Zrození internetu 1: Jak začalo budování sítě sítí

Na začátku bylo jen pár počítačů a myšlenka, že by možná bylo dobré je propojit. Ale jak? Prvopočátky počítačových sítí znamenaly řešení mnoha úskalí.
Kapitoly článku

Celosvětovou počítačovou síť jménem Internet považujeme za naprostou samozřejmost. Jen těžko si už život bez ní dokážeme představit. Připadá nám normální probudit se a u ranního kafíčka kliknout na to modré éčko. Byly doby, kdy k ranní kávě člověk nečetl iDnes, ale papírové noviny, kdy připojení k emailové schránce jednou za týden bylo dostačující a člověk mohl být vůbec rád, že nějaký e-mail má. A existovaly ještě vzdálenější doby, kdy vás při pojmu „email“ neomylně poslali do nejbližší prodejny Barvy Laky.

Článek je součástí seriálu o zrození internetu, všechny díly najdete zde

Propojit počítače? Jak a proč?

Internet, na rozdíl od mikropočítačů, nemá nějakého jednoho všeobecně uznávaného otce. Je výsledkem dlouholeté práce spousty talentovaných lidí. Zde budou zmíněna jen ta nejvýznamnější jména, čímž ovšem nechce být naznačeno, že ti ostatní „otcové zakladatelé“ jsou horší a nezajímaví. Stejně jako stavebnice nemůže být sestavena bez použití i té nejposlednější kostičky, ani Internet by nepracoval, kdyby úsilí vývojářů nebylo sladěno a jednotliví autoři kousků skládačky neprojevili skvělou invenci a schopnosti. Internet, a to je druhá zásadní poznámka, není nějakým jednolitým organizmem, ale souborem mnoha technologií. Není to jedna věc či jeden program. Opravdu se mnohem spíše podobá zmiňované skládačce.

Klepněte pro větší obrázek
The IMP guys - tým firmy BBN, který s pomocí speciálně upravených minipočítačů “Interface message processor” sestavil první počítačovou síť světa - ARPANET (Zdroj: Archiv BBN)

První myšlenka na propojení počítačů do jednotné sítě se zrodila na začátku šedesátých let. Již pár let předtím se zrodil předchůdce počítačové sítě – obranný systém SAGE, který pracoval na principu připojení mnoha terminálů k jednomu řídícímu počítači. V této době ještě neexistovaly mikropočítače, jaké známe dnes. Tehdejší minipočítače i sálové počítače byly krabice rozhodně větší, než malé. Pracovaly obvykle úplně jinak než dnes, prostě se na nich spustila jedna konkrétní úloha, na různé čtečky pásek či štítků připevnily ty správné s daty či programem a heuréka, stroj strašné síly zdroj se spustil.

Až později se objevily první systémy umožňující sdílení strojového času mezi více uživateli. Tím se podařilo zajistit ještě lepší využití těchto nesmírně drahých mašinek. Uživatelé se k nim připojovali pomocí terminálů. Jakkoliv nám terminál připadá jako takový v podstatě počítač, ve skutečnosti se nejednalo o nic jiného než monitor a klávesnici s trochou komunikační elektroniky. To hlavní se odehrávalo v centrálním počítači. Takže pokud snad někoho napadlo, že by si dávní tvůrci Internetu mohli vzít inspiraci v tom propojení terminálů a hlavního počítače, odpověď zní – ano i ne.

Centrální počítač jako slepá ulička

Na jedné straně tu jasná podobnost je. Jednalo se přeci o komunikaci mezi elektronickými systémy. Tyto systémy se spolu spojovaly pomocí přesně daných protokolů, jinými slovy, bylo jasně stanoveno, jak tento elektronický dialog má vlastně probíhat. Dokonce i nejstarší síťová topologie (neboli zapojení počítačů), tedy topologie hvězdicová, si brala příklad právě z tohoto propojení terminálů s centrálním počítačem.

Na straně druhé tu ale byly zásadní rozdíly. Zatímco v propojení počítač-terminál je jaksi jasné, kdo komu velí, u počítačové sítě to zas tak jednoduché být nemusí. Komunikace u terminálu probíhá jen mezi dvěma subjekty, není třeba tudíž řešit nějaké síťové adresy, domény a podobně. Zapojení je nepoměrně primitivnější a především pomalejší. Tehdejší terminály totiž byly pouze textové, takže přenos informací z klávesnice a následně na obrazovku nepotřeboval být rychlý. Zkrátka, jedná se o výrazně jednodušší technickou výzvu.

 Klepněte pro větší obrázek
Práce na počítači TX-2 v polovině šedesátých let na MIT

Druhý problém, který tvůrci prvních počítačových sítí museli vyřešit, souvisí se zapojením počítačů, tedy výše zmiňovanou topologií sítě. Jakkoliv to vypadá jako problém podružný, ve skutečnosti to vůbec tak jednoduché není. Právě zvolením vhodné topologie vděčí Internet za svou dnešní „nezranitelnost“.

Nejstarší zapojení je typu hvězda. Máme jeden centrální počítač a k němu jsou (jako dříve terminály) připojeny počítače okolní. Takto fungoval SAGE i první komerční systém SABRE. Toto zapojení se tehdy přímo nabízelo, ale vývojáři brzy přišli na jeho omezení. Zaprvé klade velké nároky na onen centrální počítač, protože ten prostě musí být rychlý, aby celou tu komunikaci zvládl. Za druhé, a to znamenalo základní problém, při výpadku centrálního počítače padá i síťová komunikace. 

Každý počítač pánem

Druhým typem zapojení je topologie sběrnicová. Na této myšlence je založen Ethernet, tedy síť, kterou dnes máte v práci či v domácnosti, ovšem první problémy podobného typu řešila rádiová síť ALOHANET na Havajských ostrovech. Dá se představit jako jeden velký „kabel“, k němuž jsou „navěšeny“ jednotlivé počítače. Samozřejmě, že dnešní firemní sítě jsou složitější, ale onen základ je právě tento.

Sběrnicová topologie má některé nevýhody. Především (a to představovalo ve své době významnou nevýhodu) musíte mít jistotu, aby se v síti počítače „nepřekřikovaly“. Dále (a to je nevýhoda ještě větší) musíte zajistit jejich jednoznačnou adresaci, aby bylo jasné, kdo komu co posílá. Na druhé straně, sběrnicová topologie má tu základní výhodu, že v ní neexistuje jeden centrální počítač. Je tudíž velmi spolehlivá.

Samotný Arpanet, první světová počítačová síť z šedesátých let, ovšem nebyl (stejně jako dnešní Internet) postaven na topologii sběrnicové, nýbrž šlo o decentralizovanou síť jednotlivých uzlů, kde každý byl spojen s minimálně dvěma až třemi jinými. V případě výpadku některého uzlu dokázala síť zprávu posílat jinou cestou, což je i dnešní základní vlastností Internetu. Vzhledem k malému počtu počítačů původního Arpanetu ale byla tato první síť dosti zranitelná.

Klepněte pro větší obrázek
Možnosti, jak třídit sítě dle zapojení: centralizovaná (typu hvězda) • decentralizovaná • distribuční – takový je Internet

Posledním základním typem topologie je kruh. Počítače jsou zapojeny do kruhu a zprávy si předávají způsobem „chodí pešek okolo“. S tímto nápadem přišla IBM pod jménem IBM TokenRing a je to sice už nápad překonaný, nicméně skvěle si na něm lze demonstrovat, jak elegantně vyřešit potíž s „překřikováním“ počítačů. 

Témata článku: Historie, Internet, Seriál Zrození internetu, Speciální síť, Terminál, Digitální přenos, Teorie, Základní typ, Řídící počítač, Skládačka, Správné pořadí, Elektronický systém, Slepá ulička, Rádiová síť, Havajský ostrov, Dnešní základ, Stejný problém, Mlčení, Hvězda, Late, Síťová data, Hvězdicová topologie, Optické vlákno, První myšlenka, Havajský


Určitě si přečtěte

Kde se bere elektřina v zásuvce? Poznejte 10 tajemství venkovních stožárů s dráty

Kde se bere elektřina v zásuvce? Poznejte 10 tajemství venkovních stožárů s dráty

Elektřina se vyrábí v elektrárnách, ale do zásuvek v našich domovech to pak má ještě hodně daleko. Dnes se na tuhle dlouhou cestu podíváme.

David Polesný | 85

Levný televizor místo drahého 4K HDR monitoru? Na co si musíte dát pozor

Levný televizor místo drahého 4K HDR monitoru? Na co si musíte dát pozor

** 43", 4K, 60 Hz a HDR k tomu za deset tisíc ** Televizor takových parametrů stojí téměř polovinu, co monitor ** Využití televize jako monitoru přináší řadu kompromisů, ale jde to

Tomáš Holčík | 63

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

David Polesný | 35

Osudová havárie Concordu: Před 18 lety přišel konec nadzvukových dopravních letadel

Osudová havárie Concordu: Před 18 lety přišel konec nadzvukových dopravních letadel

** Concorde byl nejrychlejším dopravním letadlem ** Atlantik dokázal přeletět za cca 3 až 3,5 hodiny ** Před osmnácti lety tragická havárie provoz těchto letadel prakticky ukončila

David Polesný, Jiří Černý | 39

Vybrali jsme 16 programovatelných hraček a stavebnic pro děti. A vlastně i pro vás

Vybrali jsme 16 programovatelných hraček a stavebnic pro děti. A vlastně i pro vás

** Získejte děti pro matematiku a základy techniky ** Kupte jim hračku nebo stavebnici, které vdechnou vlastní život ** Vybrali jsme 16 stavebnic pro nejmenší caparty i vás samotné

Jakub Čížek | 16

Nový iPhone a další novinky Applu: sledujte, na co se zase budou stát fronty

Nový iPhone a další novinky Applu: sledujte, na co se zase budou stát fronty

** Apple dnes představuje nové produkty v čele s novými iPhony ** Nemusí zůstat jen u telefonů, čekají se i další novinky ** Úvodní přednáška začíná v 19:00 našeho času

David Polesný | 57



Aktuální číslo časopisu Computer

Jak nastavit a ochránit nový mobil

Velký test bezdrátových klávesnicí a myší

Počítače v roce 2019

Srovnání barevných laserových multifunkcí