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インターフェースメッセージ プロセッサ( IMP ) は、1960 年代後半から 1989 年までARPANETに参加ネットワークを相互接続するために使用されたパケット スイッチングノードでした。これは、今日ルーターとして知られるゲートウェイの第一世代でした。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] IMP は、特殊なインターフェースとソフトウェアを備えた堅牢化されたHoneywell DDP-516ミニ コンピュータでした。 [ 4 ] 後年、IMP は堅牢化されていないHoneywell 316から作られ、通信トラフィックの 3 分の 2 を約半分のコストで処理することができました。[ 5 ] IMP は、 BBN レポート 1822で定義されている特殊なビットシリアルインターフェースを介してホスト コンピュータに接続する必要があります。IMP ソフトウェアと IMP 上で動作する ARPA ネットワーク通信プロトコルは、RFC 1 [ 6 ]で議論されました。RFC 1 は、後にインターネット エンジニアリング タスク フォース(IETF)となった組織によって発行された一連の標準化文書の最初のものです。
コンピュータネットワーク用のインターフェースコンピュータの概念は、1966年にドナルド・デイヴィスによってイギリスのNPLネットワーク向けに初めて提案され、1968年から1969年にかけてそこで実装されました。 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
同様のアイデアは、1967 年初頭に国防総省高等研究計画局(ARPA) の主任研究員が全国各地のマシンを相互接続することについて話し合う会議で独自に開発されました。ARPANETの実装を主導したラリー・ロバーツは、当初ホスト コンピュータのネットワークを提案しました。ウェス・クラークは、「各ホスト コンピュータと伝送線路のネットワークの間に小型コンピュータを挿入する」ことを提案しました[ 11 ]。つまり、IMP を独立したコンピュータにするということです。
IMPは、1969年にマサチューセッツ州に拠点を置くBolt Beranek and Newman （BBN）社によって製造されました。BBN社は4台のIMPを製造する契約を結び、最初の1台はレイバーデーまでにUCLAに納入される予定でした。残りの3台はその後1か月ごとに納入され、合計12か月でネットワーク全体が完成する予定でした。マサチューセッツ州選出の上院議員エドワード・ケネディは、BBN社がこの100万ドルの契約を締結したことを知り、「インターフェイス・メッセージ・プロセッサー」の製造契約を獲得したことを祝福する電報を送りました。[ 11 ]
IMP に取り組んでいたチームは自分たちを「IMP ガイズ」と呼んでいました: [ 11 ]
BBNは1969年2月に、改造したハネウェルDDP-516上でプログラミング作業を開始した。完成したコードは6000語の長さで、ハネウェル516のアセンブリ言語で記述されていた。IMPソフトウェアは主にPDP-1上で作成され、そこでIMPコードの記述と編集が行われた後、ハネウェル上で実行された。
NPLネットワークを構築している英国チームやRANDのポール・バランとの間でかなりの技術的交流があったが、BBNチームはルーティング、フロー制御、ソフトウェア設計、ネットワーク制御など、ネットワークの内部運用の重要な側面を独自に開発した。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
BBNはIMPを単に「転送するだけのメッセンジャー」として設計した。[ 11 ] BBNはホストからIMPへの仕様のみを設計し、ホストサイトは個別のホスト間インターフェースを構築することにした。IMPには、受信確認なしにエラーのあるパケットを破棄するエラー制御メカニズムがあった。送信元IMPは、受信確認を受信しなかった場合、その後、重複したパケットを再送信した。ARPAの提案依頼書の要件に基づき、IMPはエラー訂正に24ビットのチェックサムを使用した。BBNは、ソフトウェア計算を使用するよりも高速なオプションであったため、IMPハードウェアでチェックサムを計算することを選択した。IMPは当初、サイトごとに1台のホストコンピュータに接続されることを想定していたが、ホストサイトの研究者や学生の主張により、各IMPは最終的に複数のホストコンピュータに接続されるように設計された。
最初の IMP は1969 年 8 月 30 日に UCLA のLeonard Kleinrockのグループに届けられました。これはSDS Sigma 7ホスト コンピュータを使用しました。2番目の IMP は 1969 年 10 月 1 日にスタンフォード研究所 (SRI) のDouglas Engelbartのグループに届けられました。これはSDS 940ホストに接続されました。3 番目の IMP は 1969 年 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ました。4 番目の IMP は 1969 年 12 月にユタ大学に設置されました。2 つのシステム (UCLA と SRI) 間の最初の通信テストは 1969 年 10 月 29 日に行われ、 SRI マシンへのログインが試みられましたが、最初の 2 文字しか送信できませんでした。SRI マシンは「g」文字を受信した際にクラッシュしました。[ 20 ]数分後、バグが修正され、ログインの試みは正常に完了しました。
BBNは通信回線の性能をテストするプログラムを開発した。Heartが提出した報告書によると、1969年後半にUCSB-SRI回線で27時間活動した予備テストでは「約2万パケットに1パケットのエラー」が見つかったが、その後のテストでは「この数値に100%の変動が見られ、これは明らかにエラーが検出されない異常に長い期間（数時間単位）が多数あったため」であることが判明した。[ 21 ]
IMPの派生機種としてTIP（Terminal IMP）というものが存在し、これは端末（テレタイプ端末など）とコンピュータをネットワークに接続するものでした。これはHoneywell 316（516の改良版）をベースとしていました。その後、HoneywellベースのIMPの一部はマルチプロセッシングBBN Pluribus IMPに置き換えられましたが、最終的にBBNはHoneywell製マシンのマイクロプログラム版クローンを開発しました。
IMPは、DARPAが1989年にARPANETを廃止するまで、ARPANETの中核を担っていました。ほとんどのIMPは解体、廃棄、またはMILNETに移管されました。一部は博物館の展示品となり、クラインロックはUCLAでIMP 1号機を一般公開しました。[ 11 ] ARPANET上の最後のIMPは、メリーランド大学のものでした。
BBNレポート1822は、ホストコンピュータをIMPに接続する方法を規定している。この接続とプロトコルは、一般的にレポート番号である1822と呼ばれている。この仕様はボブ・カーンによって書かれた。[ 11 ]：116、149
データを送信するには、ホストはネットワーク上の別のホストの数値アドレス（インターネット上のIPアドレスに類似）とデータフィールドを含むメッセージを作成し、1822インターフェースを介してIMPにメッセージを送信します。IMPは、最終的にインターネットルータに採用されたプロトコルを使用して、メッセージを宛先ホストにルーティングします。メッセージは合計8159ビットの長さを格納でき、最初の96ビットはヘッダー（「リーダー」）用に予約されていました。[ 22 ]
インターネットを介して送信されるパケットは信頼性が低いと想定されているが、1822 メッセージは宛先に確実に送信されることが保証されていた。メッセージが配信できなかった場合、IMP は配信失敗を示すメッセージを送信元ホストに送信した。しかし実際には、ホストがメッセージの損失報告を見逃したり、IMP が実際には受信されていたメッセージを損失として報告したりする（まれな）状況が存在した。
この仕様には、ドナルド・デイヴィスのチームが1968年にNPLネットワーク向けに提案したタイプの交互ビットプロトコルが組み込まれている。[ 23 ] [ 24 ]
1822プロトコルの後継バージョン（1822Lなど）については、RFC 802およびその後継規格で説明されている。
その後、1966 年 6 月に、デイビスは 2 番目の内部文書「デジタル通信ネットワークの提案」を執筆し、その中で、ユーザーが送信したいメッセージの小さな部分である「パケット」という言葉を作り出し、また、ユーザー機器とパケット ネットワークの間に位置する「インターフェース コンピュータ」の概念も導入しました。
1966年6月付の論文…ユーザー機器とパケットネットワークの間に位置する「インターフェースコンピュータ」の概念を導入した。
最初のパケット交換ネットワークは、英国の国立物理研究所で実装されました。1969 年に、ARPANET がすぐにそれに続きました。
レナード・クラインロック：ドナルド・デイヴィスは…ARPAより先にシングルノード・パケットスイッチを作った。
。コンピュータと通信回線を相互接続する技術的な問題とは別に、コンピュータネットワークの概念は、理論的な観点から多くの場所で検討されてきた。特に注目すべきは、1960年代初頭にランド研究所のポール・バランらが行った「分散通信について」という研究である。また、1960年代半ばにイギリスの国立物理研究所のドナルド・デイヴィスらが行った研究も注目に値する。... ARPANETの開発に影響を与えたもう1つの初期の主要ネットワーク開発は、DW デイヴィスのリーダーシップの下、イギリスのミドルセックスにある国立物理研究所で行われた。
ルーティング、フロー制御、ソフトウェア設計、ネットワーク制御など、ネットワークの内部動作の重要な側面は、フランク・ハート、ロバート・カーン、セヴェロ・オムスタイン、ウィリアム・クロウザー、デビッド・ウォルデンからなる BBN チームによって開発されました。
NPLデータネットワークの取り組みはARPANETの設計に根本的な影響をほとんど与えなかったようだ。標準ネットワークインターフェース、ルーティングアルゴリズム、スイッチングノードのソフトウェア構造といったNPLデータネットワーク設計の主要な側面は、ARPANETの設計者によってほとんど無視された。しかしながら、より根本的なものではない多くの点で、NPLデータネットワークがARPANETの設計と進化に影響を与えたことは疑いの余地がない。
このシステムは1969年初頭に初めて稼働した。