«Открытые системы»
Подавляющую часть работы, связанной с управлением передачей коммутируемых пакетов, выполняют маршрутизаторы
Представить современные коммутационные технологии Internet без маршрутизаторов, объединяющих фрагменты сети, невозможно. Их функцию иногда определяют так: «Маршрутизатор должен быть уверенным в том, что он не направляет пакеты с данными в ненужном направлении, дабы не перегружать сеть, и стремиться к тому, чтобы они шли в желаемом направлении». Маршрутизаторы значительно моложе таких типов сетевых устройств, как концентраторы и коммутаторы, использовавшиеся в телефонии. Чтобы провести различие между коммутаторами и маршрутизаторами, прибегают к образному сравнению сети с городской застройкой. Если узлы сети — это дома, то коммутаторы объединяют эти дома в улицы, а маршрутизаторы служат для организации уличного движения по указателям, которыми в данном случае служат таблицы маршрутизации. В истории маршрутизаторов отразились ситуации и жизненные обстоятельства, весьма типичные для компьютерной истории: прототипы создают одни, совершенствуют их другие, коммерциализируют третьи, а налаживают массовое производство четвертые. Последним обычно и достаются основные деньги; исключения случаются, но редко.
Рождение маршрутизаторов, как и все, что имеет отношение к первым шагам глобальной сети, связано с проектами, финансировавшимися оборонным агентством ARPA. Хорошо известно, что на первых порах коммутационное оборудование для сети Internet и ее предшественницы ARPAnet разрабатывалось и производилось монопольно компанией BBN (Bolt, Beranek и Newman), которую основали выходцы из Массачусетского технологического института. BBN собрала удивительную когорту инженеров и исследователей; среди них идеолог Сети Джозеф Ликлайдер, один из авторов теории сетей с коммутацией пакетов Леонард Клейнрок, один из разработчиков электронной почты Рей Томлинсон и многие другие. Компания существует и поныне, но остается в тени, занимаясь уникальными по своей сложности разработками, не выходя на массовый рынок. Поставку сетевого оборудования BBN начала в 1969 году, выпустив первый коммутатор для ARPAnet; он назывался IMP (Interface Message Processor) и был построен на основе мини-ЭВМ Honeywell DDP-516.
Чтобы обеспечить аппаратную поддержку перехода от ARPAnet к Internet, основным отличием которой был протокол IP, потребовались новые протоколы маршрутизации и поддерживающие их устройства. К счастью, выяснилось, что прообразы устройств такого типа уже созданы. Оказывается, еще в 1976 году для соединения собственной локальной сети BBN и нескольких других сетей с ARPAnet было выпущено несколько приборов, которые позже назвали маршрутизаторами. Опираясь на этот опыт, возглавляемая Бобом Хинденом команда в преддверии перехода на TCP/IP в 1981 году адаптировала для использования в качестве маршрутизаторов компьютеры PDP-11 и DEC LSI-11, написав для этого специальное программное обеспечение. Маршрутизаторы — название router было придумано в этой команде — оказались настолько удачным изобретением, что составили конкуренцию продуктам других подразделений BBN. Они были дешевле и удобнее, начальство не сразу оценило это обстоятельство, поэтому их судьба была непростой. Впоследствии, в середине 90-х, разработчикам из BBN удалось построить первый высокоскоростной маршрутизатор с пропускной способностью до 40 Гбит/с, но из-за трений между разными подразделениями компания потеряла темп и, как многие компании Восточного побережья, уступила инициативу более энергичным обитателям Кремниевой долины.
С небольшим отставанием, но параллельно с инженерами из BBN в Стэндфордском университете к разработке маршрутизаторов приступил Уильям Ягер; сегодня его заслуженно считают отцом многопротокольных маршрутизаторов. Задача, стоявшая перед Ягером, выглядела так. К началу 1980 года на территории университетского кампуса сформировался настоящий «зоопарк» из мэйнфреймов, мини-ЭВМ DEC, Lisp-машин от Xerox; позже к ним добавились машины VAX, Explorer и Symbolic от Texas Instruments и другое оборудование. Связывая все это разнообразие в одну сеть, Ягер, который в отличие от Хиндена был в большей мере программистом, нежели инженером, избрал универсальный подход, поставив во главу угла не специальные программы, а сетевую операционную систему. Современные ОС могут управлять сетями и трафиком передачи пакетов, очередями, управления сетевыми ресурсами, включая обеспечение безопасности; но именно Ягер первым использовал термин Network Operating System, переложив на нее основные функции управления. После того как он написал необходимый код и перенес его на DEC PDP-11/05, для решения поставленной задачи ему требовалась только кабельная обвязка. Универсальность позволила добавить к протоколу PARC Universal Packet, предназначавшемуся для машин Xerox Altos, протоколы IP для VAX 750, Xerox Network Services, CHAOSnet для Explorer и Symbolic.
Но до создания маршрутизатора как специализированного устройства в его современном представлении не хватало соответствующего аппаратного решения. Оно нашлось в виде системной платы, разработанной студентом Стэндфорда Энди Бехтольшеймом. Впоследствии эта плата на процессоре Motorola 68000 была использована при создании первой рабочей станции Sun Microsystems, а ее автор стал одним из основателей этой компании. Для того чтобы превратить плату в маршрутизатор, потребовалось совсем немногое — снабдить ее разъемами для подключения к Ethernet и перенести на нее операционную систему и необходимые программы. Эту работу завершил Ягер в 1984 году. Бехтольшейм сохранил интерес к сетевому оборудованию; уйдя в 1995 году из Sun, он основал компанию Granite Systems, которую уже спустя год за 220 млн. долл. купила Cisco Systems. На протяжении нескольких последующих лет Бехтольшейм занимал пост вице-президента Cisco, а затем основал еще одну компанию, Kealia. Эту компанию относительно недавно купила Sun Microsystems, замкнув круг в трудовом пути Бехтольшейма.
Стэндфордская сеть заработала, а Ягер, сделав гениальное изобретение, остался практически ни с чем. В этом отношении его судьба удивительным образом напоминает судьбу Дага Энгельбарта, придумавшего компьютерную мышь, и судьбы других академических ученых, которым не хватило практической сметки. Зато этим качеством природа не обделила супругов Сэнди Лернер и Лена Босака, которые создали компанию Cisco, начав свое дело в комнате в общежитии. (Это название является «обрезком» от San-Francisco, в первых документах оно так и писалось, со строчной буквы, — cisco.) Босак признавал, что они сами ничего не изобрели, но выполнили то, благодаря чему изобретение превращается в инновацию, то есть довели маршрутизаторы до потребителя. В знак благодарности они заплатили Ягеру 100 тыс. долл., но тот передал эти деньги университету, считая, что изобрел маршрутизатор в рамках своих рабочих обязанностей. Компания была образована в 1986 году; в мае 1988-го месячные продажи составляли 0,5 млн. долл., в ноябре — 3,5 млн. долл.; дальше продажи росли сумасшедшими темпами. Но в том же году брак основателей Cisco распался, а когда прибыль стала исчисляться миллиардами, к управлению компанией пришли профессионалы, а Сэнди и Лен занялись другими делами.
Лен Босак
(родился в 1951 году) начал свою карьеру основателя и руководителя одной из крупнейших сетевых компаний еще в годы работы в Стэнфордском университете. Вместе со своей женой Сэнди Лернер они изучали возможность соединить две разрозненные локальные сети, находящиеся в разных университетских зданиях. Первоначально сети были соединены при помощи мостов, затем — маршрутизаторов. Предложенный Босаком маршрутизатор представлял собой модернизированный IMP, пропускавший вовне сети только трафик, предназначенный для выхода, и внутрь — соответственно трафик, предназначенный для прохождения в сеть. Изобретением заинтересовались другие институты, при этом в Стэнфордском университете предложение супругов организовать продажи маршрутизаторов отвергли. Супруги основали собственную компанию, назвав ее Cisco, после чего начался следующий этап в карьере Босака — работа в новой компании, штаб-квартира, производственный цех, тестовая лаборатория которой, как и все другие помещения, располагались в квартире Босака и Лернер. Они обращались в различные венчурные компании, и в 1987 году компания Sequoia Capital вложила 2 млн. долл. в новое предприятие.
Уильям Ягер
(родился в 1940 году) получил степень бакалавра в области математики в 1964 году в Университете штата Калифорния в Беркли, и степень магистра математики, в 1976 году в Университете штата Калифорния в Сан-Хосе. В 1970 году Ягер полностью закончил работу над всеми материалами для защиты диссертации на соискание докторской степени по математике, но, к великому неудовольствию своего научного руководителя, отказался от защиты, так как решил отказаться от карьеры ученого-математика и заняться компьютерами, поскольку был убежден, что за ними будущее. Четыре года Ягер прослужил в исследовательском центре НАСА, где работал в космических программах Pioneer 10 и 11, за службой последовали 20 лет работы в Стэнфордском университете. Главным его достижением за это время стала разработка многопротокольных маршрутизаторов, которые у него лицензировала компания Cisco Systems в 1986 году. Кроме того, в 1979 году он написал небольшую программу для ftp, которая впоследствии была переписана в университете Columbia University и превратилась в известную программу Kermit. Сейчас Ягер занимает пост директора по науке в основанной им компании Peerouette.
Роберт Хинден
получил степень бакалавра в области электротехнике и магистра в области информатики в нью-йоркском Юнион-колледже. Одним из первых мест его работы стала компания Bolt, Beranek, and Newman, где он принимал участие во многих сетевых проектах, в частности по разработке первого маршрутизатора для Internet и реализации стека протоколов TCP/IP. Он работал также в Sun Microsystems, где в его обязанности входило руководство подразделением, разрабатывавшим Internet-протоколы для операционной системы компании Sun. Затем он стал одним из первых (точнее, четвертым) сотрудником компании Ipsilon Networks, которая в 1997 году была куплена финской корпорацией Nokia. Это в конечном итоге привело его на пост директора по Internet-технологиям в Nokia Networks, расположенной в штате Калифорния. Кроме того, Хинден активно работал в IETF начиная с 1985 года, а в настоящее время возглавляет рабочую группу IPng и входит в директорат этой группы. Он также является председателем рабочей группы по созданию протокола Virtual Router Redundancy Protocol в IETF, организовал и возглавляет рабочие группы по технологии IP через ATM и Open Routing.