Student World

Úplná verze tohoto textu vyšla v BW 6/2005. V Business Worldu 7-8/2005, který právě přichází na stránky, najdete v této rubrice profil tvůrce Javy Jamese Goslinga. Seriál jako celek nebude publikován on-line.

Americký počítačový vědec Vinton Cerf, tvůrce neobyčejně efektivního a flexibilního technologického standardu, který umožnil vznik sítě sítí propojením počítačů na celém světě, je dnes právem označován za „otce internetu“.

Že byl prvopočátek internetu spjat s americkým ministerstvem obrany, je všeobecně známou věcí. Myšlenka celosvětové počítačové sítě vzešla z nutnosti vybudovat komunikační prostředek, který by dokázal čelit případnému vzniku jaderné války. To je sice pravda, ale ne celá. Projekt byl financován Pentagonem, nicméně nikdy nešlo pouze o vojenskou záležitost. Práce, jež nakonec vedly ke vzniku internetu, financovalo americké ministerstvo obrany prostřednictvím grantové agentury ARPA (Advanced Research Project Agency). Uvádí se také, že základním požadavkem byla idea decentralizace, tedy myšlenka, aby nový komunikační prostředek neměl žádný centrální bod. Ani to není přesné; k decentralizaci vedly spíše opačné motivy. Nikoli to, aby část sítě šlo za provozu snadno vyřadit – byť i to je automatickým důsledkem decentralizace – ale spíše skutečnost, aby se bez omezení mohly další a další počítače připojovat.

Z pravěku internetu

První pokusná síť spojila na konci 60. let minulého století počítače umístěné na čtyřech velkých univerzitách na západě USA, tři v Kalifornii, jednu v Utahu. Nešlo přirozeně o osobní počítače, které v té době existovaly snad jen ve vědeckofantastických románech, ale o velké sálové počítače. Podle agentury, která experiment platila a zpočátku i formálně provozovala, získala síť název ARPANET. Provozní zkoušky ukázaly, že síť funguje, ale také to, že režie jejího provozu představuje pro spojené počítače velkou zátěž. Lidé z ARPA proto vypsali soutěž na dodávku specializovaných malých počítačů řídících tok dat sítí. Tu vyhrála firma Bolt, Beranek and Newman (BBN), a protože se její výpočetní technologie vskutku osvědčila, Arpanet se začal rozvětvovat. Síť e ukázala být velmi úspěšnou a čím dál tím více univerzitních a vědeckovýzkumných středisek spolupracujících s resortem obrany USA začínalo mít velký zájem na připojení k této síti. Díky tomu počet uzlů ARPANETu rostl a v roce 1971 jich bylo 16. Zároveň se ovšem ukázalo, že je nutno některá provizorní a nepříliš kvalitní řešení sítě zdokonalit. V té době přichází na scénu Vint Cerf a v jeho režii vzniká dnešní technický základ Internetu, tzv. protokol TCP/IP.

Elegantní řešení

Vinton G. Cerf se narodil v červnu roku 1943. Vyrůstal v San Francisku, odkud odešel studovat matematiku na prestižní Stanfordskou univerzitu, kde získal první akademický titul a kde se také odstartoval svou kariéru počítačového vědce a výzkumného pracovníka. Seznámil se s myšlenkou přenosu dat z počítače na počítač, kterou teoreticky rozpracoval Leonard Kleinrock z Massachusettského technologického institutu a která se začala uplatňovat při provozu ARPANETu. Cerf si společně se svým spolupracovníkem Bobem Kahnem uvědomili úskalí i limity soudobého protokolu a začali pracovat na zcela novém, elegantnějším řešení, z něhož později, po dlouhých diskuzích a neustálém vylepšování, vzešel právě protokol TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
V čem spočívá efektivita tohoto řešení? Jednoduše řečeno, protokol TCP/IP vlastně předepisuje, jak mají vypadat data, jež počítač odesílá na internet nebo z internetu načítá, a jak tato data putují sítí. Efektivnost tohoto řešení spočívá ovšem v tom, že rozděluje data na drobné části, jimž se říká pakety. Každý paket je opatřen adresou odesilatele i příjemce a putuje sítí zcela samostatně, tedy nezávisle na ostatních paketech tvořících tutéž zprávu. Celkem běžně se proto stává, že jedna část e-mailu, který obdržíte z Spojených států, k vám putuje přes Amsterdam a jiná třeba přes Stockholm. Rozdělení zpráv na pakety zvyšuje jak celkovou přenosovou rychlost a kapacitu sítě, tak její odolnost vůči výpadkům a poruchám. Tím se TCP/IP zásadně liší např. od klasických telefonních služeb.
Protokol TCP/IP, na který přešel ARPANET v druhé polovině 70. let, slavil takřka ihned díky své neobyčejné jednoduchosti a efektivnosti velký úspěch. To, že nebyl nikdy patentován a jeho podrobný popis byl volně k dispozici, umožnilo vznik dalších experimentálních sítí, zejména univerzitních, které sice zprvu nebyly nijak propojeny s původním ARPANETem, ale které využívaly stejné technologické principy. Díky protokolu TCP/IP později, jakmile k tomu nadešla doba a začaly se rozšiřovat počítače, nic nebránilo, aby se jednotlivé úseky těchto sítí začaly spojovat do jedné velké „sítě sítí“. Přelomovým rokem byl rok 1983, kdy došlo k sjednocení přenosového protokolu pro celou síť ARPANET na TCP/IP. Jednotný standart umožnil, že se k „síti sítí“ začali připojovat nejen jednotlivé počítače, ale i celé dříve vzniklé počítačové sítě. Toto vzájemné propojování sítí, anglicky „internetworking”, dalo vzniknout i názvu rodící se celosvětové počítačové sítě – internet. Vinton Cerf, v té době jedna z nevětších autorit informačního věku, pak sehrál rovněž rozhodující roli při přesvědčování státní administrativy USA, aby byl do té doby výlučně akademický internet dostupný i pro komerční svět.

Nové úkoly

Cerf byl několik let prezidentem společnosti ISOC (Internet Society), profesní organizace sdružující jednotlivce i organizace zainteresované na dalším vývoji internetu, kterou tvoří zhruba 11 tisíc různých síťových inženýrů a expertů. Je všeobecně považována za nejvyšší autoritu internetu. V současné době je Cerf vůdčí osobností v projektu meziplanetárního internetu (Interplanetary Internet Project). Jedná se o projekt Jet Propulsion Laboratory (NASA), jehož náplní je vývoj meziplanetárních komunikačních bran, které by se dokázaly vyrovnat s velkou chybovostí přenosových tras a velkým přenosovým zpožděním. Podle Cerfa by příští sonda měla zanechat na Rudé planetě zařízení, umožňující internetové přenosy mezi Zemí a Marsem.
Jako člověk, jehož invence umožnila vznik internetu, jak ho dnes známe, je Vinton Cerf celebritou vědeckého světa. Z řady významných ocenění a čestných doktorátů, které mu byly uděleny, zmiňme například Národní medaili za přínos v technologiích, kterou mu (a jeho spolupracovníku Bobovi Kahnovi) udělil v roce 1997 Bill Clinton, nebo Turingovu cenu, nejvýznamnější ocenění v oboru počítačové vědy, které získal (opět společně s Bobem Kahnem) v minulém roce.

Vint Cerf vzpomíná:

„Na vývoji internetu se podílelo mnoho lidí. Ve skutečnosti jsem měl společníka, Roberta Kahna, spolu jsme pak dělali všechny úvodní práce. Popsali jsme základní návrh systému, a v září 1973 jsme jej přednesli skupině, zvané International Network Working Group, která se později stala pracovní skupinou G.1 společnosti IFIP (International Federation for Information Processing). Potom, v květnu 1974, jsem náš návrh publikovali v časopise IEEE Transactions on Communications. V té době jsem působil na Stanford University, kde jsem měl malou laboratoř, a naším úkolem bylo prakticky uskutečnit to, co jsme navrhli. Co bylo na celé věci skutečně báječné, bylo to že projekt začínal za účasti lidí, jejichž jména jsou dnes dobře známá. Stanford University je blízko výzkumného střediska PARC (Palo Alto Research Center) firmy Xerox, vlastně jen několik minut cesty, a když jsme začínali náš výzkum se skupinou postgraduálních studentů, zvali jsme na naše semináře také lidi zvenku, aby s námi diskutovali o problematice. Účastnil se jich například Bob Metcalfe, který společně s Davidem Boggsem vynalezl Ethernet…“
„V říjnu 1972 jsme uskutečnili úplně první veřejnou ukázku sítě s přepojováním paketů. Bylo to ve Washingtonu D.C., ve sklepě hotelu Hilton. Sezvali jsme tam spoustu lidí z telefonních společností, abychom jim předvedli, co je vlastně přepojování paketů zač. Většina z nich to považovala za bláznovství a domnívala se, že přepojování paketů prostě nemůže být dostatečně rychlé na to, aby mohlo sloužit potřebám interaktivních služeb. Když pak odcházeli, byli velmi překvapeni zjištěním, že přepojování paketů může fungovat. A bylo to právě v té době, v roce 1972, kdy jsme spolu s dalšími založili skupinu International Network Working Group…“
Zdroj: Rozhovor Jiřího Peterky s Vintem Cerfem, zkráceno (Computerworld č. 29/94, celý obsáhlý rozhovor najdete na http://www.earchiv.cz/a94/a429c207.php3)

autor Jan Kapoun