linjen skulle jo ta unna trafikken fra NORSAR, fra eventuelle andre norske maskiner og trafikken fra London.
Yngvar Lundh fattet sterk interesse for et slikt samarbeidsprosjekt og arbeidet aktivt for å få dette realisert, blant annet med å få Televerket ved TF (Televerkets forskningsinstitutt) engasjert i dette. Ideen var at etsamarbeid med TF om pakke-svitsjet satellitt kommunikasjon skulle resultere i at Televerket ville holde en 64 kb/s linje fra Kjeller til Tanum, tillate plassering av eksperimentelt utstyr inne i jordstasjonen for bruk mot en fast 64 kb/s "SPADE" kanal i INTELSAT-IV systemet, og holde den "norske" andelen av satellittkanalen. Tanken om å utnytte denne kanalen i "pakke-svitsjet" modus, det vil si på tidsdelt basis, representerte en stor utfordring for INTELSAT organisasjonen. Som alle andre organisasjoner på den tiden, tenkte de bare punkt-til-punkt samband (Single Carrier Per Channel). Regelverket deres kunne ikke håndtere "multi-destination half duplex" som det nye konseptet ble kalt i deres språkdrakt, og som medførte at hver jordstasjon betalt sin "opp-link" til satellitten. Det tok Robert Kahn vel to år å få gjennomslag for dette hos INTELSAT, og resulterte i at satellitt-prosjektet ikke startet opp før i 1975/76.
I juni 1973 ble NORSAR-TIP installert, med en 9.6 kb/s linje via Tanum til SDAC-IMP og en tilsvarende linje til UCL-TIP i London. Da satellittprosjektet startet opp, hadde Yngvar Lundh fått i havn et samarbeid med TF. Lille julaften `76 utstedet Televerket koplingsordre på to linjer fra Kjeller til Tanum, en på 9.6 kb/s og en på 48 kb/s og i tillegg opplinken til satellitten og stillte dette til disposisjon for prosjektet. Avtalen gjaldt ut `77, men ble senere forlenget til ut `80. 9.6 kb/s linjen skulle erstatte den norske delen av NORSAR-TIP til SDAC-IMP forbindelsen, for å redusere omkostningene. Foruten NORSAR's to IBM anlegg, var det planlagt at RBK's Cyber-74 anlegg (Regneanlegget Kjeller-Blindern) og FFI's datalaboratorium skulle koples til. NORSAR's to maskiner ble tilkoplet TIPen etter en tid. Ansvarlig for dette var NORSAR-forskeren Dag Rieber-Mohn.. Cyber-anlegget ble aldri tilkoplet.
I påvente av at satellittprosjektet skulle ta av, startet FFI tidlig i 1975 forberedende arbeider for å kople sitt datalaboratorium til NORSAR-TIP. Prosjektet ble ledet av Yngvar Lundh med forsker Pål Spilling som teknisk utførende. For å få en "flying start", hadde Spilling et to-måneders studieopphold på UCL og deltok i uttestingen av TCP/IP mellom UCL og Stanford University. Tilkoplingen til NORSAR-TIP var "operativ" i første halvdel av 1976. På et senere tidspunkt kom flere ved FFI med i arbeidet, blant annet forskerne Åge Stensby og Erik Lillevold og soldat Finn-Arve Aagesen.
Det ble opprettet en norsk ARPANET komite (desember 1973) som skulle koordinere mulige norske aktiviteter mot DARPA. Komiteen bestod av representanter fra NTNF, NORSAR, RBK, NTH (Norges Tekniske Høgskole) og Televerket. DARPA's forutsetning for at norske institusjoner koplet seg på NORSAR-TIP, var gjennom et definert samarbeid med DARPA som både DARPA og de norske institusjonene kunne ha fordel av. Komiteen kom aldri frem til konstruktive forslag til samarbeid, og oppløste seg selv i 1975. Det eneste konkrete resultat av komiteens arbeid var en avtale med Televerket som satt betingelsene for norske institusjoners tilkopling til NORSAR-TIP. Grunnen til mangel av samarbeidsforslag er nok flere, blant annet dukket det opp konkurrerende forslag til et europeisk informasjonsnett (EIN), til et nordisk informasjonsnett og at TF ville orientere seg mot datanett aktivitetene i CCITT.
Tilkoplingen av NORSAR-TIP til ARPANET via satellitt-linken viste seg ikke å fungere særlig effektivt, og skyldtes den lille båndbredden og den lange gangtiden via satellitten mellom noden i USA og NORSAR-TIP. Denne tiden var mye lengre enn mellom to noder forbundet via en jordbunden link. Man måtte derfor til med spesialtrimming (bl. a. justering av retransmisjons-tiden) på denne linken for å få opp effektiviteten. Dette var en lite ønskelig situasjon, siden nettkontroll-senteret i Boston ønsket at alle nodene i størst mulig grad skulle benytte samme programvare.
XEROX-PARC, XEROX forskningsavdeling i Palo Alto California startet utviklingen av et lokalt datanett, kalt Ethernet, i 1973. De så for seg kraftige personlige grafiske arbeids-stasjoner bundet sammen i nett med høy hastighet og med tjenermaskiner for ulike anvendelser. Nettet var basert på en koaksialkabel med arbeidsstasjonene koplet til i parallell på denne kabelen. Dette medførte at alle stasjoner kunne høre alle, og slike nett kalles kringkastingsnett. Den nominelle dataraten var ca 3 Mb/s og aksess strategien var det som nå er kjent under "Carrier-Sense Multiple Access with Collision Detection" eller CSMA/CD. Det ser ikke ut til at XEROX selskapet kan ha sett noen kommersiell verdi i dette nettkonseptet, ei heller i sine arbeidsstasjoner. Men de ville benytte det for intern kommunikasjon i konsernet. I så tilfelle måtte de utvikle metoder for sammenkopling av slike lokale nett, som da ville være lokalisert på alle avdelingene til XEROX i USA.
Som nevnt tidligere, arbeidet DARPA i denne perioden også med planene om å utvikle et pakke-svitsjet satellitt-nett. Dette skulle på sikt tilkoples ARPANET, og tjene som sammenkoplingsledd mellom for eksempel datanett i USA og Europa. Satellitt-prosjektet ble startet opp i 1976, med 20 - 30 deltakere fra en rekke avansert institusjoner i USA, fra UCL og fra FFI. Det var prosjektmøter hver tredje måned, og møtene gikk på rundgang mellom de deltakende institusjoner. Nettet, kalt SATNET, var operativt i slutten av 1979. Prosjektet ble da terminert, men SATNET ble holdt operativt frem til 1986/87. Deltakere i dette prosjektet fra FFI's side var Yngvar Lundh, Pål Spilling og Finn-Arve Aagesen.
Både DARPA og XEROX hadde derfor behov for internetting. De initielle konseptene ble utviklet og publisert av Robert Kahn og Vinton Cerf i mai 1974. På den tiden var Cerf professor på Stanford University. I tillegg til internetting-egenskapene, så de behov for en mer fleksibel og pålitelig transportprotkoll enn den som da ble benyttet i ARPANET. Transportprotokollen skulle bygge på en underliggende forbindelsesfrinett-tjeneste som er velegnet for adaptiv ruting i nettet. I det opprinnelige konseptet var internetting egenskapene integrert med transportprotokollen. Transportprotkollen inneholdt også port-begrepet (ISO kalte dette senere for "Service Access Points"), for adressering av ulike applikasjoner (tjenester) på toppen av transportprotokollen. De så også behovet for "gateways" mellom ulike nett, som skulle rute informasjonen basert på globale adresser og fragmentere pakker som var for store for det nettet de skulle sendes inn i. Reassemblering av fragmentene skulle da utføres i mottakende endemaskin. Grunnlaget for dagens TCP/IP (Transmission Control Protocol og Internet Protocol) og rutere var lagt.
Disse konseptene ble videreutviklet i en arbeidsgruppe som ble en del av SATNET prosjektet, under ledelse av DARPA, hvor bl. a. FFI, UCL, BBN, UCLA, XEROX og Stanford universitetet var med. De første forsøk med TCP/IP kommunikasjon ble utført mellom Stanford og UCL i 1975. XEROX trakk seg ut av dette arbeidet etter en stund, for å etablere sin egen standard protokoll familie. Den hadde mange likhetstrekk med TCP/IP. Deres IP-versjon ble kalt PUP, som står for Parc Universal Packet. I perioden `76 til `78 etablerte XEROX sitt interne konsern-nett som bandt sammen ca 25 Ethernet lokalisert på de ulike XEROX avdelingene over hele USA, ved hjelp av rutere og leide linjer.
Det ble raskt innsett at TCP og IP burde splittes. Dette ble gjort, men på en slik måte at IP kunne leve sitt eget liv mens TCP derimot fortsatt ble avhengig av IP. Dette ligger i måten TCP definerer endepunktene for en forbindelse, der IP-adressene inngår. Via gjentagne eksperimentering frem til 1980, ble IP og TCP raffinert og forbedret. Det ble også utviklet en rekke støttefunksjoner, for navn til adresse konvertering, tjeneste-type til TCP-port konvertering, global IP adresse til lokalnett adresse konvertering osv. Tjenestene på toppen av TCP, som Telnet, FTP og elektronisk post (SMTP) gjennomgikk likeledes en rivende utvikling i denne tiden. Det samme gjaldt også ARPANET. Det var derfor et vel utprøvd kommunikasjonskonsept som ble vedtatt som standard for the amerikanske forsvar i midten av 1980.
Berkeley universitetets kontrakt-arbeid for DARPA i slutten av 70-årene og utover i 80-årene om videreutvikling og raffinering av AT&T's UNIX system, inkluderte bl. a. integrering av TCP/IP protokoll familien i systemet. Dette har fått meget stor betydning for utvikling og bruk av datakommunikasjon. Integrasjonen av kommunikasjons-protokollene og kommunikasjonstjenestene i UNIX operativsystemet har vært et forbilde for svært mange implementatorer og programvareleverandører. Berkeley's UNIX system, kalt 4.x BSD, ble etter hvert stilt gratis til rådighet for alle universiteter, ikke bare i USA, men også i Europa. I tillegg ble systemet også stilt til rådighet, etter avtale med DARPA, til organisasjoner som samarbeidet med DARPA (blant dem Televerkets forskningsinstitutt). (Men disse organisasjonen slapp ikke unna en betydelig lisensavgift til AT&T.)
I tillegg ble TCP/IP protokollfamilien implementert under en del andre operativsystem også, som TENEX og TOPS20. Nå var tiden inne for DARPA til gradvis å fase ut den gamle ARPANET transport-protokollen NCP og erstatte denne med TCP/IP, slik at ulike nett-typer som ARPANET, Ethernet, Proteon-ring-nett, SATNET og X.25 kunne koples sammen ved hjelp av IP-rutere til et operativt hele. Arbeidet startet i slutten av 1981 og var gjennomført i første kvartal av 1983. Dette ble kalt INTERNET, og ble overvåket, vedlikeholdt og administrert av BBN i Boston. Ruterne som inngikk i dette, ble utviklet av BBN. Alle tilkoplinger til INTERNET måtte godkjennes av DARPA.
Alt lå nå til rette for en "veritabel nett-eksplosjon". UNIX med kommunikasjonsprogramvare for internetting var tilgjengelig og lot seg lett flytte over til ulike hardware plattformer. Det var forholdsvis enkelt å bygge inn drivere for ulike typer nettgrensesnitt, som Ethernet, Proteon-Ring, ARPANET, X.25, etc. Et konsept for grafiske arbeidsstasjoner som ble utviklet på Stanford universitetet (sikkert sterkt influert av de ting XEROX-PARC hadde "lekte" med) sammen med Berkeley's UNIX løsning, ble utgangspunktet for dannelsen av et lite "ubetydelig" selskap kalt SUN (Stanford University Network), men med stor tro på fremtiden. Kjernen i den første SUN-stasjonen (SUN-1) inneholdt et 68000-basert CPU-kort for Multibus. Det var utviklet på Stanford. Rutere ble nå også kommersielt tilgjengelige. Det bør her nevnes at grunnleggerne av ruterfirmaet CISCO også kom fra Stanford University Network og benyttet det samme CPU-kortet i sin første ruter som den SUN benyttet i SUN-1. Og i tillegg hadde XEROX, Digital og Intel gått sammen om å spesifisere og utvikle sitt 10 Mb/s lokalnett i 1979 kalt DIX og som ble en de facto industristandard, samtidig med at IEEE i USA startet standardiseringsarbeidet på lokalnett området.
I 1975 startet arbeidet med å få FFI's datalaboratorium koplet til NORSAR-TIP via en såkalt "Very Distant Host Interface" (VDH). Dette ble min oppgave.
Data-anlegget bestod av to SM-3 prosessorer som delte en hukommelsesbank på 64 kBytes. Hukommelsen kunne allokeres i sin helhet til en av prosessorene dersom elektronikken var i godlage, eller deles i to like deler - en til hver prosessor. SM-3 maskinene var produsert av Kongsberg Våpenfabrikk. Det var bare den ene SM-3 maskinen som ble benyttet til ARPANET aktivitetene. Den var utstyrt med kort- og papirbånd-lesere, en rask linjeskriver, men ingen disk for lagring av programvare eller annen informasjon. Assembler, linker og loader måtte leses inn fra bånd hver gang de skulle brukes, mens mine programmer i utviklingsfasen ble punchet på kort og så lest inn via kortleseren. Etter at programmene fungerte tilfredsstillende, ble de punchet ut på hullbånd. Maskinen hadde heller ikke noe operativsystem som kunne benyttes. Det ble derfor litt av en utfordring for en som bare hadde litt erfaring med FORTRAN programmering fra tidligere.
Tre ting stod nå på programmet: lære seg å programmere i assembler, skjønne hva et multi-tasking operativsystem var og hva det kunne brukes til, og få satt i gang arbeidet med å konstruere og bygge VDH grensesnittet for SM-3. Assembler-manualen for SM-3 hjalp meg med det første, sammen med skrittvis manuell debugging av mine programmerings-forsøk. Dette ga meg mange aha-opplevelser etter hvert som jeg fikk tak på hvordan ting hang sammen. Via DARPA kontakter fikk jeg tak i beskrivelsen av et operativsystem kalt ELF, utviklet ved SRI for PDP-11/45. Dokumentet var nokså uforståelig en stund. Men etter hvert fikk jeg tak på task-håndtering, buffer-håndtering, prosess-til-prosess kommunikasjon og avbruddsrutiner (interrupts) dels gjennom studering av ELF og dels ved prøving og feiling. Så til slutt hadde jeg et operativt, pålitelig og enkelt multi-tasking system, og var klar til å implementere kommunikasjons-protokoller for ulike formål.
Hardware for VDH grensesnittet ble konstruert av en konsulent fra Informasjonskontroll. Med basis i mitt eget multi-tasking system, var det rimelig enkelt å implementere driveren for grensesnittet. Men debuggingen av denne ble også en utfordring, en drakamp mellom konsulenten og meg om hvor feilen lå - hardware feil eller programmeringsfeil. Vi beskyldte hverandre i all vennskapelighet gjensidig som ansvarlige for feilene. Til sist virket alt upåklagelig. Som en siste verifiserende sjekk på at grensesnittet med driver og mitt multi-tasking system fungerte tilfredsstillende, implementerte jeg et enkelt måleprogram for gangtidsmålinger i ARPANET, utførte i detalj en del slike målinger og sammenliknet resultatene med tilsvarende målinger utført i USA. Her var det heldigvis god overensstemmelse.
I september/oktober 1975 hadde jeg et to måneders gjesteopphold hos UCL i London. De var i ferd med å avslutte implementering av TCP/IP og skulle starte kommunikasjonsforsøk med Stanford mens jeg var der. Det var meget fascinerende å delta i disse første forsøk, oppleve at to ulike implementeringer av TCP/IP var i stand til å åpne en forbindelse til hverandre, overføre data, og deretter kople ned forbindelsen. Dette skjedde naturligvis ikke uten problemer og hektiske timer med debugging. Det gjorde heller ikke saken lettere at tidsforskjellen mellom Stanford og UCL er 8 timer. Etter at ting hadde stabilisert seg, ble det utført et forsøk for å demonstrere robustheten til TCP. Etter at TCP forbindelsen mellom Stanford og UCL var opprettet og overføring av data hadde startet, koplet man fysisk ut linjen mellom UCL-TIP og NORSAR-TIP. Etter 10-15 minutter eller så. ble linjen tilkoplet igjen, og de to TCP installasjoner forsatte etter kort tid dataoverføringen der den stoppet opp da bruddet skjedde.
Tilbake på FFI startet jeg og en kollega implementeringen av TCP/IP på SM-3. Jeg skulle implementere "output"-delen mens min kollega Åge Stensby tok "input"-delen. Dette arbeidet ble ikke fullført. Jeg var mer eller mindre klar med min del, da man besluttet å gå over til en NORD-10 maskin med SINTRAN operativsystem. Det måtte da utvikles et nytt VDH grensesnitt for denne, noe som var mer komplisert enn for SM-3. Etter en betydelig innsats ble grensesnittet operativt. I utgangspunktet var vel overgangen til NORD-10 fornuftig. SM-3 var ikke en stabil maskin og hukommelsen var i minste laget. Men SINTRAN var lite egnet for formålet, med svært begrensede mulighet for prosess til prosess kommunikasjon. Implementeringen ble mye tyngre enn forutsatt, og ble stoppet etter en tid.
Fra 1976 til 1979 deltok FFI sammen med amerikanske og engelske institusjoner i utviklingen av SATNET. De toneangivende institusjoner var UCLA, Linkabit (et konsulentfirma i San Diego), BBN, UCL og FFI. Fra FFI deltok Yngvar Lundh, Finn-Arve Aagesen og jeg. Senere etter at soldat-tiden var over, ble Aagesen ansatt som forsker ved TF. Tre jordstasjoner ble involvert, Goonhilly i England, Tanum i Sverige og Etam i West-Virginia USA. Tilgang til den felles 64 kb/s SPADE kanalen gikk via (og ble kontrollert av) såkalte "Satellite-IMPs" (SIMPs) som ble plassert på jordstasjonene og med leide linjer til rutere som var plassert henholdsvis hos UCL, FFI og BBN for kopling til bl. a. ARPANET. Formålet med prosjektet var å finne frem til den mest effektive metoden for kontroll med tilgangen til felles-kanalen, slik at man unngikk at flere stasjoner sendte samtidig og derved "kolliderte" i kanalen, og at trafikk-avviklingen ble best mulig. Ulike aksess strategier ble analysert teoretisk, ved hjelp av simuleringer og ved hjelp av praktiske forsøk og målinger.
Ved FFI hadde jeg ansvaret for de praktiske forsøk og for målingene. Nærmere bestemt bestod arbeidet i å implementere de nødvendige management funksjoner på SM-3, for å sette/endre viktige parametere i de tre SIMP-ene, kontrollere trafikk-generatorene som også var lokalisert i hver SIMP, starte og stoppe trafikk generering og hente inn måleresultater fra SIMP-ene ved regulære tidsintervaller når et eksperiment pågikk. I mangel av noe bedre lagringsmedium, ble måleresultatene dumpet ut på papir via linjeskriveren og analysert for hånden. Linjeskriveren var heldigvis rask nok til å ta unna måleresultatene etter hvert som de strømmet på. Finn-Arve Aagesen, den gang ansatt på TF nå professor på NTH, hadde ansvaret for simuleringsstudier av den mest lovende aksessmetoden kalt C-PODA (Contention Priority-Oriented Demand Access). Dette er en reservasjonsmetode som bestemmer hvilken stasjon som får lov til å sende og til hvilket tidspunkt, og kunne reservere kanaltid både for strøm-orientert trafikk (for eksempel for digitalisert tale) og for "bursty" datamaskin-generert trafikk. SATNET med C-PODA er vel det første eksempelet på et såkalt tjenesteintegrert nett.
SATNET arbeidet var meget vellykket, og etter at utviklingsperioden var over i 1979 ble nettet satt i "operativ" drift og koplet lokale nett i England og Norge sammen med ARPANET, og ble derved en del av INTERNET. BBN hadde ansvaret for driften og overvåket systemet fra Boston. Senere kom det til en jordstasjon i Tyskland og en i Italia. Det var bare en begrenset tid at SATNET ble holdt operativ (frem til 1986/87), frem til det tidspunkt at andre internettings-muligheter forelå via Amsterdam og CERN (se kapittel 4).
I begrensede tidsrom ble SATNET ruterne benyttet for konferanse-tale forsøk. Lincoln Laboratories utenfor Boston hadde utviklet spesielle talekodere, som kompakt-kodet tale til 2.4 kb/s. Siden SATNET i prinsippet var et kringkastingsnett, ville dette være velegnet til konferanseformål. Lincoln hadde med dette for øyet, utviklet utstyr for tilkopling av tale-koderne til SATNET ruterne og tilhørende konferanseprogramvare. Denne inneholdt blant annet ordstyrer funksjoner. Dette ble installert på FFI, UCL og BBN. Når konferanse-forsøkene pågikk, ble programvaren i ruterne erstattet av konferanseprogrammet. Jeg fikk ansvaret for å utføre målinger i denne sammenheng, for å studere effektiviteten til systemet og i hvor stor grad tale og data kunne multiplekses over samme kanal.
Ruteren (PDP-11/40) stod i rommet ved siden av mitt kontor på FFI. Maskinen inneholdt intet periferutstyr annet enn grensesnittene mot SATNET og lokalnettet på TF. Programmet i maskinen ble lastet inn over nettet fra BBN, eller i mitt tilfelle fra en TOPS20 maskin i Los Angeles. Via en terminal på mitt kontor tilkoplet NORSAR-TIP kunne jeg kople terminalen opp til TOPS20 maskinen i Los Angeles og utføre de endringer i programvaren som var nødvendige for mine målinger. Deretter ble programmet kompilert og lastet inn i ruteren over nettet. Etter dette benyttet jeg en "Cross-network debugger" (kalt X-NET debugger) i Los Angeles maskinen, for debugging av programmet i PDP-11 maskinen etter at det var lastet inn og startet opp. En svært fascinerende aktivitet og en demonstrasjon av ressursdeling på sitt beste.
Det ble utført en rekke forsøk med pakke-tale konferanser mellom Lincoln, UCL og FFI, blant annet som del av de regulære SATNET prosjektmøtene. Det bør nevnes at ved et prosjektmøte på UCL, deltok Yngvar Lundh med hell ved hjelp av konferansesystemet fra vårt laboratorium på FFI. Han var da forhindret fra å reise til London.
Etter at SATNET prosjektet var avsluttet, startet Lundh opp et nytt prosjekt kalt PARADIS også i samarbeid med DARPA, som blant annet skulle utvikle utstyr for distribuerte pakke-tale stasjoner. Disse var basert på "Token Ring" komponenter og mikromaskiner. Teknisk utførende her var Øyvind Hvinden. Prosjektet ble ikke fullført, blant annet fordi Hvinden sluttet på FFI i 1982/83.
Senere etter at jeg hadde flyttet over til TF i 1982 deltok jeg i pakke-taleforsøk hvor det ene endepunktet (ytterpunktet) var TF mens det andre ytterpunktet var ombord i et hangarskip i Stillehavet. Kommunikasjonen mellom skip og land forgikk via et PRNET, med PR-noder plassert på land i San Francisco området, ombord i hangarskipet og ombord i et fly som kretset over dette. PRNET-et var koplet til ARPANET og på øst-kysten var ARPANET koplet til SATNET. Forsøkene var rimelig vellykket, og ble utført som demonstrasjoner for militære offiserer ombord i hangarskipet.
1. deltakelsen i ARPANET aktivitetene måtte godkjennes av DARPA dersom de ikke gikk direkte inn under FFI's hatt,
2. for mange potensielle deltakere smakte det vel for mye av militære anvendelser til at de ville være med,
3. Televerkets forskningsinstitutt viste liten eller ingen interesse etter at Finn-Arve Aagesen hadde sluttet på TF og flyttet over til NTH, og
4. det ble etter hvert mange konkurrerende aktiviteter som UNINETT, EIN, NORDUNET og standardiseringsarbeidet innenfor ISO og CCITT.
Den labre interessen på TF for ARPANET arbeidet, resulterte i at Televerket ikke ville stille linjene til Tanum vederlagsfritt til disposisjon for videreføringen av arbeidet. Televerket tilbød linjer til "selvkost" (2/2`81), men dette beløp seg til langt over en million kr pr år, og var langt utenfor de økonomiske mulighetene til prosjektet. Linjen mellom NORSAR-TIP og SDAC-IMP ble nå erstattet av en "militær" linje (betalt av US Air Force) som via Wiesbaden gikk over satellitt til Virginia i USA. Etter at Pål Spilling flyttet over til TF, ble det igjen mulig for Televerket å opprettholde både 48 kb/s linjen til Tanum og opp-linken til satellitten, frem til tidspunktet da SATNET ble utfaset i 86/87.
Første skritt var å splitte opp ARPANET i to deler, en lukket militær del kalt MILNET og en sivil åpen del som fortsatt ble kalt ARPANET. De to delene ble koplet sammen via filterende rutere eller "brannvegger", for å hindre at uautorisert kommunikasjon initiert i den åpne delen skulle kunne trenge inn i den militære delen, mens det motsatte skulle være mulig. Tanken var ikke at MILNET skulle transportere gradert informasjon, kun å kople sammen rene militære organisasjoner og la de og nettet leve sine eget liv.
Ønskene om å kople seg til INTERNET var mange. DARPA satte som betingelse at INTERNET bare skulle benyttes til ikke-kommersielle anvendelser, i første rekke forskning. Med forskning mente de her forskning i generell betydning og ikke kun det som hadde med kommunikasjon. Det ble derfor etter hvert mulig for offentlige institusjoner, universiteter, colleges, forskningsinstitutter og bedrifters FoU-avdelinger å kople seg til. Dette skjedde stort sett ved å kople lokalnett til eksisterende rutere eller via egne rutere og leide linjer til nærmeste rutere i INTERNET. Slik ble INTERNET stadig utvidet, og fikk etter hvert en meget innfløkt infrastruktur uten klare grenser og uten et sentralisert opplegg for management. De ulike delene ble betalt og drevet av et utall organisasjoner på mer eller mindre frivillig basis. DARPA argumenterte sterkt for at National Science Foundation (NSF) skulle ta over driften av deler av INTERNET. Det lå både i DARPA's og NSF's interesse å kunne kople sammen de fem "Super-computer" installasjonene (Cray) i USA og la disse bli tilgjengelig for studenter, forskere og andre som hadde behov for stor regnekraft. Etter en del om og men, tok NSF ansvaret for å drive et ryggradsnett som inkluderte et sett med rutere og som bandt sammen de fem supermaskinene. Likeledes tok romfarts-organisasjonen NASA ansvaret for et annet ryggradsnett. Disse nettene ble koplet sammen ved hjelp av egnede rutere, og nettene hadde forgreninger til Europa. NASA's del til CERN i Geneve og NSF's del til CWI i Amsterdam. Den gjenværende delen av ARPANET ble nå etter hvert overflødig. Det var mer effektivt og rimelig å erstatte ARPANET med rutere og faste linjer med stor nok kapasitet. ARPANET ble derfor utfaset rundt om 1984-85, og SATNET noe senere (86/87). Og med dette forsvant også INTERNET; det internettet som BBN overvåket og drev og som var under DARPA's kontroll. I stedet fikk vi et stadig økende konglomerat av nett og rutere kalt internett (med små bokstaver), uten overordnet struktur og med mange eiere og driftsorganisasjoner.
Pål Spilling hadde i 1979/80 permisjon fra FFI i forbindelse med et 15 måneders studie-opphold ved SRI International i Menlo Park California, der han arbeidet med PRNET problemer. En søknad om å få forlenget oppholdet ble avslått av FFI, med den begrunnelse at FFI hadde bruk for Spilling. Vel tilbake på FFI viste det seg vanskelig for Spilling å få gehør for sine ideer og få brukt sin kompetanse, og som til sist endte med at han flyttet overtil TF i august 1982 og tok DARPA-samarbeidet med seg dit.
På TF var interessen stor for å ta i bruk UNIX, lokalnett og grafiske arbeidsstasjoner, men liten interesse for å delta aktivt i samarbeidet med DARPA. Som et resultat av overgangen til TF, ble det i 1983 innkjøpt en VAX-750 fra Digital. I forbindelse med et DARPA-møte, var Spilling innom Berkeley og fikk med seg 4.1 versjonen av UNIX. Dette var godkjent av DARPA. Her traff Spilling Helge Skrivervik, som deltok i arbeidet med neste UNIX versjon. Skrivervik tilbød seg å bistå med UNIX-hjelp de gangene han var i Norge. Dette var starten på et meget fruktbart samarbeid og resulterte i at Skrivervik senere reiste tilbake til Norge og startet sitt eget firma. Spilling fikk uvurderlig UNIX hjelp ikke bare fra Skrivervik, men også fra Tor Sverre Lande ved Institutt for Informatikk (IFI), Universitetet i Oslo. Skrivervik bisto med råd og veiledning ved innkjøp av andre UNIX maskiner som Pyramid og spesielle og prisgunstige grensesnitt og periferutstyr til disse. Så i løpet av rimelig kort tid hadde TF to UNIX maskiner (VAX og Pyramid) operative på et Ethernet segment og med en "Butterfly" ruter (et BBN produkt) koplet til linjen til Tanum. Alle interesserte på TF kunne nå få tilgang til INTERNET via terminaler tilkoplet de to UNIX maskinene. Det ble også innkjøpt to SUN og to eller tre PERQ arbeidsstasjoner. Dette var dyre saker den gangen, og ble innkjøpt til spesielle formål. Senere da prisene på SUN utstyr ble mer akseptable, ble det stor rift om disse i USA og Europa og med den følge at det ofte var lange leveringstider. Her viste Skrivervik en eventyrlig evne til å oppspore SUN arbeidsstasjoner i California-området "som bare sto og ventet på å bli solgt", og fikk disse sendt til Norge!
Kort etter at TF var tilkoplet INTERNET, ble IFI's VAX-780 først tilkoplet TF's VAX via telefon og modem. Deretter opprettet TF en fast linje på 9.6 kb/s til IFI med en ruter i hver ende. Ruterne var delvis utviklet av TF, og ble senere erstattet av utstyr fra CISCO. Likeledes opprettet TF en 9.6 kb/s linje til NTH, også her med hjemmesnekret rutere. De ble også senere erstattet av CISCO bokser. Dette ble starten på UNINETT's internett engasjement. På grunn av den noe begrensede kapasiteten og fordi det var usikkert hvor lenge TF ville stille linjene til disposisjon, tok professor Petter Bjørstad ved Universitetet i Bergen et initiativ overfor NTNF (Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskningsråd, nå Norges Forskningsråd) for å skaffe midler til finansiering av rutere og linjer for å kople sammen lokale nett ved alle universitetene i Norge. Dette ble imøtekommet av NTNF, og med dette kom UNINETT's internett del over i stabile og profesjonelle former.
Det var svært usikkert hvor lenge DARPA ville holde SATNET operativt. Det var derfor naturlig at UNINETT så seg om etter andre mer permanente ordninger. På nordisk basis ble det tatt initiativ til et samarbeid på dette området, og NORDUNET ble opprettet. Det hadde til hensikt å skape et nordisk internett med kopling til internett i Europa og USA. Kjernen i dette ble en sammenkopling av lokale ethernet segmenter i Trondheim, Helsinki, Stockholm og Kjøbenhavn, ved hjelp av link-nivå broer. Det ble installert rutere på Stockholm segmentet med faste linjer til CWI i Amsterdam og til CERN og en ruter til det nasjonale svenske internettet som var under oppbygging. På de lokale ethernet segmentene i Trondheim, Helsinki og Kjøbenhavn ble det likeledes installert rutere med kopling til de nasjonale internett under oppbygging i Norge, Finland og Danmark. Fra CWI i Amsterdam og fra CERN var det faste linjer til USA. Etter min mening burde driftssenteret og linjene til CWI og CERN vært lagt til Trondheim, siden UNINETT alt hadde et internett i drift. I stedet ble dette lagt til Stockholm.
Det er bemerkelsesverdig at dagens internett fungerer så godt som det gjør, når man tenker på at det er meget inhomogent og at de ulike delene eies og drives av ulike organisasjoner. Dette indikerer at rutingsmetodene som benyttes er svært robuste, adaptive og effektive.
Det har lenge vært hevdet at adresseringsmulighetene med IP adresser på 32 bit vil snart være uttømt. Ut fra den senere tids statistikk, øker internettet i trafikkvolum og i antall nett og adresserbare maskiner med en faktor to pr år. Pr. første halvdel av 1994 var det registrert noen titusener av nett i mer enn 50 land og med mer enn 30 millioner adresserbare maskiner. Videre regner man med at over 20 millioner mennesker bruker internettet daglig. Disse tallene må tas med en klype salt. De er meget vanskelig målbare, og derfor basert på ulike estimater. Hittil har adresseringsmulighetene ikke vært noe stort problem. I neste generasjon av IP protokollen (IPng) er adresserommet utvidet betraktelig. Denne vil bli satt i drift i slutten av `95 eller først i `96.
Ett annet potensielt problem er kapasiteten til internettet. Hittil har man kunnet oppgradere kapasiteten til sentrale rutere og linjer etter behov, det vil si når utnyttelsesgraden for disse kommer over en gitt grense. Dette har man kunne gjøre uten nevneverdig forstyrrelser i nettet. En annen faktor er at den adaptive rutemetoden utnytter ledig trafikk-kapasitet i de deler av nettet som er mindre belastet, ved at trafikken spres utover nettet og ikke følger den tilsynelatende korteste vei. Dette gjør også at når nettet utvides med flere linjer, rutere, maskiner og trafikk, får også trafikken nye muligheter for veivalg, og medvirker til at trafikken ikke nødvendigvis øker nevneverdig på sentrale strekninger i nettet.
I den senere tid (`94) har bruken av "World-Wide-Web" gitt en enorm økning i trafikk-volumet, med det resultat at nettet går i metning til visse tider på dagen og gir lange responstider. Det er derfor tydelig at man ganske snart må øke kapasiteten. Hvordan dette skal skje, er foreløpig usikkert. Skal dette skje på den gamle måten, ved å øke kapasitetene til de høyest belastede rutere og linjer, eller vil man gå over til annen overførings-teknologi? Det er sannsynlig at det vil bli en kombinasjon av standard IP- og bredbånds-teknologi (for eksempel basert på fiber-optikk og ATM).
Etter at man har innsett den store samfunnsmessige betydning av internettet (`93/94, se også innledningen), oppfordres det nå til kommersiell bruk av systemet. Dette vil selvsagt føre til en ytterligere trafikk-økning og utvidelse av internettet, og vil kreve offentlig stimulering og tilrettelegging og en betydelig industrisatsning for å la seg realisere. Her vil også etter hvert de ulike teleoperatørene komme inn. Disse har i lengre tid neglisjert betydningen av internettet, men har nå mer eller mindre motvillig måttet bite i det sure eplet og sette internett-tjenester på sine repertoar.
