home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ SuperHack / SuperHack CD.bin / MISC / BEHINDTN.ZIP / BEHINDTN.TXT
Text File  |  1994-02-09  |  47KB  |  897 lines

  1.         APRANET History of Network Working Group and NCP.
  2.  
  3. Comments and Criticisms Welcome. This paper will be in 3 or 4
  4. parts depending on if I decide to post parts of the appendices in
  5. a 4th part.
  6.  
  7.     Behind the Net: The untold history of the ARPANET
  8.  
  9.                         By Michael Hauben
  10.                        hauben@columbia.edu
  11.  
  12.      The global Internet's progenitor was the Advanced Research
  13. Projects Agency Network (ARPANET) of the U.S. Department of
  14. Defense. This is important to remember, because the support and
  15. style of management by ARPA to its contractors was crucial to the
  16. success of the ARPANET. As the Internet develops and the struggle
  17. over the role it plays unfolds, it will be important to remember
  18. how the network developed and the culture with which it was
  19. connected. As a facilitator of communication, the culture of the
  20. Net is an important feature to acknowledge.
  21.  
  22.      The ARPANET Completion Report, as published jointly by Bolt,
  23. Beranek and Newman (BBN) of Cambridge, Mass., and ARPA concludes
  24. by stating:
  25.  
  26.      ...it is somewhat fitting to end on the note that the
  27.      ARPANET program has had a strong and direct feedback into
  28.      the support and strength of computer science, from which the
  29.      network itself sprung. (Chapter III, pg.132, Section 2.3.4)
  30.  
  31. In order to understand the wonder that the Internet, and various
  32. parts of the Net, represent, we need to understand why the
  33. ARPANET Completion report ends with the suggestion that the
  34. ARPANET is fundamentally connected to and born of computer
  35. science, rather than of the military. 
  36.  
  37.       PART I: The history of ARPA leading up to the ARPANET
  38.  
  39.      A climate of pure research surrounded the entire history of
  40. the ARPANET. The Advanced Research Projects Agency was formed to
  41. fund research, and thus was not oriented to a military product.
  42. The formation of this agency was part of the U.S. reaction to the
  43. then Soviet Union's launch of Sputnik in 1957. (ARPA draft,
  44. III-6). ARPA was assigned to research how to utilize the mili-
  45. tary's investment in computers via Command and Control Research
  46. (CCR). Dr. J.C.R. Licklider was chosen to head this effort.
  47. Licklider came to ARPA from Bolt, Beranek and Newman, (BBN) in
  48. Cambridge, MA in October 1962. (ARPA draft, III-6) He came to
  49. ARPA from a background of combining engineering studies and
  50. physiological psychology. This provided Licklider with an unusual
  51. prospective uncommon among engineers.
  52.  
  53.      From Licklider's arrival, the department's contracts were
  54. shifted from independent corporations towards "the best academic
  55. computer centers" (ARPA draft, III-7). The then current method of
  56. computing was via batch processing (i.e., input via stacks of
  57. punched cards, and output: the results, or lack of them, made
  58. known one or more days later.). Licklider saw improvements could
  59. be made in CCR only from work on advancing the current state of
  60. computing technology. He particularly wanted to move forward into
  61. the age of interactive computing, and the current contractors
  62. were not moving in that direction. In an Interview, Licklider
  63. told the interviewee that SDC (Systems Development Corporation)
  64. "was based on batch processing, and while I was interested in a
  65. new way of doing things, they [SDC] were studying how to make
  66. improvements in the ways things were done already." (An Interview
  67. with J.C.R. Licklider conducted by William Aspray and Arthur
  68. Norberg on October 28, 1988 Cambridge, Mass. CBI Univ of Minn.,
  69. Madison) The office "developed into a far-reaching basic research
  70. program in advanced technology." (ARPA draft III-7) Licklider's
  71. Office was renamed Information Processing Techniques Office (IPT
  72. or IPTO) to reflect that change.
  73.  
  74.      The Completion report states that "Prophetically, Licklider
  75. nicknamed the group of computer specialists he gathered the
  76. 'Intergalactic Network'." (ARPA draft, III-7) Before work on the
  77. ARPANET began, the very idea of the network was planted by the
  78. creation of the Information Processing Techniques Office of ARPA.
  79. Robert Taylor, Licklider's successor at the IPTO, remembers why
  80. this was true because of Lick's interest in interconnecting
  81. communities:
  82.  
  83.      Lick was among the first to perceive the spirit of community
  84.      created among the users of the first time-sharing systems... 
  85.      In pointing out the community phenomena created, in part, by
  86.      the sharing of resources in one timesharing system, Lick
  87.      made it easy to think about interconnecting the communities,
  88.      the interconnection of interactive, on-line communities of
  89.      people, ..." (ARPA draft, III-21)
  90.  
  91.      The "spirit of community" was related to Lick's interest in
  92. having computers help people communicate with other people
  93. (Licklider and Robert Taylor, "The Computer as a Communication
  94. Device") Licklider's vision of an "intergalactic network" con-
  95. necting people represented an important conceptional shift in
  96. computer science. This vision was also an important beginning to
  97. the ARPANET. After the ARPANET was up and running, the computer
  98. scientists using it realized that assisting human communication
  99. was a major fundamental advance that the ARPANET made possible.
  100.  
  101.      As early as 1963, a commonly asked question of the IPTO
  102. directors by the ARPA directors about IPTO projects was "Why
  103. don't we rely on the computer industry to do that?", or occasion-
  104. ally more strongly, "We should not support that effort because
  105. ABC (read, "computer industry") will do it - if it's worth
  106. doing!" (ARPA draft, III-23) This question leads to an important
  107. point - this ARPA research was different from what the computer
  108. industry had in mind to do - or was likely to undertake. Since
  109. Licklider's creation of the IPTO, the work supported by ARPA/IPTO
  110. continued his explicit emphasis on communications. The Completion
  111. Report explains,
  112.  
  113.      The ARPA theme is that the promise offered by the computer
  114.      as a communication medium between people, dwarfs into rela-
  115.      tive insignificance the historical beginnings of the comput-
  116.      er as an arithmetic engine." (ARPA draft, III-24)
  117.  
  118. The Completion Report goes on to differentiate ARPA from the
  119. computer industry:
  120.  
  121.      The computer industry, in the main, still thinks of the
  122.      computer as an arithmetic engine. Their heritage is reflect-
  123.      ed even in current designs of their communication systems.
  124.      They have an economic and psychological commitment to the
  125.      arithmetic engine model, and it can die only slowly..."
  126.      (ARPA draft, III-24)
  127.  
  128. The Completion Report further analyzes this problem by tracing it
  129. back to the nation's universities:
  130.  
  131.      ...furthermore, it is a view that is still reinforced by
  132.      most of the nation's computer science programs. Even univer-
  133.      sities, or at least parts of them, are held in the grasp of
  134.      the arithmetic engine concept.... (ARPA draft, III-24)
  135.  
  136.      ARPA's IPTO was responsible for the research and development
  137. which led to the success of first the ARPANET, and later the
  138. Internet. Without the commitment that existed via this support,
  139. such a development might never have happened. One of ARPA's
  140. criterion for supporting research was that the research had to be
  141. of such a level as to offer an order of magnitude of advance over
  142. the current state of development. As most research and develop-
  143. ment is not immediately profitable, there is a need for organiza-
  144. tions which do not pursue profit as their goal, but rather work
  145. on furthering the state of the art. What is very telling is that
  146. computer networking spread widely without profit being involved.
  147.  
  148.      Others have understood the communications promise of comput-
  149. ers. For example, in RFC 1336, David Clark, senior research
  150. scientist at MIT's laboratory for computer science, is quoted, 
  151.  
  152.      It is not proper to think of networks as connecting comput-
  153.      ers. Rather, they connect people using computers to mediate.
  154.      The great success of the internet is not technical, but in
  155.      human impact. Electronic mail may not be a wonderful advance
  156.      in Computer Science, but it is a whole new way for people to
  157.      communicate. The continued growth of the Internet is a
  158.      technical challenge to all of us, but we must never loose
  159.      sight of where we came from, the great change we have worked
  160.      on the larger computer community, and the great potential we
  161.      have for future change.
  162.  
  163.      Various research predating the ARPANET had been done by Paul
  164. Baron, Thomas Marill and others. [End note 1] This led Lawrence
  165. Roberts and other IPTO staff to formally introduce the topic of
  166. networking computers of differing types (i.e.: incompatible
  167. hardware and software) together in order to share resources to
  168. the early 1967 meeting of ARPA's Principle Investigators (PI).
  169.  
  170.      In the spring of 1967 at the University of Michigan, ARPA
  171. held its yearly meeting of the Principle Investigators from each
  172. of its university and other contractors. (ARPA draft, III-25)
  173. Results from the previous year's research was summarized and
  174. future research was discussed, either introduced by ARPA or the
  175. various researchers present at the meeting. Networking was one of
  176. the topics brought up at this meeting. (ARPA draft, III-25) At
  177. that meeting, it was decided that there had to be agreement on
  178. conventions for character and block transmission, error checking
  179. and retransmission, and computer and user identification. These
  180. specifications became the contents of the inter-host
  181. communication's "protocol." Frank Westervelt was chosen to write
  182. about this protocol and a communication group was formed to study
  183. the questions. (ARPA draft, III-26)
  184.  
  185.      In order to develop a network of varied computers, two main
  186. problems had to be solved:
  187.  
  188.      1. To construct a 'subnetwork' consisting of telephone
  189.      circuits and switching nodes whose reliability, delay char-
  190.      acteristics, capacity, and cost would facilitate resource
  191.      sharing among computers on the network.
  192.  
  193.      2. To understand, design, and implement the protocols and
  194.      procedures within the operating systems of each connected
  195.      computer, in order to allow the use of the new subnetwork by
  196.      the computers in sharing resources. (ARPA, II-8)
  197.  
  198.      After one draft and additional work on this communications
  199. position paper was completed, a meeting was scheduled in early
  200. October 1967 by ARPA at which the protocol paper and specifica-
  201. tions for the Interface Message Processor (IMP) were discussed. A
  202. subnetwork of IMPs, dedicated mini-computers connected to each of
  203. the participant computers, was the method chosen to connect the
  204. participants's computers (hosts) to each other via phone lines.
  205. This standardized the subnet to which the hosts connected. Now,
  206. only the connection of the hosts to the network would depend on
  207. vendor type, etc. ARPA had picked 19 possible participants in
  208. what was now known as the "ARPA Network."
  209.  
  210.      From the time of the 1967 PI Meeting, various computer
  211. scientists who were ARPA contractors were busy thinking about
  212. various aspects which would be relevant to the planning and
  213. development of the ARPANET. Part of that work was a document
  214. outlining a beginning design for the IMP subnetwork. This speci-
  215. fication led to a competitive procurement for the design of the
  216. IMP subnetwork.
  217.  
  218.      By late 1967 ARPA had given a contract to the Stanford
  219. Research Institute (SRI) to write the specifications for the
  220. communications network they were developing. In December of 1968,
  221. SRI issued a report "A Study of Computer Network Design Parame-
  222. ters." Elmer Shapiro played an important role in the research for
  223. this report. Based on this work, Roberts and Barry Wessler of
  224. ARPA wrote the final ARPA version of the IMP specification. (ARPA
  225. draft, III-32) This specification was ready to be discussed at
  226. the June 1968 PI meeting.
  227.  
  228.      The Program Plan "Resource Sharing Computer Networks" was
  229. submitted June 3, 1968 by the IPTO to the ARPA Director, who
  230. approved it on June 21, 1968. It outlined the objectives of the
  231. research, and the plan of how the objectives would be fulfilled.
  232. The purposed network was impressive as it would prove useful to
  233. both the computing research centers which connected to the
  234. network and the military. The proposed requirements for the
  235. research would provide immediate benefits to the computer centers
  236. the network would connect. (ARPA draft, III-35) ARPA's stated
  237. objectives were to experiment with varied interconnections of
  238. computers and sharing resources in an attempt to improve produc-
  239. tivity of computer research. (ARPA, II-2) Justification was drawn
  240. from technical needs in both the scientific and military environ-
  241. ments. The Program Plan developed into a set of specifications.
  242. These specifications were connected to a competitive Request for
  243. Quotation (RFQ) to find an organization which would design and
  244. build the IMP subnetwork.
  245.  
  246.      Following the approval of the Program Plan, 140 potential
  247. bidders were mailed the Request for Quotation. After a bidders
  248. conference, 12 proposals were received and from them ARPA nar-
  249. rowed the bidders down to four. BBN was the eventual recipient of
  250. the contract. (ARPA draft, III-35)
  251.  
  252.      The second technical problem, as defined by the ad hoc
  253. Communications Group, still remained to be solved. The set of
  254. agreed upon communications settings (known as a protocol), which
  255. would allow the hosts to communicate with each other over the
  256. subnetwork, had to be developed. This work was left "for host
  257. sites to work out among themselves." (ARPA draft, III-67) This
  258. meant that the software necessary to connect the hosts to the IMP
  259. subnetwork had to be developed. ARPA assigned this duty to the
  260. initially designated ARPANET sites. Each of the first sites had a
  261. different type of computer to connect. ARPA trusted/knew the
  262. programmers at each site would be capable of modifying their
  263. operating systems in order to connect their systems to the
  264. subnetwork. In addition the sites needed to develop the software
  265. necessary to utilize the other hosts on the network. (ARPA draft,
  266. III-39) ARPA's assigning of responsibilities made the academic
  267. computer science community an active part of the ARPANET develop-
  268. ment team. (Interview with Alex McKenize, Nov, 1 1993)
  269.  
  270.      Steve Crocker, one of graduate students involved with the
  271. development of the earliest ARPANET protocols, associates the
  272. placement of the initial ARPANET sites at research institutions
  273. to the fact that the ARPANET was ground-breaking research. He
  274. wrote in a message responding to my questions on the COM-PRIV
  275. mailing list:
  276.  
  277.      During the initial development of the Arpanet, there was
  278.      simply a limit as to how far ahead anyone could see and
  279.      manage. The IMPs were placed in cooperative ARPA R&D sites
  280.      with the hope that these research sites would figure out how
  281.      to exploit this new communication medium. (Crocker, 1993A)
  282.  
  283.      The first sites of the ARPANET were picked to provide either
  284. network support services or unique resources. The key services
  285. the first four sites provided were
  286.  
  287.      UCLA - Network Measurement Center
  288.      SRI  - Network Information Center
  289.      UCSB - Culler-Fried interactive mathematics
  290.      UTAH - graphics (hidden line removal)
  291.     (Cerf, Vinton 1993)
  292.  
  293. Steve Crocker also recounts that the reason for selecting these
  294. particular four sites was because they were "existing ARPA
  295. computer science research contractors." This was important
  296. because "the research community could be counted on to take some
  297. initiative." (RFC 1000, pg 1)
  298.  
  299.      The very first site to receive an IMP was UCLA. Professor
  300. Leonard Kleinrock of UCLA was involved with much of the early
  301. development of the ARPANET. His work in queuing theory gave him a
  302. basis to develop measurement techniques used to monitor the
  303. ARPANET's performance. This made it natural to make sure that
  304. UCLA received one of the first nodes as it would be important to
  305. measure the network's activity from early on. In order for the
  306. statistics to have correct data and analysis purposes - one of
  307. the first two or three sites had to be the measurement site. Sure
  308. enough UCLA was assigned to be the Network Measurement Center
  309. (NMC). [END NOTE 2]
  310.  
  311.  
  312.                Part II. The Network Working Group
  313.  
  314.      Once the initial sites were picked, representatives from
  315. each site gathered together to start talking about solving the
  316. technical problem of getting the hosts to communicate with each
  317. other. The ARPA Completion report tells us about this beginning:
  318.  
  319.      To provide the hosts with a little impetus to work on the
  320.      host-to-host problems. ARPA assigned Elmer Shapiro of SRI
  321.      "to make something happen", a typically vague ARPA assign-
  322.      ment. Shapiro called a meeting in the summer of 1968 which
  323.      was attended by programmers from several of the first hosts
  324.      to be connected to the network. Individuals who were present
  325.      have said that it was clear from the meeting at that time,
  326.      no one had even any clear notions of what the fundamental
  327.      host-to-host issues might be. (AC Draft III-67 1.4.1.7)
  328.  
  329.      We see that this group, which came to be known as the
  330. Network Working Group (NWG), was exploring new territory. The
  331. first meeting took place several months before the first IMP was
  332. put together and they had to think from a blank slate. Throughout
  333. the existing recollections of the important developments the NWG
  334. produced, (especially RFC 1000) the reader is reminded that the
  335. thinking involved was groundbreaking and thus exciting. Steve
  336. Crocker remembers in the RFC Reference Guide (RFC 1000) that the
  337. first meeting was chaired by Elmer Shapiro, who initiated the
  338. conversation with a list of questions. (Crocker, 1993b) Also
  339. present were Steve Carr from University of Utah, Stephen Crocker
  340. from UCLA, Jeff Rulifson from SRI, and Ron Stoughton from UCSB.
  341. These attendees are the programmers referred to in the ARPANET
  342. Completion Report.
  343.  
  344.      According to Steve Crocker, this was a seminal meeting. The
  345. attendees could only be but theoretical, as none of the lowest
  346. levels of communication had been developed yet. They needed a
  347. transport layer or low-level communications platform to be able
  348. to build upon. BBN would not deliver the first IMP until August
  349. 30, 1969. It was important to meet before this date, as the NWG
  350. "imagined all sorts of possibilities." (Rfc1000) Only once their
  351. thought processes started could this working group actually
  352. develop anything. These fresh thoughts from fresh minds helped to
  353. incubate new ideas. The ARPANET Completion Report properly
  354. acknowledges what this early group helped accomplished: "Their
  355. early thinking was at a very high level." (ARPA draft, III-67) A
  356. concrete decision of the first meeting was to continue holding
  357. meetings similar to the first one. This wound up setting the
  358. precedent of holding exchange meetings at each of the sites.
  359.  
  360.      Steve Crocker, describing the problems facing these network-
  361. ing pioneers, writes:
  362.  
  363.      With no specific service definition in place for what the
  364.      IMPs were providing to the hosts, there wasn't any clear
  365.      idea of what work the hosts had to do. Only later did we
  366.      articulate the notion of building a layered set of protocols
  367.      with general transport services on the bottom and multiple
  368.      application-specific protocols on the top. More precisely,
  369.      we understood quite early that we wanted quite a bit of
  370.      generality, but we didn't have a clear idea how to achieve
  371.      it. We struggled between a grand design and getting some-
  372.      thing working quickly. (Crocker,1993c)
  373.  
  374.      The initial protocol development lead to DEL (Decode-
  375. Encode-Language) and NIL (Network Interchange Language). These
  376. languages were more advanced than what was needed or possible at
  377. the time. The basic purpose was to form an on-the-fly description
  378. that would tell the receiving end how to understand the informa-
  379. tion that would be sent. These first set of meetings were ex-
  380. tremely abstract as neither ARPA nor the universities had deemed
  381. any official charter. However, the lack of a charter allowed the
  382. group to think broadly and openly.
  383.  
  384.      BBN did submit details about the host-IMP interface specifi-
  385. cations from the IMP side. This information provided the group
  386. some definite starting points to build from. Soon after BBN
  387. provided more information, on Valentine's Day, 1969, members of
  388. the NWG, members of BBN and members of the Network Analysis
  389. Corporation (NAC) met for the first time. [Endnote 3]
  390. As all the parties had different priorities on mind, the meeting
  391. was a difficult one. BBN was interested in the lowest level of
  392. making a reliable connection. The programmers from the host sites
  393. were interested in getting the hosts to communicate with each
  394. either via various higher level programs. And BBN also did not
  395. turn out to be the "experts from the East" that Steve Crocker
  396. wrote the members of the NWG expected. He continues by writing in
  397. RFC 1000 that they constantly thought that "a professional crew
  398. would show up eventually to take over the problems we were
  399. dealing with."
  400.  
  401.      A step of incredible importance and openness occurred as a
  402. result from a "particularly delightful" meeting that took place a
  403. month later in Utah. (RFC1000) The participants decided it was
  404. time to start recording their meetings in a consistent fashion.
  405. What resulted was a set of informal notes titled "Request for
  406. Comments." Steve Crocker writes about their formation:
  407.  
  408.      I remember having great fear that we would offend whomever
  409.      the official protocol designers were, and I spent a sleep-
  410.      less night composing humble words for our notes. The basic
  411.      ground rules were that anyone could say anything and that
  412.      nothing was official. And to emphasize the point, I labeled
  413.      the notes "Request for Comments." I never dreamed these
  414.      notes would distributed through the very medium we were
  415.      discussing in these notes. Talk about Sorcerer's Apprentice!
  416.      (Crocker, RFC 1000, pg 3, 1987)
  417.  
  418.      Crocker replaced Shapiro as the Chairman of the NWG soon
  419. after the initial meeting. He describes how they wrestled with
  420. the creation of the host-host protocols:
  421.  
  422.      Over the spring and summer of 1969 we grappled with the
  423.      detailed problems of protocol design. Although we had a
  424.      vision of the vast potential for intercomputer communica-
  425.      tion, designing usable protocols was another matter. A
  426.      custom hardware interface and custom intrusion into the
  427.      operating system was going to be required for anything we
  428.      designed, and we anticipated serious difficulty at each of
  429.      the sites. We looked for existing abstractions to use. It
  430.      would have been convenient if we could have made the network
  431.      simply look like a tape drive to each host, but we knew that
  432.      wouldn't do. (Crocker, RFC 1000, pg. 3)
  433.  
  434.      The first IMP was delivered to UCLA in late August, 1969.
  435. The next was delivered to SRI a month later in October. [Endnote
  436. 4] Once more than one IMP existed, the NWG had to implement a
  437. working communications protocol. This first set of pairwise host
  438. protocols included remote login for interactive use (telnet), and
  439. a way to copy files between remote hosts (FTP). Crocker writes:
  440.  
  441.      In particular, only asymmetric, user-server relationships
  442.      were supported. In December 1969, we met with Larry Roberts
  443.      in Utah, [and he] made it abundantly clear that our first
  444.      step was not big enough, and we went back to the drawing
  445.      board. Over the next few months we designed a symmetric
  446.      host-host protocol, and we defined an abstract implementa-
  447.      tion of the protocol known as the Network Control Program.
  448.      ("NCP" later came to be used as the name for the protocol,
  449.      but it originally meant the program within the operating
  450.      system that managed connections. The protocol itself was
  451.      known blandly only as the host-host protocol.) Along with
  452.      the basic host-host protocol, we also envisioned a hierarchy
  453.      of protocols, with Telnet, FTP and some splinter protocols
  454.      as the first examples. If we had only consulted the ancient
  455.      mystics, we would have seen immediately that seven layers
  456.      were required. (RFC 1000, pg 4)
  457.  
  458.      After Robert's guidance, the Network Working Group went
  459. forward in developing the protocols necessary to make the network
  460. viable. The group swelled in attendance as more and more sites
  461. connected to the ARPANET. The group became large enough (around
  462. 100 people) that one meeting was held in conjunction with the
  463. 1971 Spring Joint Computer Conference in Atlantic City. A major
  464. test of the NWG's work came in October 1971, when a meeting was
  465. held at MIT. Crocker continues the story, 
  466.  
  467.      [A] major protocol "fly-off" - Representatives from each
  468.      site were on hand, and everyone tried to log in to everyone
  469.      else's site. With the exception of one site that was com-
  470.      pletely down, the matrix was almost completely filled in,
  471.      and we had reached a major milestone in connectivity.
  472.      (Crocker, RFC 1000, pg. 4)
  473.  
  474.      The NCP was created as what was called the "host to host
  475. protocol." Explaining why this was important, the authors of the
  476. ARPA draft write:
  477.  
  478.      The problem is to design a host protocol which is suffi-
  479.      ciently powerful for the kinds of communication that will
  480.      occur and yet can be implemented in all of the various
  481.      different host computer systems. The initial approach taken
  482.      involved an entity called a "Network Control Program" which
  483.      would typically reside in the executive of a host, such that
  484.      processes within a host would communicate with the network
  485.      through this Network Control Program. The primary function
  486.      of the NCP is to establish connections, break connections,
  487.      switch connections, and control flow. A layered approach was
  488.      taken such that more complex procedures (such as File Trans-
  489.      fer Procedures) were built on top of similar procedures in
  490.      the host Network Control Program. (Arpa draft, II-24)
  491.  
  492.      As the ARPANET grew, the number of users bypassed the number
  493. of developers. This signaled the success of these networking
  494. pioneers. Steve Crocker appointed Alex McKenize and Jon Postel to
  495. replace him as Chairmen of the Network Working Group. The Comple-
  496. tion Report details how this role changed:
  497.  
  498.      McKenzie and Postel interpreted their task to be one of
  499.      codification and coordination primarily, and after a few
  500.      more spurts of activity the protocol definition process
  501.      settled for the most part into a status of a maintenance
  502.      effort.(ARPA draft,III-69)
  503.  
  504.      ARPA was a management body which funded academic computer
  505. scientists. ARPA's funding paved the way for these scientists to
  506. create the ARPANET. BBN helped via developing the packet switch-
  507. ing techniques which served as the bottom level of transmitting
  508. information between sites. The NWG provided an important develop-
  509. ment in its "Request for Comments" documentation which made
  510. possible the developing the new protocols.
  511.  
  512.  
  513.           PART III. About RFC's as "Open" Documentation
  514.  
  515.      The openness initiated from the very first meeting of the
  516. Network Working Group continued on in a more informal formalized
  517. manner in the Request For Comments. As meeting notes, the RFCs
  518. were meant to keep members updated on the status of various
  519. developments and ideas by the development community. They were
  520. also meant to gather responses from people. The Documentation
  521. Conventions RFC (RFC 3) documents the "rules" governing the
  522. production of these notes. Heading the page were the open distri-
  523. bution rules:
  524.  
  525.      Documentation of the NWG's effort is through notes such as
  526.      this. Notes may be produced at any site by anybody and
  527.      included in this series.
  528.  
  529. These opening sentences invite anyone willing to be helpful in
  530. the protocol definition process. This is important because all
  531. restrictions are denied by these words, allowing for the best
  532. possible developments. The guide goes on to describe the rules
  533. concerning the contents of the RFCs:
  534.  
  535.      The content of a NWG note may be any thought, suggestion,
  536.      etc. related to the HOST software or other aspect of the
  537.      network. Notes are encouraged to be timely rather than
  538.      polished. Philosophical positions without examples or other
  539.      specifics, specific suggestions or implementation techniques
  540.      without introductory or background explication, and explicit
  541.      questions without any attempted answers are all acceptable. 
  542.      The minimum length for a NWG note is one sentence.
  543.  
  544. The RFC continues to explain the philosophy behind the perhaps
  545. unprecedented amount of openness represented:
  546.  
  547.      These standards (or lack of them) are stated explicitly for
  548.      two reasons. First, there is a tendency to view a written
  549.      statement as ipso facto authoritative, and we hope to pro-
  550.      mote the exchange and discussion of considerably less than
  551.      authoritative ideas. Second, there is a natural hesitancy to
  552.      publish something unpolished, and we hope to ease this
  553.      inhibition." (Crocker, RFC 3 - 1969) [The entire RFC is
  554.      reproduced in Appendix B.]
  555.  
  556. This openness led to the exchange of information. Technical
  557. development is only successful when information is allowed to
  558. flow freely and easily between the parties involved. These open
  559. principles are what made the development of the Net possible.
  560.  
  561.      Statements like the ones contained in RFC 3 are very pro-
  562. gressive in their openness. The late 1960's was a time alive in
  563. popular protest for freedom of speech and people demanding more
  564. of a say in how their country was run. The openness applied in
  565. trying to develop new technologies fits well with the cry for
  566. more democracy which students demanded throughout the country and
  567. the world. What is amazing is that the collaboration of the NWG
  568. (mostly graduate students) and ARPA (a component of the mili-
  569. tary), seems to be contrary to the normal atmosphere of the
  570. times. Robert Braden of the Internet Activities Board reflects on
  571. this collaboration:
  572.  
  573.      For me, participation in the development of the ARPAnet and
  574.      the Internet protocols has been very exciting. One important
  575.      reason it worked, I believe, is that there were a lot of
  576.      very bright people all working more or less in the same
  577.      direction, led by some very wise people in the funding
  578.      agency. The result was to create a community of network
  579.      researchers who believed strongly that collaboration is more
  580.      powerful than competition among researchers. I don't think
  581.      any other model would have gotten us where we are today.
  582.      (RFC 1336)
  583.  
  584. These ideas point to a reason why the work of these computer
  585. scientists founded what has led to be one of the most amazing and
  586. democratic bodies (i.e.: The Net and the culture attached to it)
  587. to emerge in a long time. The community that has developed and
  588. the tools which accompany it form an important democratic force.
  589. [See endnote 5.]
  590.  
  591.      The idea of calling these notes a "Request for Comment" set
  592. a fascinating tradition. It predates the Usenet Post, which in a
  593. fashion could be called a "request for comment" as it is the
  594. presentation of a particular person's ideas, questions or com-
  595. ments, to the general public (of those who read that newsgroup)
  596. for comments, criticism or suggestion, or just plain to further
  597. the readers' knowledge. Other Early RFCs echo this reality. There
  598. are plenty of RFCs which are in response to a previous RFC.
  599. Following are some examples, more are contained in the appendix.
  600.  
  601. 1    Crocker, S.  Host software   1969 April 7
  602. 65   Walden, D.   Comments on Host/Host Protocol document #1
  603.  
  604. 36   Crocker, S.  Protocol notes  1970 March 16
  605. 38   Wolfe, S.    Comments on network protocol from NWG/RFC #36
  606. 39   Harslem, E.; Heafner, J. Comments on protocol re: NWG/RFC#36
  607.  
  608. 33   Crocker, S.  New Host-Host Protocol  1970 February 12
  609. 47   Crowther, W. BBN's comments on NWG/RFC #33  1970 April 20
  610.  
  611.  
  612.                       Part IV: Conclusion 
  613.  
  614.      How were the developments of the ARPANET made possible? This
  615. question appears from the very problems that the various contri-
  616. butors to the ARPA project faced themselves. None of the partici-
  617. pants had the solutions to any of the tasks they approached
  618. before putting much thought and work into their research. As the
  619. resulting ARPANET was tremendously successful and fulfilled the
  620. project ARPA presented, it is important to see what can be
  621. learned from the research out of which it emerged. Bernie Cosell,
  622. who worked at BBN during this early period, describes the impor-
  623. tance of openness in a developmental situation: 
  624.  
  625.      *no*one* had the necessary expertise [and vision] to figure
  626.      any of this out on their own. The cultures among the early
  627.      groups were VERY different multics, sigma-7, IBM ... at
  628.      Rand, ... PDP-10s at BBN and SRI... [and possibly] UCSB and
  629.      Utah had pdp-10's, too. The pie-in-the-sky applications
  630.      ranged over a WIDE landscape, with no one knowing quite
  631.      where it would lead. Some kind of free, cross-cultural
  632.      info/idea exchange *had* to happen. (Cosell 1993) 
  633.  
  634.      The computer scientists and others involved were encouraged
  635. in their work by ARPA's philosophy of gathering the best computer
  636. scientists working in the field and supporting them:
  637.  
  638.      IPT usually does little day-to-day management of its con-
  639.      tractors. Especially with its research contracts, IPT would
  640.      not be producing faster results with such management as
  641.      research must progress at its own pace. IPT has generally
  642.      adopted a mode of management which entails finding highly
  643.      motivated, highly skilled contractors, giving them a task,
  644.      and allowing them to proceed by themselves. (ARPA draft,
  645.      III-47)
  646.  
  647.      The work of the Network Working Group was vital to the
  648. development of the ARPANET. Vint Cerf, another of the graduate
  649. students involved with the early protocol development and still
  650. closely connected to the Internet, echoed this sentiment when he
  651. opened his paper "An Assessment of ARPANET Protocols," by writ-
  652. ing:
  653.  
  654.      The history of the Advanced Research Project Agency resource
  655.      sharing computer network (ARPANET) is in many ways a history
  656.      of the study, development, and implementation of protocols."
  657.      (Cerf, _An Assessment of ARPANET Protocols_)
  658.  
  659. Cerf supports Cosell's opinion about the uncertainty and newness
  660. of the entire project when he continues in his paper by writing:
  661.  
  662.      The tasks facing the ARPANET design teams were often un-
  663.      clear, and frequently required agreements which had never
  664.      been contemplated before (e.g., common protocols to permit
  665.      different operating systems and hardware to communicate).
  666.      The success of the effort, seen in retrospect, is astonish-
  667.      ing, and much credit is due to those who were willing to
  668.      commit themselves to the job of putting the ARPANET togeth-
  669.      er. (Cerf, IBID.)
  670.  
  671.      The NWG's work blazed the trail which the developers of the
  672. TCP/IP suite of protocols (Transport Control Protocol/ Internet
  673. Protocol) followed to success when the need to expand and include
  674. other networks based on other technologies than NCP arose. The
  675. principles embodied by RFC 3 and open RFC documentation provided
  676. a strong foundation which began with NCP and was continued by the
  677. work on TCP/IP. NCP was developed in the field and versions of it
  678. were released early in its development so various programmers
  679. could work on implementing and improving the protocol. In addi-
  680. tion all specifications were available for free and easily
  681. available for people to examine and comment on. Through this
  682. principle of early release the problems and kinks were found and
  683. worked out in a timely manner. The future developers of TCP/IP
  684. learned from the developers of NCP a practice of developing from
  685. the bottom up. The bottom-up model allows for a wide-range of
  686. people and experiences to join in and perfect the protocol and
  687. make it the best possible.
  688.  
  689.      The public funding of the ARPANET project allowed its
  690. documentation to be open and available. This documentation was
  691. neither restricted nor classified. The possibility of communi-
  692. cation represented by openness was necessary for these pioneers.
  693. Research of new fields of study require that researchers cooper-
  694. ate and communicate in order to share their expertise with the
  695. larger body of people conducting research. This openness is
  696. especially critical when no one person has the answers in ad-
  697. vance. Larry Roberts of ARPA explained in an article:
  698.  
  699.      "Since the ARPANET was a public project connecting many
  700.      major universities and research institutions, the implemen-
  701.      tation and performance details were widely published." ("The
  702.      Evolution of Packet Switching", 267)
  703.  
  704.      The people at the forefront of development of these proto-
  705. cols were the members of the Network Working Group, many of whom
  706. came from academic institutions, and who therefore had the
  707. support and time needed for the research. In summing up the
  708. achievements of the process that developed the ARPANET, the
  709. ARPANET Completion Report draft explains:
  710.  
  711.      The ARPANET development was an extremely intense activity in
  712.      which contributions were made by many of the best computer
  713.      scientists in the United States. Thus, almost all of the
  714.      "major technical problems" already mentioned received con-
  715.      tinuing attention and the detailed approach to those prob-
  716.      lems changed several times during the early years of the
  717.      ARPANET effort. [II-24]
  718.  
  719.      Fundamental to the ARPANET, as explained by the Completion
  720. Report, was the discovery of a new way of looking at computers.
  721. The developers of the ARPANET viewed the computer as a communica-
  722. tions device rather than only as an arithmetic device. (draft,
  723. III-24) This new view made the building of the ARPANET possible.
  724. This view came from the research conducted by those in academic
  725. computer science. The shift in the understanding of the role of
  726. the computer is fundamental to advancing computer science. The
  727. ARPANET research has provided a rich legacy for the further
  728. advancement of computer science and it is important that the
  729. significant lessons learned be studied and used to further
  730. advance the study of computer science.
  731.  
  732.  
  733.                            END - NOTES
  734.  
  735.  
  736. 1. This history is covered well in the article "From ARPANET to
  737. USENET" by Ronda Hauben. Also in Chapter III, section 1.1.2
  738. starting on page III-9 in the published ARPANET Completion
  739. Report.
  740.  
  741. 2. These quotes show some of the perspective chosen to pick the
  742. initial ARPANET sites.
  743.  
  744. III - 689 "CCN's [The Campus Computing Network of UCLA] chance to
  745. obtain a connection to the ARPANET was a result of the presence
  746. at UCLA of Professor L. Kleinrock and his students, including S.
  747. Crocker, J. Postel, and V. Cerf. This group was not only involved
  748. in the original design of the network and the Host protocols, but
  749. also was to operate the Network Measurement Center (NMC). For
  750. these reasons the first delivered IMP was installed at UCLA, and
  751. ARPA was thus able to easily offer CCN the opportunity for
  752. connection."
  753.  
  754. pg II-16
  755. "    In a somewhat less structured way, the research groups
  756. receiving ARPA IPTO support were then encouraged to begin consid-
  757. ering the design and implementation of protocols and procedures
  758. and, in turn, computer program modifications, in the various host
  759. computers in order to use the subnetwork. Several specific
  760. responsibilities were arranged: UCLA was specifically asked to
  761. take on the task of a "Network Measurement Center" with the
  762. objective of studying the performance of the network as it was
  763. built, grown, and modified; SRI was specifically asked to take on
  764. the task of a "Network Information Center" with the objective of
  765. collecting information about the network, about host resources,
  766. and at the same time generating computer based tools for storing
  767. and accessing that collected information. Beyond these two
  768. specific contracts, some rather ad hoc mechanisms were pursued to
  769. reach agreement between the various research contractors about
  770. the appropriate "host protocols" for intercommunicating over the
  771. subnetwork. The "Network Working Group" of interested individuals
  772. from the various host sites was rather informally encouraged by
  773. ARPA. After a time, this Network Working Group became the forum
  774. for, and eventually a semi-official approval authority for, the
  775. discussion of and "
  776.  
  777. III - 60   1.4.1.5 The Network Information Center
  778.  
  779. The accessibility of distributed resources carries with it the
  780. need for an information service (either centralized or distribut-
  781. ed) that enables users to learn about those resources. This was
  782. recognized at the PI [ed. Primary Instigators] meeting in Michi-
  783. gan in the spring of 1967. At the time, Doug Engelbart and his
  784. group at the Stanford Research Institute were already involved in
  785. research and development to provide a computer-based facility to
  786. augment human interaction. Thus, it was decided that Stanford
  787. Research Institute would be a suitable place for a "Network
  788. Information Center" (NIC) to be established for the ARPANET. With
  789. the beginning of implementation of the network in 1969, construc-
  790. tion also began on the NIC at SRI."
  791.  
  792. 3. The NAC was contracted by ARPA to "specify the topological
  793. design of the ARPANET and to analyze its cost, performance, and
  794. reliability characteristics. (ARPA, III-30)
  795.  
  796. 4. RFC 1000 reports on the process of the installation of the
  797. first IMP.
  798.   "[T]ime was pressing: The first IMP was due to be delivered to
  799. UCLA September 1, 1969, and the rest were scheduled at monthly
  800. intervals.
  801.  
  802.      At UCLA we scrambled to build a host-IMP interface.  SDS,
  803. the builder of the Sigma 7, wanted many months and many dollars
  804. to do the job.
  805.    Mike Wingfield, another grad student at UCLA, stepped in and
  806. offered to get interface built in six weeks for a few thousand
  807. dollars.  He had a gorgeous, fully instrumented interface working
  808. in five and one half weeks.  I was in charge of the software, and
  809. we were naturally running a bit late.  September 1 was Labor Day,
  810. so I knew I had a couple of extra days to debug the software. 
  811. Moreover, I had heard BBN was having some timing troubles with
  812. the software, so I had some hope they'd miss the ship date.  And
  813. I figured that first some Honeywell people would install the
  814. hardware -- IMPs were built out of Honeywell 516s in those days
  815. -- and then BBN people would come in a few days later to shake
  816. down the software.  An easy couple of weeks of grace.
  817.  
  818.    BBN fixed their timing trouble, air shipped the IMP, and it
  819. arrived on our loading dock on Saturday, August 30.  They arrived
  820. with the IMP, wheeled it into our computer room, plugged it in
  821. and the software restarted from where it had been when the plug
  822. was pulled in Cambridge.  Still Saturday, August 30.  Panic time
  823. at UCLA.
  824.  
  825.    The second IMP was delivered to SRI at the beginning of
  826. October, and ARPA's interest was intense.  Larry Roberts and
  827. Barry Wessler came by for a visit on November 21, and we actually
  828. managed to demonstrate a Telnet-like connection to SRI."
  829.  
  830. 5. This democratic community is in danger of being fundamentally
  831. altered. This study of the history of the development of the
  832. ARPANET in conjunction with my paper, "The Social Forces Behind
  833. the Development of Usenet News" are meant to help people under-
  834. stand where the Net has come from, in order to defend it, and try
  835. to fight to keep it open and democratic - the seventh wonder of
  836. the world as a recent ad called the Internet, misdirected as it
  837. was - but correct any way. I hope to make this analysis available
  838. in RFC form as a comment on RFC 1000.
  839.  
  840.  
  841.                           Bibliography
  842.  
  843. Special Thanks to Alexander McKenizie of BBN, Stephen Crocker of
  844. TIS, and Vinton Cerf of CNRI for making research materials available.
  845.  
  846. ARPANET COMPLETION REPORT DRAFT , September 9, 1977, unpublished.
  847.  
  848. Cerf, Vinton G., private corespondence, dated Nov 27, 1993.
  849.      Subject: "Re: Early Days of the ARPANET and the NWG"
  850.  
  851. Cerf, Vinton G., "An Assessment of ARPANET Protocols."  Infotech
  852.      Education Ltd. Stanford University, California, 21 pages
  853.  
  854. Cosell, Bernie "Re: RFC1000 - Questions about the origins of
  855.      ARPANET Protocols 2/2" Article: 54310 of
  856.      alt.folklore.computers, Nov. 23, 193.
  857.  
  858. Crocker, Stephen D., 1993A email message to Com-Priv mailing list
  859.      (com-priv@psi.com) Subject "Re: RFC1000 (Partial response to
  860.      part 1)" Date: Nov 27, 1993.
  861.  
  862. Crocker, Stephen D., 1993B email message to Com-Priv mailing list
  863.      Subject: "Re: RFC1000 (End of response to part 1)" 
  864.      Date: Nov 27, 1993.
  865.  
  866. Crocker, Stephen D., 1993C email message to Com-Priv mailing list
  867.      Subject "Subject: Re: RFC1000 (Response to part 2)"
  868.      Date: Nov 27, 1993.
  869.  
  870. Crocker, Stephen D.,  RFC 3, DOCUMENTATION CONVENTIONS.
  871.  
  872. Crocker, Stephen D.,  RFC 1000, RFC Reference Guide.
  873.  
  874. Heart, F, McKenzie, A., McQuillan, J., Walden, D., ARPANET
  875.      Completion Report, Washington, 1978.
  876.  
  877. Licklider, J.C.R., Interview conducted by William Aspray and
  878.      Arthur Norberg on October 28, 1988 Cambridge, Mass. CBI Univ
  879.      of Minn., Madison.
  880.  
  881. Licklider, J.C.R. and Robert Taylor, "The Computer as a Communi-
  882.      cation Device" from "In Memoriam: J.C.R. Licklider
  883.      1915-1990," Aug. 7, 1990, p. 40; reprinted by permission
  884.      from Digital Research Center; originally published as "The
  885.      Computer as a Communication Device," in "Science and Tech-
  886.      nology", April, 1968, pg. 40
  887.  
  888. Mckenzie, Alexander, Interview with Nov 1, 1993.
  889.  
  890. Roberts, Lawrence Member IEEE, Invited Paper, "The Evolution of
  891.      Packet Switching", Proceedings of the IEEE Volume 66, Number
  892.      11, November 1978, pages 1307 - 1313
  893.  
  894.  | Michael Hauben    CC '95    |  E-mail me for sample copies of       |
  895.  | hauben@cs.columbia.edu      |  The Amateur Computerist Newsletter   |
  896.  | hauben@columbia.edu         | & read the alt.amateur-comp newsgroup |
  897.