第2部:ARPANETの誕生

ロバート・テイラーとローレンス・ロバーツの構想から、IMP開発、最初の通信、RFCと初公開デモまでを解説します。

第2部: インターネットの歴史 - ARPANETの誕生

第4章:ロバート・テイラーとローレンス・ロバーツが描いたネットワークビジョン

ロバート・テイラーはかなりの直感力の持ち主として知られていた。

彼は1965年初頭、リックライダーの退任後、ARPAに入社し、情報処理技術部門(IPTO)の2代目所長であるアイバン・サザランドの代理として働いた。 数ヵ月後の1966年、34歳のテイラー情報処理技術部門(IPTO)の3代目所長となり、 リックライダーが確立したビジョンを引き継いだ。

彼が情報処理技術部門(IPTO)を率いたとき、 ARPAの局長はオーストリアの物理学者、チャールズ・ハーツフェルドに変わっていた。ハーツフェルドは前局長ルイナよりも資金の使い方が迅速かつ緩やであると有名だった。

テイラーはまっすぐハーツフェルドのオフィスに向かった。 他のプログラムディレクターたちは、 ウィーンなまりの強い大男ハーツフェルドに少々威圧された。 しかしテイラーは、この男に恐れるものは何もなかった。

テイラーは、ARPAが小規模なテストネットワークに資金を提供し、 たとえば4つのノードから始めて12個程度に増やすことをハーツフェルドに提案した。

たった20分で「素晴らしいアイデアだ」とハーツフェルドは言った。 「やってみよう。今、予算に100万ドル余っている。」
こうして、ネットワークの実験が始まった。

テイラーには予算があり、ハーツフェルドの支援もあったが、 そのようなネットワークの設計と構築を監督できるプログラムマネージャーが必要だった。 その人物は、リックライダーのアイデアを知り、 幅広い技術的問題に精通した一流のコンピューターサイエンティストでなければならなかった。

テイラーの頭の中には、すでに候補がいた。 それは、リンカーン研究所出身の、ローレンス・ロバーツだった。ロバーツは天才という評判だった。 28歳にして、コンピューターの分野では多くの科学者が一生かけて達成する以上の成果をあげていた。

ハーツフェルドテイラーの提案を承諾してからほぼ1年が経過したが、 ネットワーク化のアイデアはプログラムマネージャーの不在により行き詰まっていた。

1966年後半のある日、テイラーはARPAのオフィスに戻り、 ネットワークプログラムを実行するエンジニアを見つけるのに苦労していることをハーツフェルドに説明した。ハーツフェルドは受話器を取り、リンカーン研究所にダイヤルした。 短い会話だったが、ハーツフェルドは電話を切ってテイラーに微笑みかけ、「まあ、いいでしょう。どうなるか見てみましょう」と言った。

2週間後、ロバーツはその仕事を引き受けた。ローレンス・ロバーツは、ARPAに入ったとき29歳だった。

ARPAに入社する前、ロバーツはコンピュータネットワークの基本的な概要をすでに把握していた。 その後、プロジェクトが拡大するにつれて、綿密なネットワーク図を描き、 データラインが通る場所やノード間のホップ数をスケッチした。 トレーシングペーパーと方眼紙に、概念的および論理的なスケッチを何百も作成した。

1967年初頭、ミシガン州アナーバーで開かれたARPAの主任研究者の会議がネットワークの発展を前に進めた。

会議はテイラーが招集したもので、議題の主要項目はネットワーク実験だった。 彼のアイデアは、すべてのコンピュータを電話回線で直接相互接続するというものだった。 しかし、このアイデアはあまり受けなかった。対処しなければならないバリエーションが数十個はあった。 たとえば、TX-2をUCLAのSigma-7やSRIのコンピュータと通信するにはどのようにプログラムすればよいか。 マシン、オペレーティングシステム、プログラミング言語はすべて異なっていた。

会議が終わる直前、 計算機科学者であるウェズリー・クラークロバーツにメモを渡した。 そこには「ネットワークを隅々まで理解している」と書かれていた。

クラークのアイデアは新しい解決策だった。 ルーティングに特化した、相互接続されたサブネットコンピューターネットワークを作ることだった。 このネットワークを構成する小さなコンピューターはすべて同じ言語を話し、 ホストコンピューターではなくそれらのコンピューターがすべてのルーティングを担当する。 ホストコンピューターは、サブネットのコンピューターと接続するときのみ調整するだけで済む。クラークのアイデアは、ホストコンピューターに余分な負担をかけないようにし、 ルーティング専用のコンピューターのネットワークを構築することだった。

会議場から空港に向かう車中で、議論は白熱した。 多数のコンピュータで構成されたサブネットワークは、 法外な費用がかかるのではなかろうか。
また、「誰がそのようなものを構築できるのか」とロバーツは尋ねた。 「国内でそれができるのはたった一人だけです」とクラークは答えた。

フランク・ハート」です。

ワシントンに戻ったロバーツは、クラークのアイデアを記したメモを書き、レナード・クラインロックらに配布した。 彼は、ネットワークを制御する中間コンピュータを「インターフェースメッセージプロセッサ」またIMPと呼び、 「インプ」と発音した。
これらのコンピュータは、ネットワークの相互接続、データの送受信、エラーのチェック、エラー発生時の再送信、 データのルーティング、メッセージが目的の宛先に届いたかどうかの確認などの機能を実行することになっていた。

ロバーツは、このときネットワークはUCLASRIユタ大学カリフォルニア大学サンタバーバラ校の4か所から始めて、 最終的には19か所ほどに増やすべきだと考えていた。

UCLA が最初の拠点として選ばれたのは、レナード・クラインロックのネットワーク測定センターがあったからだ。 スタンフォード研究所 (後にスタンフォードとの関係を断ち切り、SRI となった) が最初の拠点の1つに選ばれたのは、 並外れた先見の明を持つ科学者ダグラス・エンゲルバートがそこで働いていたためである。

1968年7月末までに、ロバーツは提案依頼書の原案を書き、 それをIMPの構築に関心のある140社に送った。

第5章:BBNに託された初代IMP開発

1968年8月、ARPAIMP構築の提案依頼がBBNに届いたとき、同社は30日以内に回答する必要があった。 当時ハートの上司だったジェローム・エルキンドは、 BBNが入札すべきだと考え、ハートが会社でその管理に最適な人物だと考えていた。

ハートの最大の強みの1つは、自分が引き受けた仕事を確実に完了させる能力だった。 プロジェクトには不確実性や未開拓の技術が満載だった。 提案書にはBBNの情報科学部門で働いていた電気工学の教授、ボブ・カーンも関わった。

1969年の元旦は、フランク・ハートのグループがしばらく休むことができた最後の日だった。

翌週、最初のIMPを構築する契約が正式に開始された。 BBNは100万ドル強で4つのIMPを構築することになった。

IMPのチームはコードの作成に取り掛かり、完成したときにはコードの長さは6,000語ほどになった。 彼らはすべてのプログラミングをHoneywell 516の「アセンブリ」言語で行った。

ある春の日、ハネウェルの配送トラックがBBNに到着した。 トラックの中には、BBNの仕様に合わせて製造された最初の516マシンがあった。 チームは、コンピュータをフロアに上げ、 明るい蛍光灯とエアコンを追加して、 倉庫をIMPのテストスペースに改造していた。 窓のないこの部屋は、チームで最年少の22歳のベンバーカーが多くの時間を過ごす場所になった。 バーカーはテスターを組み立て、 デバッグ用のコードをいくつか書いていた。 彼は、マシンにどんなバグがあってもそれを修正することを楽しみにしていた。

ところが、最初のIMPは失敗作だった。

残された時間はどんどん少なくなっていた。IMPのカリフォルニアへの配送予定日はわずか数週間後に迫っており、 BBN自身の評判が危機に瀕していた。

ついに、レイバーデー(アメリカの祝日:9月の第一月曜日)の約2週間前、 ハネウェルは最初の耐久性の高い516IMPを急いでケンブリッジに運んだ。

マシンがBBNの工場に届くとすぐに、 バーカーはバックルームでIMP1号機の電源を入れ、IMP診断コードをロードした。 実行しようとしたが、何も起こらなかった。 調べてみると、BBNが受け取ったマシンは注文したものではなかった。 この516には、バーカーとオーンスタインがプロトタイプのデバッグで苦労して行った変更はほとんどなく、 実際には、元の機能しないプロトタイプとまったく同じ配線だった。

締め切りが迫る中、 バーカーに残された手段は1つだけだった。 BBNで修正することだった。 マシンを大きな部屋の真ん中に置いたまま、 バーカーは、機能するIMPにするために必要な設計変更をすべて実装する作業に取り掛かかった。 数日のうちに、バーカーはマシンをなんとか起動させた。

1969年の春、クラインロックとUCLAホストチームが最初のIMPを受け取る予定の数か月前に、 ケンブリッジから厚い封筒が届いた。 パッケージの中には、 間もなく配送されるIMPにホストコンピューターを接続するための仕様書であるBBNレポート1822が入っていた。

BBNレポート1822では、 ホストとIMP間のインターフェイスを操作するために、 デバイスドライバー (周辺機器を制御するためのコードとテーブルの集合)と呼ばれるソフトウェアを作成するように書かれていた。

UCLAは、 Sigma-7のメーカーであるScientific Data Systemsの技術者に、 ホストコンピューターとIMPを接続するためのインターフェイスハードウェアの作成を依頼した。

しかし、同社の回答は期待外れだった。 何ヶ月もかかる上に、同社はこの仕事に数万ドルを要求した。 そこで、突如としてマイク・ウィングフィールドという大学院生が仕事を引き受けることになった。 ウィングフィールドはハードウェアの達人で、 ちょうど別のコンピューター用の複雑なグラフィックインターフェイスの作成を終えたばかりだった。

第6章:ARPANET誕生の瞬間

UCLAにIMPが到着する9月1日の1週間前、 ウィングフィールドはハードウェアを完成させ、 デバッグし、IMPに接続する準備を整えた。

ケンブリッジでは、フランク・ハートIMPをUCLAに輸送する最善の方法について考え、 航空貨物で輸送することになった。IMPが木箱に詰められると、 バーカーは赤いマジックマーカーで木箱の側面に大きな文字で「Do It to It Truett」と書いた。 このメッセージは、 ロサンゼルスのBBN技術者であるトゥルエット・サッチ(Truett Thach)に向けたものであり、 「慎重に扱ってほしい」「任務を確実に遂行してほしい」という激励の意図が込められていた。

木箱はボストンのローガン空港から早朝の便に積み込まれ、 サッチはその日の午後にロサンゼルスでそれを出迎えた。

最初のIMPがUCLAに設置されてから1か月後、IMP2号機が予定通り1969年10月1日にSRIに到着した。

ついにUCLAとSRI両方のIMPが設置され、両方のホストが稼働している状態で、 実際の2ノードARPANETをテストする時がきた。

もちろん、最初にやるべきことは接続することだ。 ユーザーにログイン名とパスワードの入力を求める今日のほとんどのシステムとは異なり、 SRIシステムは接続を確認する前にコマンドを待機する。 「LOGIN」 はそれらのコマンドの1つであった。

そこでUCLAにいたクラインロックは送話器に向かって「 anL と入力するよ!」と叫んだ。
クラインロックはanLと入力した。
「L はわかりましたか?」とクラインロックは尋ねた。
「1‐1‐4 でした」とSRIの研究者は答えた。
クラインロックが変換してみると、確かに送信されたのは anL だったことが分かった。
次にクラインロックはanOと入力した。
「 Oを手に入れましたか?」とクラインロックは尋ねた。
「117です」と返事が返ってきた。それはOだった。
次にクラインロックはaG と入力した。
「コンピュータがクラッシュしました」と SRI の担当者は言った。

クラッシュはしたもののこれでネットワークの接続は確認できた。

3台目のIMPは、11月1日にカリフォルニア大学サンタバーバラ校に設置された。 4番目はユタ州であった。このときすでに12月で、スキーシーズンの真っ最中だった。 また、この場所ではネットワーキンググループの会議が予定されていた。

通信リンクの数が増えるにつれて、そのレイアウトが興味深い問題になっていた。 まず、すべてのサイト間に相互接続するリンクがなかった。 経済的な理由から、ロバーツはUCLAとユタ州、 またはサンタバーバラとユタ州の間に直接リンクは必要ないと判断し、 ユタ州行きのすべてのトラフィックはSRIのIMPを経由するようにした。IMPが稼働している限りは問題なかったが、IMPがクラッシュすると、 ネットワークが分断され、SRI がオンラインに戻るまでユタ州は遮断される構造になっていた。

ネットワークは現実のものだったが、 西海岸に4つのノードが集まっているだけだったので、 トポロジー(ネットワークの設計は)は単純で、 実験は小規模だった。

今まで、多くのことが起こっていた東海岸のMITやリンカーン研究所は接続されていなかった。テイラーがネットワークについて夢想したまさにその場所、 ペンタゴンのARPA端末室はまだ配線されていなかった。IMPを開発したBBN自体もそうだった。

3月下旬、ARPANETの最初の大陸横断回線が設置された。 新しい50キロビット回線は、 UCLAのコンピュータセンターとBBNのモールトンストリートサイトを接続し、 BBNはネットワークの5番目のノードになった。

1970年の夏までに、6、7、8、9 番のマシンがHoneywellから出荷され、 MIT、RAND、System Development Corp.、ハーバードで稼働していた。

その後、AT&Tは、最初の国内横断リンクを、 BBNとRANDを結ぶ新しい50キロビット回線に置き換えた。 2番目の国内横断リンクは、MITとユタ大学を接続した。ARPANETは、1か月あたり約1ノードの割合で成長していた。

第7章:NWGとプロトコルの誕生: RFC、Telnet、NCP、FTP

1968年の夏、ARPANET計画に最初に参加した4つの拠点(UCLA、SRI、カリフォルニア大学サンタバーバラ校、ユタ大学)から集まった大学院生たちがサンタバーバラで会合を始めた。 その会議をきっかけに、 ネットワークのホスト間通信について研究し、 議論し、計画を進める若い研究者たちのグループが形成された。

新しいグループが会合を始めてから1か月ほど経った頃、 UCLAの大学院生だったスティーブ・クロッカーと他の人々は、 議論のメモを蓄積し始めたほうがよいことに気付いた。

スティーブ・クロッカーは最初の議事録を書くことを志願した。 当時彼は友人と同居しており、最初のメモを徹夜で作成し、 家の中で誰も起こさないようにバスルームで書いた。 断定的になりすぎないように、 彼はそのメモに「Request for Comments」というラベルを付け、 1969年4月7日にARPANETに参加している拠点に送った。 「ホストソフトウェア」と題されたそのメモは、 最初のRequest for Comments (RFC) が配布され、 切手を貼った封筒に入れて他のサイトに届けられた。

RFC番号1では、 2台のコンピューター間の基本的な「ハンドシェイク」、 つまり最も基本的な接続の処理方法を技術的な用語で説明していた。

やがて、この集団は自らをネットワークワーキンググループ、 NWGと名乗り始めた。 それは、国内の若く並外れて才能のある通信プログラマーのための高等委員会だった。 主な課題は、プロトコルに関する基本的な合意を形成することだった。 「プロトコル」という言葉は、ネットワークユーザー間の合意が必要であることを反映し、 次第にコンピュータネットワークの世界で根付いていった。

しかし、1969年末になっても、 ネットワークワーキンググループはまだホスト間プロトコルを考案できていなかった。 12月のロバーツとの会議でARPAに何かを見せなければならないというプレッシャーから、 グループはリモートログインを可能にする寄せ集めのプロトコル、Telnetを発表した。

ロバーツは、Telnetの範囲が限られていることに不満だった。Telnetは、 1つの端末から複数のリモートコンピュータにアクセスできるようにするという点で明らかに便利でしたが、 リモートログインプログラムだけでは、 2台のコンピュータを連携させるという問題を解決できなかった。Telnetはネットワークを利用するための方法であり、 パケットの転送やルーティングといった低レベルの構成要素ではなかった。

ロバーツは、 彼らに試行を続けるよう指示した。 さらに1年間の会議と数十のRFCを経て、 1970年の夏、 グループはネットワーク通信の基盤となる新しいプロトコルを考案した。 これはネットワーク制御プロトコル(NCP)と呼ばれた。

一方、ハートのチームとロバーツは、 多くの新規ユーザーをネットに接続する可能性について何ヶ月も議論を重ねていた。

既存のIMPでは、 4つ以上のホストインターフェイスをサポートできなかった。 BBNはより多くの端末を接続できるインターフェイスの設計に取り組み始めた。 6か月以内に、BBNとHoneywellは316をベースにした2台の新しいプロトタイプマシンの設計と構築を完了した。 1台目は基本的なIMPで、 もう1台は、 一度に最大63台の端末を接続できる「TIP」だった。

最初の4つのノードは4台の異なるマシンを接続していたが、 他のホストサイトでは、 DEC PDP‐10から大型のIBM、 HoneywellやXeroxマシンまで、 互換性のないさまざまなコンピューターが混在していた。Telnetは、接続の確立や使用する文字セットの種類の決定などの単純な違いを克服するために考案された。TIPTelnetの組み合わせによって、 ネットワークの急速な拡張への道が開かれた。

次の課題はファイル転送だったが、
FTPにより、マシン間でファイルを共有できるようになった。 ファイルの移動は簡単に思えるかもしれないが、 マシン間の差異が激しかった当時、決して簡単ではなかった。 ファイル転送プロトコルの開発に費やされた6か月間、 チームはネットワークワーキンググループの定例会議で顔を合わせた。 1972年7月初旬、FTPの最終仕上げが行われ、 ジョン・ポステルがRFC354としてリリースした。

第8章:ICCC 1972: ARPANET初公開デモが世界を興奮させた日

ローレンス・ロバーツは、ARPANETの公開デモンストレーションを行う時期が来たと感じていた。ロバーツは1972年10月にワシントンで開催される第1回国際コンピュータ通信会議(ICCC)のプログラム委員会に所属していた。 彼はその日付に丸印を付け、 当時BBNにいたボブ・カーンに電話をかけ、 会議の展示としてARPANETのデモを企画するよう依頼した。 会議の開催までは約1年あった。

1971年半ば、カーンサーフは、 ケンブリッジにあるMITのテックスクエアで会議を開き、 全国から8人ほどの主任研究者を招集した。 この会議では、 ネットワークを通じて利用可能な魅力的なデモンストレーションを行うためのアイデアが提案された。 サーフは、このデモがライブでインタラクティブに実施され、 参加者が端末の前に座るだけで誰でも簡単に操作・制御できるものであるべきと考えた。

このデモに参加したいコンピュータ端末は40種類以上あった。 自社の機器がARPANETで動作できることを証明するよう求められた。 第1回国際コンピュータ通信会議の数日前、 ネットワーク機器と人々がホテルに到着し始めた。 この会議には、国際コミュニティは言うまでもなく、 「パケット スイッチング」という用語の生みの親であるドナルド・デービスも、 イギリスからやって来た。

月曜日の朝、ARPANETのコンピュータ科学者たちは、公開を熱心に待ち望んでいた。 2日半にわたるICCCデモには何百人もの人々が参加した。

40台以上の端末はほぼ正常に機能し、TIPは見事に機能した。ARPANET全体が活性化した様子を見てボブ・カーンはこう語った。 「まるで鉄道業界の人々が、実際に飛行機が飛ぶのを見るまで、それを信じられなかったようなものだ」

このデモは、コンピュータメーカーに新たな市場の可能性を強く認識させた。