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Red NPL

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Esquema de la red NPL

La red NPL , o Red de Comunicaciones de Datos NPL , era una red informática de área local operada por el Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Londres que fue pionera en el concepto de conmutación de paquetes .

Basándose en los diseños concebidos por Donald Davies en 1965, el desarrollo comenzó en 1966. La construcción se inició en 1968 y los primeros elementos de la versión Mark I entraron en funcionamiento a principios de 1969, alcanzando su plena operatividad en enero de 1970. La versión Mark II funcionó desde 1973 hasta 1986. La red NPL fue la primera red informática en implementar la conmutación de paquetes y la primera en utilizar enlaces de alta velocidad. Su diseño original, junto con las innovaciones implementadas en ARPANET y la red CYCLADES , sentó las bases técnicas de la Internet moderna .

Orígenes

Paquete de red NPL

En 1965, Donald Davies , quien más tarde fue nombrado jefe de la División de Ciencias de la Computación del NPL, propuso una red nacional de datos comercial en el Reino Unido basada en la conmutación de paquetes en la Propuesta para el desarrollo de un servicio nacional de comunicaciones para el procesamiento de datos en línea . [ 1 ] [ 2 ] Al año siguiente, perfeccionó sus ideas en la Propuesta para el desarrollo de un servicio nacional de comunicaciones para el procesamiento de datos en línea . [ 3 ] [ 4 ] El diseño fue el primero en describir el concepto de una "computadora de interfaz", hoy conocida como enrutador . [ 5 ]

Roger Scantlebury presentó una versión escrita de la propuesta titulada « Una red de comunicaciones digitales para computadoras que proporciona respuesta rápida en terminales remotas » en el Simposio sobre Principios de Sistemas Operativos en 1967. El diseño implicaba la transmisión de señales ( paquetes ) a través de una red con una estructura jerárquica. Se propuso que se construyeran «redes locales» con computadoras de interfaz que se encargarían de la multiplexación entre varios sistemas de usuario ( computadoras de tiempo compartido y otros usuarios ) y de la comunicación con la «red de alto nivel». Esta última se construiría con «nodos de conmutación» conectados entre sí mediante circuitos de velocidad megabit ( enlaces T1 , que funcionan con una velocidad de línea de 1,544 Mbit/s ). [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] En el informe de Scantlebury posterior a la conferencia, señaló: «Parece que las ideas del documento del NPL en este momento son más avanzadas que cualquiera de las propuestas en los EE. UU.». [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

Conmutación de paquetes

La primera base teórica de la conmutación de paquetes fue el trabajo de Paul Baran , en RAND , en el que los datos se transmitían en pequeños fragmentos y se enrutaban de forma independiente mediante un método similar a las técnicas de almacenamiento y reenvío entre nodos de red intermedios. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Davies llegó de forma independiente al mismo modelo en 1965 y lo denominó conmutación de paquetes . [ 16 ] Eligió el término "paquete" tras consultar con un lingüista del NPL porque era susceptible de ser traducido a otros idiomas además del inglés sin comprometer su significado. [ 17 ] En julio de 1968, el NPL realizó una demostración de redes reales y simuladas en un evento organizado por el Real Time Club en el Royal Festival Hall de Londres. [ 18 ] Davies hizo la primera presentación pública de la conmutación de paquetes el 5 de agosto de 1968 en el Congreso IFIP de Edimburgo. [ 19 ]

Las ideas originales de Davies influyeron en otras investigaciones alrededor del mundo. [ 7 ] [ 20 ] [ 21 ] Larry Roberts incorporó estos conceptos en el diseño de ARPANET . [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] La red NPL propuso inicialmente una velocidad de línea de 768 kbit/s . [ 25 ] Influenciada por esto, la velocidad de línea planificada para ARPANET se actualizó de 2,4  kbit/s a 50  kbit/s y se adoptó un formato de paquete similar. [ 26 ] [ 27 ] El proyecto CYCLADES de Louis Pouzin en Francia también fue influenciado por el trabajo de Davies. [ 28 ] Estas redes sentaron las bases técnicas de la Internet moderna . [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

Implementación

Desarrollo de redes

A partir de finales de 1966, [ 32 ] Davies encargó a Derek Barber, su adjunto, que estableciera un equipo para construir una red de área local que atendiera las necesidades de NPL y demostrara la viabilidad de la conmutación de paquetes. El equipo estaba compuesto por: [ 18 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

  • Responsable del equipo de comunicaciones de datos: Roger Scantlebury
  • Software: Peter Wilkinson (líder), John Laws, Carol Walsh, Keith Wilkinson (sin parentesco) y Rex Haymes.
  • Instrumentación: Keith Bartlett (guitarra principal), Les Pink, Patrick Woodroffe, Brian Aldous, Peter Carter, Peter Neale y algunos otros.

El equipo trabajó durante 1967 para producir conceptos de diseño para una red de área amplia y una red de área local para demostrar la tecnología. La construcción de la red de área local comenzó en 1968 utilizando un nodo Honeywell 516. [ 37 ] [ 38 ] El equipo del NPL colaboró ​​con Honeywell en la adaptación del controlador de entrada/salida DDP516 , [ 32 ] y, al año siguiente, la ARPANET eligió la misma computadora para que sirviera como procesadores de mensajes de interfaz (IMP). [ 39 ]

Elementos de la primera versión de la red, la Red NPL Mark I, entraron en funcionamiento a principios de 1969 (antes de que ARPANET instalara su primer nodo). [ 7 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] La red estuvo completamente operativa en enero de 1970. [ 7 ] La red de área local NPL, seguida por la red de área amplia ARPANET en Estados Unidos, fueron las dos primeras redes informáticas que implementaron la conmutación de paquetes. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] La red utilizó enlaces de alta velocidad, siendo la primera red informática en hacerlo. [ 46 ] [ 33 ] [ 47 ]

La red NPL se interconectó posteriormente con otras redes, incluido el Servicio Experimental de Conmutación de Paquetes de la Oficina de Correos (EPSS) y la Red Europea de Informática (EIN) en 1976. [ 7 ]

En 1976, se conectaron 12 computadoras y 75 dispositivos terminales. [ 48 ] Al año siguiente, había aproximadamente 30 computadoras, 30 periféricos y 100 terminales VDU, todos capaces de interactuar a través de la red NPL. [ 49 ] La red permaneció en funcionamiento hasta 1986. [ 37 ]

Desarrollo de protocolos

modelo de red NPL

El primer uso del término protocolo en un contexto moderno de comunicaciones de datos aparece en un memorándum titulado A Protocol for Use in the NPL Data Communications Network escrito por Roger Scantlebury y Keith Bartlett en abril de 1967. [ 33 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] Otra publicación de Bartlett en 1968 introdujo el concepto de un protocolo de bits alternos (utilizado posteriormente por ARPANET y EIN) [ 53 ] [ 54 ] y describió la necesidad de tres niveles de transmisión de datos, [ 55 ] que corresponden aproximadamente a los niveles inferiores del modelo OSI de siete capas que surgió una década más tarde.

La versión Mark II, que estuvo operativa desde 1973, utilizaba una arquitectura de protocolo "en capas" de este tipo. [ 7 ] [ 56 ]

El equipo del NPL también introdujo la idea de verificación de protocolo . [ 33 ] La verificación de protocolo se discutió en la edición especial de noviembre de 1978 de las Actas del IEEE sobre conmutación de paquetes. [ 57 ]

Investigación adicional

Estudios de simulación

El equipo del NPL también llevó a cabo trabajos de simulación sobre el rendimiento de redes de paquetes de área amplia, estudiando datagramas y congestión de red . Este trabajo se realizó para investigar redes de un tamaño capaz de proporcionar servicios de comunicaciones de datos a la mayor parte del Reino Unido [ 7 ] [ 28 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

Davies propuso un método adaptativo de control de congestión que denominó isarítmico . [ 32 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]

Interconexión de redes

La red NPL fue un banco de pruebas para la investigación de interconexión de redes durante la década de 1970. [ 65 ] Davies, Scantlebury y Barber fueron miembros activos del Grupo de Trabajo de Redes Internacionales (INWG) formado en 1972. [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] Vint Cerf y Bob Kahn reconocieron a Davies y Scantlebury en su artículo de 1974 , Un protocolo para la intercomunicación de redes de paquetes, que DARPA desarrolló hasta convertirlo en el conjunto de protocolos de Internet utilizado en la Internet moderna . [ 69 ]

Barber fue nombrado director del proyecto europeo COST 11 y desempeñó un papel destacado en la Red Europea de Informática (EIN). [ 70 ] Scantlebury lideró la contribución técnica del Reino Unido, reportando directamente a Donald Davies. [ 33 ] [ 66 ] [ 71 ] [ 72 ] El protocolo EIN ayudó a lanzar los protocolos INWG y X.25 . [ 54 ] [ 73 ] [ 74 ] INWG propuso un protocolo internacional de extremo a extremo en 1975/6, [ 75 ] aunque este no fue ampliamente adoptado. [ 76 ] [ 77 ] Barber se convirtió en presidente de INWG en 1976. [ 66 ] Propuso e implementó un protocolo de correo para EIN. [ 78 ]

El NPL investigó el "dilema fundamental" de la interconexión de redes; es decir, que un protocolo de host común requeriría la reestructuración de las redes existentes si no estaban diseñadas para usar el mismo protocolo. El NPL se conectó con la Red Europea de Informática mediante la traducción entre dos protocolos de host diferentes, mientras que la conexión del NPL con el Servicio Experimental de Conmutación de Paquetes de la Oficina de Correos utilizó un protocolo de host común en ambas redes. Este trabajo confirmó que establecer un protocolo de host común sería más fiable y eficiente. [ 79 ]

Davies y Barber publicaron Communication networks for computers en 1973 y Computer networks and their protocols en 1979. [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] Hablaron en el Simposio de Comunicaciones de Datos en 1975 sobre la "batalla por los estándares de acceso" entre datagramas y circuitos virtuales , y Barber dijo que "la falta de interfaces de acceso estándar para las redes de comunicación públicas emergentes de conmutación de paquetes está creando 'una especie de monstruo' para los usuarios". [ 83 ] Durante un largo período de tiempo, la comunidad de ingeniería de redes estuvo polarizada por la implementación de conjuntos de protocolos competidores, comúnmente conocidos como las Guerras de Protocolos . No estaba claro qué tipo de protocolo daría como resultado las mejores y más robustas redes de computadoras. [ 84 ]

Derek Barber participó en debates sobre el diseño de Internet en 1980. [ 85 ]

Correo electrónico

Derek Barber propuso un protocolo de correo de red y lo implementó en la EIN en 1979, el primer protocolo europeo para correo electrónico . [ 86 ] [ 87 ] [ nb 1 ] Jon Postel hizo referencia al trabajo de Barber en su primer artículo sobre correo electrónico en Internet, publicado en la serie Internet Experiment Note . [ 89 ]

Seguridad de la red

La investigación posterior de Davies en NPL se centró en la seguridad de los datos para redes informáticas. [ 90 ]

Legado

Los conceptos de conmutación de paquetes, enrutadores de alta velocidad, protocolos de comunicación por capas, redes informáticas jerárquicas y la esencia del principio de extremo a extremo que se investigaron y desarrollaron en el NPL se volvieron fundamentales para la comunicación de datos en las redes informáticas modernas, incluida Internet . [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]

Más allá del NPL y los diseños de Paul Baran en RAND, DARPA fue la fuerza institucional más importante, creando ARPANET, la primera red de conmutación de paquetes de área amplia, con la que se compararon o replicaron muchos otros diseños de red de la época. [ 96 ] El enrutamiento, el control de flujo, el diseño de software y el control de red de ARPANET fueron desarrollados de forma independiente por el equipo IMP que trabajaba para Bolt Beranek & Newman . [ 97 ] [ 24 ] La red CYCLADES diseñada por Louis Pouzin en el IRIA en Francia se basó en el trabajo de Donald Davies y fue pionera en importantes mejoras al diseño de ARPANET. [ 98 ] [ 99 ]

Además, en opinión de algunos, la investigación y el desarrollo de la interconexión de redes [ 100 ] y de TCP/IP en particular (que fue patrocinado por DARPA), marcan los verdaderos comienzos de Internet. [ 39 ] [ 101 ] [ 102 ] La adopción de TCP/IP y la gobernanza temprana de Internet también fueron impulsadas por DARPA.

NPL patrocina una galería, inaugurada en 2009, sobre la "Tecnología de Internet" en el Museo Nacional de la Computación en Bletchley Park . [ 36 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ UCL implementó el correo de red en su conexión a ARPANET en 1974. [ 88 ]

Referencias

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Fuentes

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Lecturas adicionales

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