De ontwikkeling van een store-and-forward netwerk

Begin jaren 1960 ontwikkelden twee onderzoekers, Paul Baran en Donald Davies, los van elkaar hetzelfde revolutionaire idee van een communicatienetwerken volgens het principe van packet-switching.

Paul Baran werkte sinds 1959 in de afdeling computerwetenschappen van RAND, een spin-off van de luchtmacht. RAND was kort na de Tweede Wereldoorlog opgericht om de onderzoeksinitiatieven die tijdens de oorlog waren gestart te bewaren. In een sfeer van Koude Oorlog zochten de onderzoekers van RAND naar een manier om het communicatie- en controlesysteem voor de strategische wapens te verzekeren tegen een nucleaire aanval, zodat vergelding mogelijk was. [35] Baran was één van de eersten die het probleem, althans op theoretisch vlak, oploste. Hij beschreef zijn motivatie als:

"It was done in respons to the most dangerous situation that ever existed. …If war does not mean the end of the earth in a black-and-white manner, then it follows that we should do those things that make the shade of gray as light as possible…" [36]

 

Baran kwam tot zijn inzichten na een gesprek over neurale netwerken met Warren McCulloch, een psychiater aan het MIT. [37] McCulloch vertelde Baran over de overdracht van hersenfuncties in de hersenen; een systeem van heradressering die steeds een zo optimaal mogelijke hersenfunctie garandeert. Naar dit model zou het, althans in theorie, mogelijk zijn een communicatienetwerk met een overvloedig aantal connecties op te zetten, maar er was één grote technische beperking namelijk het analoge telefoonnetwerk. In een analoog netwerk vermindert de kwaliteit van de informatie bij elke doorschakeling. Het alternatief was de digitale technologie die toeliet dat binaire clusters oneindig veel gekopieerd werden zonder kwaliteitsverlies.

Barans theoretische netwerkconfiguratie was zo eenvoudig als dramatisch anders en nieuw. Naast de traditionele gecentraliseerde en gedecentraliseerde, zeer kwetsbare netwerkstructuren, introduceerde Baran een derde optie die hij de distributed networks noemde. [38] In een distributed network had elke site een overvloedig aantal verbindigen met andere sites wat het netwerk zeer solide maakte. [39] Probleem hierbij was de vraag hoeveel verbindingen nodig waren om het netwerk overleefbaar te maken. Onderzoek wees uit dat elk site verbonden met drie of vier andere centra zeer betrouwbaar zou zijn.

Barans tweede idee was nog veel revolutionairder: de berichten opsplitsen in kleine message blocks die via diverse wegen hun doel konden bereiken en bij aankomst daar opnieuw werden samengesteld, het zogenaamde distributed adaptive message block. [40] Het was veel economischer de berichten in kleine blokjes over een lijn te sturen dan de lijn constant open te houden om hem maar af en toe te gebruiken. In die context sprak Baran van "hot patato routing" waarbij elke basisstation met behulp van voortdurend geüpdate routetabellen als informatiedispatcher zou functioneren. Berichten die in een basisstation werden ontvangen, zouden er net als een "hot patato" onmiddellijk worden doorgestuurd over de snelst beschikbare communicatielijn.

In augustus 1965 stuurde RAND een voorstel voor een distributed switching network naar de luchtmacht, die een testnetwerk wilde financieren maar de American Telephone and Telegraph Company weigerde het netwerk te bouwen. De luchtmacht wilde ook zonder AT&T verder maar het Pentagon besliste het project in handen van het pas opgerichte Defense Communications Agency te geven. [41] Baran, bevreesd dat de bureaucraten zijn ideeën zouden verknoeien, liet het project afblazen in de hoop het later met een competente partner te kunnen realiseren. [42]

Quasi gelijktijdig schreef Donald Davies, een fysicus aan het NPL een reeks memoranda waarin hij zijn ideeën over een nieuw computernetwerk uiteenzette. In juni 1966 gaf hij in Londen een lezing over het versturen van kleine packets informatie over een store-and-forward netwerk. [43] Davies, die geen post-attack-motivatie had, verspilde geen tijd aan betrouwbaarheidsstudies maar hield zich bezig met het diversiteitsprobleem tussen de verschillende computers. Omdat het hem onmogelijk leek om alle computers op een zelfde manier te laten werken lanceerde hij het voorstel van een tussenliggende computer die de packets ten behoeve van de hostcomputer waarmee hij verbonden was zou vertalen. [44] De Britse telecommunicatiesector was vol lof over Davies voorstellen en spontaan werd er geld voor een experimenteel netwerk in het NPL vrijgemaakt. [45]

10/04/97