Cómo ARPANET construyó la columna vertebral de la Internet moderna

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Internet no surgió de la nada. Tiene un linaje directo de un proyecto específico financiado por el Departamento de Defensa de Estados Unidos a finales de los años 1960. Ese proyecto fue ARPANET.

La Red de Agencias de Proyectos de Investigación Avanzada era una red informática experimental. Sirvió como precursor de todo lo que hoy llamamos Internet. La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) financió la iniciativa. El objetivo era sencillo sobre el papel. Vincular computadoras en instituciones de investigación financiadas por el Pentágono. Lo hicieron a través de líneas telefónicas existentes.

“El propósito de ARPANET siempre fue más académico que militar”

La paranoia de la Guerra Fría dio forma a la arquitectura. Los comandantes militares necesitaban un sistema de comunicaciones sin un núcleo central. Temían un único punto de fracaso. Si un enemigo atacara el cuartel general o la base de operaciones, toda la red podría apagarse instantáneamente. Un golpe podría bloquear todos los datos.

La solución fue un diseño descentralizado. No había un centro principal. No hay un cerebro central que destruir. Esto condujo a la estructura en forma de tentáculo que vemos hoy. Instalaciones académicas se unieron a la red. Ampliaron su alcance más allá de los laboratorios militares. Internet esencialmente conserva esa forma. Sólo que a una escala mucho mayor.

Todavía usamos esta lógica todos los días. Cuando carga una página web, no se conecta a un servidor. Estás navegando por una red de conexiones. Es un diseño nacido del miedo. Y funciona gracias a ello.

El lado humano de ARPANET

La paranoia de la Guerra Fría dio origen a Internet. Esa es la cruda verdad. En la década de 1960, los líderes militares temían que los bombarderos soviéticos lanzaran ataques nucleares sorpresa. Necesitaban una estructura de mando que no se desmoronara bajo presión. Entonces construyeron SAGE (entorno terrestre semiautomático). Fue una empresa enorme que costó 61.000 millones de dólares y tardó seis años en implementarse.

SAGE utilizó 23 centros de dirección. Cada uno albergaba una computadora central capaz de rastrear 400 aviones simultáneamente. Podría distinguir un Cessna amigo de un bombardero hostil. Pero el nombre lo decía todo. Era sólo semia automático. Los humanos tuvieron que tomar las decisiones finales.

Esta limitación se convirtió en la semilla de algo mucho más grande.

Joseph Carl Robnett Licklider vio el potencial de esa interacción humana. Lo llamó simbiosis hombre-computadora en un ensayo de 1960. Su idea era radical: combinar la mente humana con la velocidad y la lógica de la computadora. Seguirían mejores decisiones.

En 1962, Licklider se unió a ARPA. Dirigió la Oficina de Técnicas de Procesamiento de la Información (IPTO) durante sólo dos años. Ese breve período lo cambió todo. Cambió el nombre de su oficina de Investigación de Comando y Control a IPTO. Impulsó la informática interactiva. Creía que los humanos y las máquinas trabajando juntos podrían crear un mundo mejor.

La financiación siguió su visión. Durante su estancia en IPTO, ARPA financió aproximadamente el 70 por ciento de toda la investigación en informática de Estados Unidos. No era un sofocante búnker militar. Era un patio de recreo para ideas radicales. ARPANET no se trataba sólo de defensa. Se trataba de gráficos. Procesamiento paralelo. Simulación de vuelo. Y networking.

¿Por qué Taylor se conectó a la red?

Ivan Sutherland se hizo cargo de IPTO en 1964. Robert Taylor lo siguió en 1966. Taylor notó algo extraño en su oficina del Pentágono.

Tenía tres terminales de teletipo. Cada uno de ellos estaba conectado a una computadora central remota diferente de tiempo compartido.
1. Corporación de Desarrollo de Sistemas en Santa Mónica.
2. Proyecto Genie de UC Berkeley.
3. Sistema de tiempo compartido compatible del MIT (Multics).

Taylor miró las pantallas. Las computadoras se encendieron. Usuarios locales conectados. Intercambiaron mensajes. Compartieron archivos. Se formaron comunidades interactivas en torno al hardware.

Taylor se dio cuenta de la ineficiencia. ¿Por qué se necesitan tres máquinas separadas para comunicarse con tres sistemas incompatibles? No tenía sentido. Quería un protocolo. Un idioma. Una forma para que cualquier terminal se comunique con cualquier computadora.

Esa observación condujo directamente a la propuesta de desarrollo de ARPANET. Consiguió la financiación. La visión era clara: vincular investigadores y computadoras independientemente de su ubicación.

El nacimiento de un plan público

El anteproyecto salió a la luz pública en octubre de 1967. Un simposio de la ACM en Gatlinburg, Tennessee, anunció el plan. ¿El objetivo? Vincule 16 universidades y centros de investigación patrocinados por ARPA en todo EE. UU.

Fue una apuesta arriesgada. Charles M. Herzfeld, ex director de la ARPA, señaló que el papel militar era secundario. El verdadero objetivo era conectar a la gente. Nadie sabía si funcionaría. El millón de dólares inicial provino de fondos desviados de defensa contra misiles balísticos.

En el verano de 1968, el Departamento de Defensa solicitó ofertas. Bolt, Beranek y Newman (BBN) de Cambridge, Massachusetts, ganaron el contrato de un millón de dólares en enero de 1969.

Taylor se convirtió en el evangelista de este nuevo mundo. Volvió a formar equipo con Licklider. En 1968, publicaron “La computadora como dispositivo de comunicación” en Ciencia y Tecnología.

La primera línea fue un shock.

“Dentro de unos años, los hombres podrán comunicarse más eficazmente a través de una máquina que cara a cara.”

Predijeron comunidades globales en línea. Interfaces sensibles al estado de ánimo. El primer vistazo público al potencial de la informática digital en red. Atrajo a los investigadores. Preparó el escenario para el resto de la historia.

ARPANET no se creó para la comodidad. Fue construido para sobrevivir. El objetivo era simple: compartir datos a través de grandes distancias sin depender de líneas telefónicas dedicadas y frágiles. Si una línea se caía, la conexión moría. Esto era inaceptable para una red destinada a resistir una catástrofe. ¿La solución? Conmutación de paquetes.

Paul Baran, de RAND Corporation, ya se había dado cuenta de esto. Se le encomendó la tarea de diseñar una red de comunicaciones que pudiera sobrevivir a un ataque nuclear. Su respuesta fue “la ruta de la patata caliente”. Los militares lo ignoraron. Su artículo de 1964 fue clasificado, archivado y olvidado.

Afortunadamente, acabó en manos de los investigadores de ARPA. Lo desenterraron. Se dieron cuenta de que era el eslabón perdido. El concepto de Baran se convirtió en la columna vertebral de ARPANET y, por extensión, de la Internet moderna. Sin la conmutación de paquetes, la web tal como la conocemos no existiría.

¿Qué es realmente un paquete de datos?

Piensa en un archivo grande como un correo electrónico o un vídeo. La conmutación de paquetes lo divide en trozos pequeños y manejables. No todos estos trozos viajan de la misma manera. Ni siquiera es necesario que lleguen en orden.

Cada paquete lleva un encabezado. Es una etiqueta que dice: “Soy parte del mensaje #402. Soy el fragmento B. Vuelve a ensamblarme después de A y antes de C.”

También hay matemáticas involucradas. Las sumas de verificación verifican que los datos no se dañaron durante el tránsito. Si se pierde un paquete, el sistema solicita un reenvío. La red utiliza conmutadores computarizados para enrutar estos paquetes por caminos de menor resistencia. Esto evita el tipo de atascos que ocurren en las líneas dedicadas. Es eficiente. Es resistente. Y funciona en torno a la infraestructura telefónica existente.

El accidente que empezó todo

A finales de 1969, los estudiantes graduados de UCLA bajo la dirección de Leonard Kleinrock se prepararon para enviar el primer mensaje. El objetivo era el Instituto de Investigación de Stanford. Charley Kline era la persona que escribía.

Inició sesión. Escribió “L-O-G”. El sistema falló.

La letra “G” nunca fue escrita. La primera transmisión a través de ARPANET falló inmediatamente.

No fue un gran lanzamiento. Fue un problema técnico. Pero los errores se solucionaron rápidamente. Las conexiones se volvieron perfectas. Las limitaciones eran obvias al principio. Puede iniciar sesión en máquinas remotas, imprimir en impresoras remotas o transferir archivos. Eso fue todo. Tres funciones. Nada llamativo.

Sin embargo, el interés fue intenso. Las instituciones académicas se apresuraron a sumarse. A finales de 1969, la UC Santa Bárbara y la Universidad de Utah estaban conectadas.

Crecimiento exponencial

La red creció rápidamente. Demasiado rápido para algunas expectativas iniciales.

  • Abril 1971 : 15 nodos. 23 terminales de acogida.
  • Adiciones clave : BBN (el contratista), MIT, RAND, NASA.
  • Enero 1973 : 35 nodos.
  • 1976 : 63 hosts conectados.

Fue un banco de pruebas. Cada día traía nuevos experimentos. Los protocolos evolucionaron. Telnet surgió para el inicio de sesión remoto. Protocolo de transferencia de archivos (FTP) estandarizado para mover datos. El Protocolo de control de red (NCP) mantuvo las conexiones estables.

Pero la característica principal llegó silenciosamente. En 1971, Ray Tomlinson de BBN escribió el primer programa de correo electrónico. No inventó el concepto de mensajería, pero lo hizo viable en ARPANET.

La comunidad lo adoptó al instante. Luego vinieron las listas de correo. Se formaron grupos de discusión virtuales de la noche a la mañana. SF-LOVERS se convirtió en una de las primeras listas dedicadas a los fanáticos de la ciencia ficción. Fue informal. Era humano. No se parecía en nada a la rígida transferencia de datos de grado militar para la que fue diseñada la red.

La infraestructura para la supervivencia había dado origen a una cultura de conexión. Los paquetes seguían moviéndose. Las rutas todavía estaban cambiando. Pero el propósito había cambiado. Ya no se trataba sólo de mantener vivos los datos. Se trataba de dejar hablar a la gente.

El protocolo que dominó las redes

ARPANET tenía un importante punto ciego. No podía comunicarse con las otras redes informáticas que surgieron a su paso. El diseño requería demasiado control. Demasiada estandarización. Las máquinas y los equipos tenían que seguir las mismas reglas rígidas. Eso fue un cuello de botella. En la primavera de 1973, Vinton Cerf y Bob Kahn estaban mirando una pared. Necesitaban conectar ARPANET con otros dos sistemas emergentes: SATNET, una red satelital, y ALOHANET, un sistema de radio por paquetes con sede en Hawaii.

La solución no llegó en un laboratorio. Llegó en el vestíbulo de un hotel. Cerf estaba esperando. Ideó un nuevo protocolo de comunicaciones informáticas. Una puerta de enlace entre redes. Con el tiempo llegó a ser conocido como protocolo de control de transmisión/protocolo de Internet (TCP/IP).

Probado por primera vez en ARPANET en 1977, esto no fue sólo un ajuste. Fue un mecanismo de transferencia. Una red podría pasar paquetes de datos a otra. Luego otro. Luego otro. Cuando Internet finalmente se convirtió en una red de redes, esta innovación fue lo único que la mantuvo unida. Sigue siendo la base de la Internet moderna.

NCP a TCP/IP: el gran cambio

¿Por qué importaba esto? Porque la vieja guardia no se iba tranquilamente. En 1975, ARPANET se trasladó a la Agencia de Comunicaciones de Defensa. Ya no era experimental. Tampoco estuvo solo. A finales de la década de 1970 se produjo una oleada de nuevas redes.

  • CSNET (Red de Investigación en Ciencias de la Computación)
  • CDnet (red canadiense)
  • BITNET (Porque es la red del tiempo)
  • NSFNET (Red de la Fundación Nacional de Ciencias)

NSFNET eventualmente reemplazaría a ARPANET como columna vertebral de Internet. Posteriormente fue reemplazada por redes comerciales. Pero en 1983, el panorama estaba cambiando violentamente.

Ese año se adoptó el término “Internet”. Coincidió con el amplio uso de TCP/IP. ARPANET se dividió. MILNET asumió las funciones militares y de defensa. Quedó una versión civil. La palabra “Internet” se acuñó inicialmente simplemente como una forma sencilla de referirse a la combinación de estas dos redes. Interconexión en red.

El fin de los días de ARPANET comenzó a mediados de 1982. Su protocolo de comunicaciones original, NCP, estuvo desactivado durante un día. Sólo los sitios de red que habían cambiado al lenguaje TCP/IP de Cerf podían comunicarse. Fue una migración forzada. El 1 de enero de 1983, el NCP pasó a la historia. TCP/IP surgió como el protocolo universal.

La conexión UNIX

El último avance para TCP/IP se produjo en 1985. Fue integrado en una versión del sistema operativo UNIX. Esto lo colocó en las estaciones de trabajo de Sun Microsystems. Naughton señala que esto lo colocó “en el corazón del sistema operativo que controlaba la mayoría de las computadoras en las que finalmente se ejecutaría Internet”.

Cerf lo resumió mejor. “La historia de la Red es la historia de los protocolos”.

A medida que crecieron los servicios en línea gratuitos y comerciales como Prodigy, FidoNet, Usenet y Gopher, la importancia de ARPANET disminuyó. NSFNET se convirtió en la columna vertebral. El antiguo sistema finalmente se cerró en 1989. Se dio de baja formalmente en 1990.

Dos años antes Tim Berners-Lee volvería a cambiar todo con la World Wide Web. La infraestructura había desaparecido. La base permaneció.