The ARPANET and computer networks

8/7/2019 The ARPANET and computer networks

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T h e A R P A N E T & C o m p u t e r N e t w o r k s

L a w r e n c e G . R o b e r t sN e t E x p r e s s I nc .

I n 1 9 6 4 o n l y l a r g e m a i n f r a m e c o m p u t e r s e x i s t e d , e a c h w i t h i t s o w n s e p a r a t e s e t o fu s e r s . I f y o u w e r e l u c k y t h e c o m p u t e r w a s t i m e s h a r e d , b u t e v e n t h e n y o u c o u l d n o t g o f a ra w a y s i n c e t he t e r m i n a l s w e r e h a r d w i r e d t o i t o r c o n n e c t e d b y l o c a l p h o n e l i ne . M o r e o v e r ,i f y o u w a n t e d d a t a f r o m a n o t h e r c o m p u t e r y o u m o v e d i t b y t a p e a n d y o u c o u l d f o r g e t w a n t i n gs o f t w a r e f r o m a d i f f e r e n t t y p e o f c o m p u t e r . T h u s, m o s t u s e r s w e r e t i e d b y t he i r c o m p u t e ra n d t e r m i n a l t o a v e r y r e s t r i c t e d e n v i o r n m e n t .

T o d a y , i n 1 98 5 , y o u r t e r m i n a l c o u l d w e l l b e a m i c r o c o m p u t e r n e t w o r k e d w i t h a v e r yl a r ge , w o r l d w i d e c o l l e c t i o n o f o t h e r c o m p u t e r s . Y o u c a n o b t a i n d a t a a n d s o f t w a r e f r o m a l lt h e s e c o m p u t e r s r e l a t i v e l y e a s i l y w i t h r o o m fo r i m p r o v e m e n t ) o r , w h e r e c o n v e n i e n t , u s e t h es o f t w a r e a n d d a t a on i ts h o m e c o m p u t e r b y r e m o t e a c c e s s , c o m p u t e r t o c o m p u t e r .T h i s c h a n g e , w h i c h h a s o c c u r r e d o v e r t h e p a s t 2 0 y e a r s , i s in p a r t a m a s s i v e a n de v o l u t i o n a r y c h a n g e i n c o m p u t e r t e c h n o l o g y , a n d in p a r t a m o d e s t a n d r e v o l u t i o n a r y c h a n g ei n c o m m u n i c a t i o n s t e c h n o l o g y . T h e r e v o l u t i o n i n c o m m u n i c a t i o n s s t a r t e d w i t h a n e x p e r i m e n ti n c o m p u t e r n e t w o r k i n g , t h e A R P A N E T , a n d g r e w i n t o a c o m m u n i c a t i o n s r e v o l u t i o n c a l l e dp a c k e t s w i t c h i n g . T o d a y v i r t u a l l y a l l t h e w o r l d i s l i n k e d b y p a c k e t s w i t c h e dc o m m u n i c a t i o n s s e r v i c e s o t h a t a ny t e r m i n a l c a n a c c e s s a l m o s t a n y c o m p u t e r i n th e w o r l d .T h i s p a c k e t s w i t c h e d d a t a n e t w o r k h a s g r o w n u p i n d e p e n d e n t o f t h e t e l e p h o n e n e t w o r k , b u to v e r t h e n e x t 2 0 y e a r s t h e b a s i c f a b r i c s u p p o r t i n g a l l s w i t c h e d s e r v i c e s ( d at a , t e l e p h o n ea n d v i d e o ) a p p e a r l i k e l y t o b e c o m e c o n v e r t e d t o p a c k e t s w i t c h i n g , c o m p l e t i n g t h er e v o l u t i o n .H i s t o r y o f N e t w o r k C o n c e p t s

G o i n g b a c k t o e x a m i n e t h e h i s t o r y o f c o m p u t e r n e t w o r k s , t h e f i r s t e v e n t f o r m e t o o kp l a c e i n N o v e m b e r 1 9 6 4 a t t h e S e c o n d C o n g r e s s o n t h e I n f o r m a t i o n S y s t e m S c i e n c e s i n H o tS p r i n g s , V i r g i n i a . I n i n f o r m a l d i s c u s s i o n s w i t h J. C . R . L i c k l i d e r , F . C o r b a t o , a n d A .P e r l i s , I c o n c l u d e d t h a t t he m os t i m p o r t a n t p r o b l e m i n t h e c o m p u t e r f i e l d b e f o r e u s a tt h a t t i m e w a s c o m p u t e r n e t w o r k i n g ; t h e a b i l i t y t o a c c e s s o n e c o m p u t e r f r o m a n o t h e r e a s i l ya n d e c o n o m i c a l l y t o p e r m i t r e s o u r c e s h a r i n g . T h a t w a s a t o p i c i n w h i c h L i c k l i d e r w a s v e r yi n t e r e s t e d a n d h i s e n t h u s i a s m i n f e c t e d me . M y i n t e r e s t w a s m o r e t o w a r d t he n e t w o r k i n g a n dc o m m u n i c a t i o n s i s s u e s r a t h e r t h a n t h e c o m p u t e r l a n g u a g e a n d c o m p a r a b i l i t y i s s u e s w h i c hw e r e f o r e m o s t i n L i c k ' s m i n d . F o r a t le a s t t h e p r i o r y e a r, L i c k l i d e r , w h o w a s t h e nr u n n i n g t h e A R P A I P T O f f i c e ( t h e n c a l l e d C o m m a n d & C o n t r o l R e s e a r c h ) , h a d b e e n p u r s u i n gt h e c o n c e p t o f t h e " I n t e r g a l a c t i c C o m p u t e r N e t w o r k , " t r y i n g t o d e f i n e t h e p r o b l e m s a n db e n e f i t s r e s u l t i n g f r o m c o m p u t e r n e t w o r k i n g . I n a n y c a s e, t h a t H o t S p r i n g s d i s c u s s i o nc o n v i n c e d m e t h a t I s h o u l d c h a n g e m y c a r r i e r o b j e c t i v e s t o c o n c e n t r a t e o n c o m p u t e rn e t w o r k i n g a n d t h e r e l a t e d c o m m u n i c a t i o n s p r o b l e m s .

O n e y e a r l a t e r , i n 1 9 6 5 , a s e c o n d i m p o r t a n t m e e t i n g t o o k p l a c e a t M I T . D o n a l d D a v i e sf r o m t h e N a t i o n a l P h y s i c a l L a b o r a t o r y i n t h e U. K . w a s a t N I T t o g i v e a s e m i n a r o n t i m es h a r i n g . L i c k l i d e r , D a v i e s , a n d I d i s c u s s e d n e t w o r k i n g a n d t h e i n a d e q u a c y o f d a t ac o m m u n i c a t i o n f a c i l i t i e s f o r b o t h t i m e s h a r i n g a n d n e t w o r k i n g . D a v i e s r e p o r t s th a ts h o r t l y a f t e r t h i s m e e t i n g h e w a s s t r u c k w i t h t h e c o n c e p t t h a t a s t o r e a n d f o r w a r d s y s t e mf o r v e r y s h o r t m e s s a g e s ( n o w c a l l e d p a c k e t s w i t c h i n g ) w a s t h e i d e a l c o m m u n i c a t i o n s y s t e mf o r i n t e r a c t i v e s y s t e m s . H i s w r o t e a b o u t h is i d e as i n a d o c u m e n t e n t i t l e d " P r o p o s a l f o rD e v e l o p m e n t o f a N a t i o n a l C o m m u n i c a t i o n S e r v i c e f o r O n - L i n e D a t a P r o c e s s i n g " w h i c he n v i s i o n e d a c o m m u n i c a t i o n s n e t w o r k u s i n g t r u n k l i n e s f r o m I O O K b i t s / s e c i n s p e e d t o 1. 5m e g a b i t s / s e c ( TI ), m e s s a g e s i z e s o f 1 28 b y t e s a n d a s w i t c h w h i c h c o u l d h a n d l e u p t o I 0 , 00 0m e s s a g e s / s e c ( H i s t o r i c a l n ot e : t h i s t o o k 2 0 y e a r s t o a c c o m p l i s h ) . T h e n i n J u n e 1 9 66 ,D a v i e s w r o t e a s e c o n d i n t e r n a l p a p e r, " P r o p o s a l f o r a D i g i t a l C o m m u n i c a t i o n N e t w o r k " i nw h i c h h e c o i n e d t h e w o r d p a c k e t , a s m a l l s u b p ar t o f t h e m e s s a g e t h e u s e r w a n t s t o s e n d ,a n d a l s o i n t r o d u c e d t h e c o n c e p t o f a n " i n t e r f a c e c o m p u t e r " t o s i t b e t w e e n t h e u s e re q u i p m e n t a n d t h e p a c k e t n e t w o r k . H i s d e s i g n a l s o i n c l u d e d t h e c o n c e p t o f a P a c k e tA s s e m b l e r a n d D i s a s s e m b l e r ( PA D) t o i n t e r f a c e c h a r a c t e r t e r m i n a l s , t o d a y a c o m m o n e l e m e n to f m o s t p a c k e t n e t w o r k s .

A s a r e s u l t o f d i s t r i b u t i n g h i s 1 9 6 5 p a p e r , D o n a l d D a v i e s w a s g i v e n a c o p y o f a nPermission to copy w i t h o u t ~ e a l l or part o f t h i s m a t e r i a l i s g r a n t e d p u b l i ~ t i o n a n d i t date ap~ar, and n o t i c e i s g i v e n t h a t c o p y i n g i s byprovided t h a t t h e copies are not made or distri but~ ~r di~ct ~rmis sion of the Association ~r Computing Machinery. To copycommercial advantage, the ACM c o p y r i g h t n o t i c e and t~ title of the otherwi~, or to republish, ~qu i~s a ~e and /or specific ~rmissi on. 1986 A C M -0-89 791-17 6-8 -1 /86-00 51 $00 . 75 51


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T h e f ir s t s e t o f d e t a i l e d p a p e r s c o v e r i n g t h e A R P A N E T w e r e p u b l i s h e d i n M a y 1 9 7 0 a tt h e A F I P S SJ C C . ( 5- 9) T h e s e p a p e r s r e p o r t e d t he m o t i v a t i o n a n d e c o n o m i c s ( 5) , t h ed e t a i l e d d e s i g n o f th e IM P ( 6) , t he n e t w o r k d e l a y a n a l y s i s a n d e x p e r i e n c e ( 7) , t h et o p o l o g i c a l d e s i g n p r o g r a m s a n d r e s u l t s ( 8 ), a n d t h e h o s t - t o - h o s t p r o t o c o l ( 9) . T h e s ep a p e r s s h o w e d t h e w o r l d f o r t he f i r s t t i m e t h a t p a c k e t s w i t c h l n g w o r k s , t h a t it ise c o n o m i c a n d t h a t it i s r e l i a b l e a n d v i r t u a l l y e r r o r f r e e . T h e y a l s o p r o v i d e d a c o m p l e t ed e s c r i p t i o n o f h o w a w o r k i n g n e t w o r k w a s d e s i g n e d . A s s u c h t h e s e p a p e r s w e r e t h et e c h n i c a l a n d m o t i v a t i o n a l b a s i s f o r m a n y o t h e r n e t w o r k e x p e r i m e n t s a r o u n d t h e w o r l d .

T h e A R P A N E T u t i l i z e d m i n i c o m p u t e r s a t e v e r y n o d e t o b e s e r v e d b y t he n e t w o r k ,i n t e r c o n n e c t e d i n a f u l l y d i s t r i b u t e d f a s h i o n b y 5 0 K B l e a s e d l i n es . E a c h m i n i c o m p u t e rt o o k b l oc k s o f d a t a f r o m t h e c o m p u t e r s a n d t e r m i n a l s c o n n e c t e d t o i t, s u b d i v i d e d t h e m i n t o1 28 b y t e p ac k e t s , a n d a d d e d a h e a d e r s p e c i f y i n g d e s t i n a t i o n a n d s o u r c e a d d r e s s e s ; t h e n,b a s e d o n a d y n a m i c a l l y u p d a t e d r o u t i n g t a b l e t h e m i n i c o m p u t e r s e n t t h e p a c k e t o v e rw h i c h e v e r f r e e l i n e w a s c u r r e n t l y t h e f a s t e s t r o u t e t o w a r d th e d e s t i n a t i o n . U p o nr e c e i v i n g a p a c k e t, t h e n e x t m i n i c o m p u t e r w o u l d a c k n o w l e d g e i t a n d r e p e a t t h e r o u t i n gp r o c e s s i n d e p e n d e n t l y . T h us , o n e i m p o r t a n t c h a r a c t e r i s t i c o f t h e A R P A N E T w a s i t sc o m p l e t e l y d i s t r i b u t e d , d y n a m i c r o u t i n g a l g o r i t h m o n a p a c k e t - b y - p a c k e t b a s i s , b a s e d o n ac o n t i n u o u s e v a l u a t i o n w i t h i n t h e n e t w o r k o f th e l e a s t d e l a y p a th s , c o n s i d e r i n g b o t h l i n ea v a i l a b i l i t y a n d q u e u e l e n g t h s .

T h e t e c h n i c a l a n d o p e r a t i o n a l s u c c e s s o f t he A R P A N E T q u i c k l y d e m o n s t r a t e d t o ag e n e r a l l y s k e p t i c a l w o r l d t h a t p a c k e t s w i t c h i n g c o u l d be o r g a n i z e d t o p r o v i d e a n e f f i c i e n ta n d h i g h l y r e s p o n s i v e i n t e r a c t i v e d a t a c o m m u n i c a t i o n s f a c i l i t y . F e a r s t h a t p a c k e t s w o u l dl o o p f o r e v e r a n d t h at v e r y l ar g e b u f f e r p o o l s w o u l d b e r e q u i r e d w e r e q u i c k l y a l l a y e d .S i n c e t h e A R P A N E T w a s a p u b l i c p r o j e c t c o n n e c t i n g m a n y m a j o r u n i v e r s i t i e s a n d r e s e a r c hi n s t i t u t i o n s , t h e i m p l e m e n t a t i o n a n d p e r f o r m a n c e d e t a i l s w e r e w i d e l y p u b l i s h e d . ( 10 , 11 ,1 2, 1 3, 1 4 ) . T h e w o r k o f L e o n a r d K l e l n r o c k a n d h i s a s s o c i a t e s a t U C L A o n t h e t h e o r y a n dm e a s u r e m e n t o f th e A R P A N E T h a s b e e n o f p a r t i c u l a r i m p o r t a n c e i n p r o v i d i n g a f i r mt h e o r e t i c a l a n d p r a c t i c a l u n d e r s t a n d i n g a b o u t t h e p e r f o r m a n c e o f p a c k e t n e t w o r k s .T h e A R P A N E T w a s f i r s t d e m o n s t r a t e d p u b l i c l y a t t h e f i r s t I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o nC o m p u t e r C o m m u n i c a t i o n s ( IC C C) i n W a s h i n g t o n , D .C . i n O c t o b e r 1 9 7 2. R o b e r t K a h n o f B B No r g a n i z e d t h e d e m o n s t r a t i o n i n s t a l l i n g a c o m p l e t e A R P A N E T n o d e a t t h e c o n f e r e n c e h o t e l ,w i t h a b o u t 4 0 a c t i v e t e r m i n a l s p e r m i t t i n g a c c e s s t o d o z e n s o f c o m p u t e r s a l l o v e r t h e U . S .T h i s p u b l i c d e m o n s t r a t i o n w a s , f o r m a n y ( i f n o t m o s t ) o f t h e I C C C a t t e n d e e s , p r o o f t h a tp a c k e t s w i t c h i n g r e a l l y w or k e d . A t t h i s t i me , i t w a s d i f f i c u l t f o r m a n y e x p e r i e n c e dp r o f e s s i o n a l s t o a c c e p t t h e f ac t t ha t a c o l l e c t i o n o f c o m p u t e r s , w i d e b a n d c i r c u i t s , a n dm i n i c o m p u t e r s w i t c h i n g n o d e s ( e q u i p m e n t t o t a l i n g w e l l o ve r 1 0 0 p i e c e s ) c o u l d al l f u n c t i o nt o g e t h e r r e l i a b l y . T h e A R P A N E T d e m o n s t r a t i o n l a s t e d fo r t h r e e d a y s a n d c l e a r l y d i s p l a y e di t s r e l i a b l e o p e r a t i o n i n p u b l i c. T h e n e t w o r k p r o v i d e d h i g h l y r e l i a b l e s e r v i c e t ot h o u s a n d s o f a t t e n d e e s d u r i n g t h e e n t i r e d u r a t i o n o f th e c o n f e r e n c e .I n d u s t r y R e c e p t i o n

F r o m t h e f i r s t t i m e I d i s t r i b u t e d a d e s c r i p t i o n o f p a c k e t s w i t c h i n g o u t s i d e t h ec o m p u t e r r e s e a r c h c o m m u n i t y ( t he 1 9 6 7 p a p e r) u n t i l a b o u t 1 9 75 , t h e c o m m u n i c a t i o ni n d u s t r y ' s r e a c t i o n w a s g e n e r a l l y n e g a t i v e s i n c e t h i s w a s s u c h a r a d i c a l l y d i f f e r e n ta p p r o a c h . I n s o m e o f t h e i n i t i a l t e c h n i c a l s p e e c h e s I g a v e , c o m m u n i c a t i o n s p r o f e s s i o n a l sr e a c t e d w i t h c o n s i d e r a b l e a n g e r a n d h o s t i l i t y , u s u a l l y s a y i n g I d i d n o t k n o w w h a t I w a st a l k i n g a b o u t s i n c e I d i d no t k n o w a l l t he i r j a r g o n v o c a b u l a r y . T h e m o s t c o m m o n t e c h n i c a lf l a w s u g g e s t e d ( b e f o r e t h e A R P A N E T w a s b u i l t ) w a s t h a t t h e b u f f e r s w o u l d q u i c k l y a n dc a t a s t r o p h i c a l l y r u n o u t. A f t e r t h e A R P A N E T w a s o p e r a t i n g s u c c e s s f u l l y , t h e i r p i t c hc h a n g e d t o b e t h a t p a c k e t s w i t c h i n g w o u l d n e v e r b e e c o n o m i c w i t h o u t t h e g o v e r n m e n ts u b s i d y . P a u l B a r a n r e p o r t e d t h e s a m e r e a c t i o n t o h i s p a p e r s w h e n h e p r e s e n t e d t h em ; t h i sr e a c t i o n w a s th e m a j o r r e a s o n h is p r o p o s a l s n e v e r m o v e d t h e m i l i t a r y . D o n a l d D a v i e sr e p o r t e d a s o m e w h a t l e s s a n g r y r e s p o n s e f r o m th e B r i t i s h P o s t O f f i c e , m o r e o n e o f m i l di n t e r e s t b u t n o s e r i o u s c o n s i d e r a t i o n .

I l e a r n e d a m a j o r l e s s o n f r o m t h a t e x p e r i e n c e ; p e o p l e h a t e t o c h a n g e t h e b a s i cp o s t u l a t e s u p o n w h i c h c o n s i d e r a b l e k n o w l e d g e h as b e e n b u i l t . I n t h e c a s e o f p a c k e ts w i t c h i n g , t h e f i r s t p o s t u l a t e t o c h a n g e w a s th e s t a t i s t i c a l n a t u r e o f t h e t r a f f i c - d a t av e r s u s v o i c e. T h e s e c o n d w a s th a t c o m p u t i n g w a s e x p e n s i v e . S o m e p e o p l e f i n d i t i si m p o s s i b l e t o c o n s i d e r s u c h a m a j o r j o l t t o t h e i r m e m o r y o r g a n i z a t i o n - t h e y a v o i d i t w i t hp u t d o w n s i f p o s s i b l e , i f n o t w i t h a n ge r . O t h e r p e o p l e a r e m o r e w i l l i n g t o r e c o n s i d e r , b u tf o r e v e r y o n e i t r e q u i r e s c o n s i d e r a b l e e f f o r t . T h o s e o f u s p r o p o s i n g p a c k e t s w i t c h i n g a l lc a m e f r o m t h e c o m p u t i n g f i e l d a n d d i d n o t n e e d t o c h a n g e l o t s o f p r i o r c o n c e p t s a n dk n o w l e d g e . M a n y o f t h o s e i n t h e c o m m u n i c a t i o n s f i e l d s t i l l h a v e n o t a c c e p t e d p a c k e ts w i t c h i n g . ( T he f i g h t i s h e a t i n g u p a g a i n a s v o i c e p a c k e t s w i t c h i n g s t a r t s t o b ec o n s i d e r e d . )A R P A N E T G r o w t h

A s s o o n a s t h e f i r s t f o u r n o d e s w e r e b r o u g h t u p a n d t e s t e d i n D e c e m b e r 1 9 6 9 th en e t w o r k g r e w v e r y r a p i d ly . O n e y e a r l a t er , i n D e c e m b e r 1 9 70 , t h e n e t w o r k h a d g r o w n t o 1 0n o d e s a n d 1 9 h o s t c o m p u t e r s . B y A p r i l 1 9 7 1 , t h e r e w e r e 1 5 n o d e s w i t h 2 3 h o s t c o m p u t e r s .T h e t o p o l o g y w a s a s s h o w n i n F i g . 1 . B y t h i s t i me , i t w a s c l e a r t h a t c o n n e c t i n g t e r m i n a l sd i r e c t l y t o t h e n e t w o r k t h r o u g h a P A D - t y p e d e v i c e w a s i m p o r t a n t. S u c h a d e v i c e w a sd e s i g n e d a n d b u i l t i n 1 9 7 0 / 1 9 7 1 , a n d th e f i r s t T e r m i n a l I n t e r f a c e P r o c e s o r ( T IP ) w a s a d d e d

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4/8

F I G U R E 1

S R I YTAH

RAND

M IT

. ~ R P A N E T I A P R I L 1 9 7 !

HARVARD

C A S E

I BURROUGHS

F I G U R E 2

/~RP~ NE TW OR K- JAN 19 73

S , ,.:u c s ~ ~ , ': ~ ' . - . , j /

soc

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5/8

t o t h e n e t w o r k i n A u g 1 9 7 1. T h i s p e r m i t t e d u s e r s w i t h n o c o m p u t e r t o s e l e c t a c o m p u t e rf r o m a l l t h o s e a r o u n d t h e c o un t r y . I n m a n y c a s e s h a v i n g t h e u s e r a t t a c h h i s t e r m i n a l t o aT I P a n d a c c e s s e v e n h i s o w n h o s t ( s ) t h r o u g h t h e n e t w o r k w a s f o u n d t o b e m o r e r e l i a b l e .T h i s w a s t h e s t a r t o f a t r e n d w h i c h t o d a y i s a l m o s t t h e r u l e , w o r ~ J s t a t i o n m s h o u l d a t t a c ht o a n e t w o r k , n o t a c o m p u t e r . B y J a n u a r y 1 9 7 3 , t h e n e t w o r k h a d g r o w n t o 3 5 n o d e s o f w h i c h1 5 w e r e T I P ' s a n d w a s c o n n e c t e d t o 3 8 h o s t c o m p u t e r s . F i g . 2 s h o w s a m a p of t h e n e t w o r ka t t h i s p o i n t. N e t w o r k t r a f f i c h a d g r o w n r a p i d l y i n 1 9 72 , f r o m 1 0 0 , 0 0 0 p a c k e t s / d a y t o1 , 0 0 0 , 0 0 0 p a c k e t s / d a y , e x c e e d i n g t h e o r i g i n a l e s t i m a t e s I m a d e i n 1 9 67 . A l s o i n 1 9 73 , t h ef i r s t s a t e l l i t e l i n k w a s a d d e d t o t he n e t w o r k w i t h a T IP i n H a w a i i ; l a t e r i n t he y e a r ap a i r o f T I P ' s w e r e a d d e d i n E u r o p e . I n S e p t e m b e r 1 9 7 3 , t h e n e t w o r k w a s u p t o 4 0 n o d e s , 4 5h o s t c o m p u t e r s w i t h i n t e r n o d e t r a f f i c o f 2 , 9 0 0 , 0 0 0 p a c k e t s / d a y , h a d c l e a r l y r e a c h e d as t a g e of o p e r a t i o n a l s t a b i l i t y , h e a v y u s a ge , a n d w a s b y a n y m e a s u r e a m a j o r s u c ce s s . I tw a s a t t h i s p o i n t t h a t I l e f t A R P A t o s p r e a d t h e t e c h n o l o g y t o t h e c o m m e r i c a l w o r l d .

T h e A R P A N E T h a s c o n t i n u e d t o g r o w s i n c e 1 9 73 , w i t h 1 11 h o s t c o m p u t e r s i n 1 9 7 7 a n d m o r et h a n 40 0 h o s t s i n a l l t he i n t e r c o n n e c t e d n e t w o r k s b y 19 8 3. T h e n e t w o r k h a s b e c o m e au t i l i t y f o r b o t h A R P A a n d t h e D e p a r t m e n t o f D e f e n s e a s a w h o l e . R e s e a r c h h a s c o n t i n u e di n t o i n t e r n e t t i n g a n d p a c k e t r a d i o b ut l i t t l e c h a n g e h a s o c c u r r e d i n t h e b a s i c n e t w o r k .1 9 6 9 C r o s s o v e r

I n 19 7 4 , a f t e r i t w a s c l e a r t h a t t h e t e c h n o l o g y w o r k e d , I f i n a l l y s p e n t t i m e a n a l y z i n gt h e e c o n o m i c t r e n d s w h i c h m a d e p a c k e t s w i t c h i n g p o s s i b l e . ( 1 5 ) T h e s e t r e n d s c o u l d h a v eb e e n a n a l y z e d i n t h e m i d - s i x t l e s i f s o m e o n e w e r e t o h a v e a s k e d t h e r i g h t q u e s t i o n s , b u t a si t o f t e n t u r n s o u t t h e y w e r e e x a m i n e d a f t e r t h e e v e n t t h e y c o u l d h a v e p r e d i c t e d . S i m p l y ,s i n c e p a c k e t s w i t c h i n g r e q u i r e s m o r e c o m p u t a t i o n t h a n c i r c u i t s w i t c h i n g b u t s a v e st r a n s m i s s i o n b a n d - w i d t h , t h e t r e n d a n a l y s i s l o o k e d a t t h e c o s t o f c o m p u t a t i o n a n d t h ec o s t o f c o m m u n i c a t i o n s a n d f o u n d t h e s i t u a t i o n i l l u s t r a t e d i n F i g. 3. F o r p a c k e ts w i t c h i n g t h e c o s t o f c o m p u t a t i o n d o m i n a t e d i n t h e e a r l y 1 9 6 0 ' s b u t i n 1 9 6 9 t h e c o s tc u r v e s c r o s s e d a n d a f t e r w a r d t h e c o s t o f c o m m u n i c a t i o n s d o m i n a t e d . T h e c o m p o s i t e c o s t o fp a c k e t s w i t c h i n g t h u s f e l l b e l o w t he c o s t of c i r c u i t s w i t c h i n g a l s o a b o u t 1 9 6 9 a n d s i n c et h e n t h e m a r g i n o f a d v a n t a g e h a s q u i c k l y w i d e n e d t o w h e r e i t e q u a l s t h e f u l l p e a k t oa v e r a g e t r a n s m i s s i o n r a t i o f o r d a t a o f a b o u t 8 t o 1. S u b s e q u e n t l y , i n a 1 9 8 2 p a p e r ( 1 6) Id ~ d a s i m i l a r a n a lysis f o r v o i c e a n d c o n c l u d e d t h e c r o s s o v e r t h e r e w a s i n 1 9 7 8 a n dt h e r e f o r e p a c k e t v o i c e w o u l d h a v e b e e n c h e a p e r . I n a s o m e w h a t s i m i l a r f a s h i o n t o d a t a ,t h e i n d u s t r y m a y r e c o g n i z e t h i s t e n t o f i f t e e n y e a r s a f t e r t h e e v e n t .

F I G U R E 3P A C K E T S W I T C H I N G :C O S T P E R F O R M A N C E T R E N D S

S/MILLION BITS

COMPOSITE PACKETSW[TCHING~. COST TREND

$ , '% % %4. C0 MMUNICATI0 N~"",,,,,,,,,~L ~.COST TREND ~,. ID ~ ~ . . . . .

10

COMPUTINGCOST TREND ~

\. 0 1 J , i

6 0 6 5 7 7 0 7 5 6 0Y E A R O F S E R V I C E

I N C R E M E N T A L C O S T O F M O V I N G 1 M B IT S (1 K I L O P A C K E T )O N A N A T IO N W I D E N E T W O R K

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I m p a c t o n C o m p u t e r R e s o u r c e sO n e of t h e o r i g i n a l g o a l s o f t h e A R P A N E T w a s r e s o u r c e s h a r i n g t o o p t i m i z e c o m p u t e r

r e s o u r c e s . I n 1 9 7 3 I s u r v e y e d t h e A R P A N E T u s e r s t o s e e w h a t a l t e r n a t i v e c o m p u t e rf a c i l i t i e s t h e y w o u l d n e e d i f t h e y d i d n o t h a v e t h e n e t w o r k . I n a n u m b e r o f c a s e s t h e r ew e r e A R P A p r o j e c t s w h i c h d i d n o t h a v e a c o m p u t e r a t a l l b u t u t i l i z e d c o m p u t e r p o w e r f r o mr e s o u r c e c e n t e r s w h i c h h a d d e v e l o p e d . T h e y o b t a i n e d a c c e s s t h r o u g h a T I P, t y p i c a l l yo n s i t e, a n d u s e d o n e o f a c o l l e c t i o n o f c o m p u t e r s o f t e n a c c r o s s t h e c o u n t r y . T h e y w e r eg e n e r a l l y h a p p y n o t t o h a v e t o r u n t h e i r o w n c o m p u t e r a n d h a d f a r m o r e r e l i a b l e s e r v i c et h a n i f they h a d b e e n l i m i t e d t o o n e m a c h i n e . A l s o d u e to t he s t a t i s t i c s o f l a r g e g r o u p sa n d t h e b e n e f i t o f m u l t i p l e t i m e z o n e s ( f r o m H a w a i i t o E u r op e ) t h e n u m b e r o f c o m p u t e r sr e q u i r e d f o r t h e s e u s e r s w a s f ar l e ss t h r o u g h c o n s o l i d a t i o n . A n o t h e r g r o u p o f u s e r s w e r eu s i n g t h e I l l l a c I V r e m o t e l y f o r l a r g e n u m e r i c a l p r o b l e m s a n d w o u l d h a v e r e q u i r e d t h e i ro w n s u p e r c o m p u t e r o r p e r h a p s h a d to c o m m u t e i f th e n e t w o r k w e r e n ot t h e re . I n o t h e r c a s e si n d i v i d u a l s n e e d e d t o u s e s o f t w a r e u n i q u e t o f o r i e g n h a r d w a r e a n d t h u s n e e d e d a c c e s s t oo t h e r c o m p u t e r s b e s i d e s t h e ir o w n. A f t e r f i n d i n g r a t i o n a l s o l u t i o n s ( f i s c a l l y s o u n d ) t oa l l t h e A R P A u s e r s n e e d s a s s u m i n g n o n e tw o r k , t h e c o m p u t i n g c o s t w a s c o m p a r e d t o t h e t h e na c t u a l c o m p u t e r c o s t a n d f o u n d t o be t h r e e t i m e s a m e x p e n s i v e . I n d e p e n d e n t o f t h e d e t a i l so f th e su r v e y , i t I s c l e a r t h a t h u g e s a v i n g s w e r e p o s s i b l e ( i n t h a t e r a of m a i n f r a m e s ) b yp o o l i n g c o m p u t i n g d em a n d . T o d a y w h e n al l m y c o m p u t e r r e s o u r c e s c o m e f r o m m i c r o - c o m p u t e r sI c o u l d n ' t s a v e a n y t h i n g u s i n g r e m o t e c o m p u t e r s f o r c o m p u t i n g p ow e r . S u p e r c o m p u t e r u s e r ss t i l l m i g h t s a v e b u t i n l a r g e p a r t t h i s b e n i f i t i s m a i n l y h i s t o r i c a l .O t h e r N e t w o r k D e v e l o p m e n t

C Y C L A D E S : I n F r a n c e t h e i n t e r es t i n c o m p ut e r n e t w o r k s g r e w q u i c k l y d u r i n g t he e a r l y1 9 7 0 's . I n 1 9 7 3 t he f i r s t h o s t s w e r e c o n n e c t e d t o a n e t w o r k c a l l e d C Y C L A D E S w h i c h l i n k e ds e v e r a l m a j o r c o m p u t i n g c e n t e r s t h r o u g h o u t F r a n c e . ( 17 ) T h e n a m e C Y C L A D E S r e f e r s t o b o t ht h e c o m m u n i c a t i o n s s u b n e t a n d t h e h o s t c o m p u t e r s . T h e c o m m u n i c a t i o n s s u b n e t b y i t s e l f i sc a l l e d C I G A L E a n d i s a p u r e d a t a g r a m n e t w o r k , m o v i n g o n l y d i s c o n n e c t e d p a c k e t s a n dd e l i v e r i n g t h e m i n w h a t e v e r o r d e r t h e y a r r i v e w i t h o u t a n y k n o l e d g e o r c o n c e p t o f m e s s a g e s ,c o n n e c t i o n s o r f l o w c o n t r o l . T h e A R P A N E T a l s o o p e r a t e s u s i n g d a t a g r a m s b u t p e r h a p s t h em o s t a v i d s u p p o r t e r o f t h e c o n c e p t i s t h e d e s i g n e r o f C Y C L A D E S , L o u i s P o u z i n . A s w i t h a n yd a t a g r a m n e t w o r k , a l a r g e p a r t o f t he c o m m u n i c a t i o n s f u n t i o n s m u s t b e i m p l e m e n t e d i n t h eh o s t c o m p u t e r s ; t h e p a c k e t o r d e r i n g , m e s s a g e f o r m a t i o n , f l o w c o n t r o l , a n d v i r t u a lc o n n e c t i o n s s u p p o r t.

R C P: A n o t h e r p a c k e t n e t w o r k e x p e r i m e n t w a s s t a r t e d i n F r a n c e a t a b o u t t h e s a m e t im eb y t h e F r e n c h P T T A d m i n i s t r a t i o n ( 18 ). T h i s ne t w o r k , R C P, f i r s t b e c a m e o p e r a t i o n a l i n1 9 7 4 a n d w a s t h e e x p e r i m e n t a l t e s t b e d f o r t h e F r e n c h p u b l i c n e t w o r k s e r v i c e T R A N S P A C . T h ed e s i g n o f R C P, d i r e c t e d b y R e mi D e s p e s , d i f f e r e d s h a r p l y f r o m t h at o f C I G A L E a n d A R P A N E Tb e i n g o r g a n i z e d a r o u n d t h e c o n c e p t o f t h e v i r t u a l c i r c u i t s r a t h e r t h a n d a t a g r a m s . R C P ' sc h a r a c t e r a s a p r o t o t y p e p u b l i c n e t w o r k m a y h a v e b e e n a s t r o n g f a c t o r i n t h i s d i f f e r e n c es i n c e a v i t r u a l c i r c u i t s e r v i c e i s m o r e d i r e c t l y m a r k e t a b l e , n o t r e q u i r i n g s u b s t a n t i a lm o d i f i c a t i o n s t o t h e c u s t o m e r s ' c o m p u t e r . I n a n y c a se , R C P p i o n e e r e d t h e i n c o r p o r a t i o n o fi n d i v i d u a l l y f l o w - c o n t r o l l e d v i r t u a l c i r c u i t s i n t o p a c k e t s w i t c h i n g n e t w o r k s.T e l e n e t : T h e s u c c e s s o f t h e A R P A N E T l e d B o l t B e r a n e k a n d N e w m a n ( t he p r i m a r yc o n t r a c t o r f o r t h e A R P A N E T ) t o e s t a b l i s h a c o m m e r i c a l n e t w o r k c o m p a n y , T e l e n e t i n l a t e1 9 72 . I n O c t o b e r 1 9 7 3 I j o i n e d T e l e n e t a s p r e s i d e n t , a n d we f i l e d w i t h t h e F C C t o b e c o m ea c a r r i e r a n d c o n s t r u c t a p u b l i c p a c k e t s w i t c h i n g n e t w o r k . T h e F C C a p p r o v e d t he r e q u e s ts i x m o n t h s l a t e r , a n d T e l e n e t s t a r t e d t h e w o r l d ' s f i r s t p u b l i c s e r v i c e i n A u g u s t 1 9 7 5 w i t h7 n o d e s . B y A p r i l 1 9 7 8 T e l e n e t ' s n e t w o r k h a d g r o w n to 1 8 7 n o d e s p r o v i d i n g s e r v i c e t o 18 0h o s t c o m p u t e r s a n d s u p p o r t i n g d i r e c t t e r m i n a l a c c e s s s e r v i c e i n 15 6 c i t i e s a n di n t e r c o n n e c t i o n s t o 1 4 o t h e r c o u n t r i e s . T e l e n e t w a s d e s i g n e d f r o m t h e s t a r t t o a p p e a r t ot h e u s e r a s a v i r t u a l c i r c u i t s e r v i c e w i t h t h e h o s t i n t e r f a c e b e i n g i m p l e m e n t e d o v e r ac o m m u n i c a t i o n s l i n e r a t h e r t h a n w i t h a b o x o n s i t e. H o w e v e r , f o r th e f i r st s e v e r a l y e a r sT e l e n e t o p e r a t e d a c or e n e t w o r k b a s e d o n d a t a g r a m s c o p i e d f r o m t h e A R P A N E T b u t i m p l e m e n t e dv i r t u a l c i r c u i t s a t a l l i n t e r f a c e s. I t w a s n ' t u n t i l t h e c o m p l e t e s h i f t w a s m a d e t oT e l e n e t ' s T P - 4 0 0 0 p a c k e t s w i t c h a r o u n d 1 9 8 0 t h at t h e s a v i n g s o f v i t u a l c i r c u i t s i n t h ec o r e n e t c o u l d b e r e a l i z e d ( a b o ut 3 0 ~ f o r T e l e n e t w i t h a 3 2 b y t e a v e r a g e p a c k e t s i z e ) .

E I N : O r g i n a l l y k n o w n a s C O S T P r o j e c t I I a n d l a t e r a s t he E u r o p e a n I n f o r m a t i c s N e t w o r k ,E I N is a m u l t i - n a t i o n f u n d e d E u r o p e a n c o m p u t e r n e t w o r k ( 1 9 , 20 ) . T h e p r o j e c t d i r e c t o r w a sD e r e k B a r b e r o f N P L , o n e o f t h e o r i g i n a l i n v e s t i g a t o r s o f p a c k e t s w i t c h i n g i n th e U . K. I tw a s o r g a n i z e d i n 1 97 1 b ut d u e t o t h e d i f f i c u l i t i e s o f m u l t i - n a t i o n a l f u n d i n g i t d i d n o tb e c o m e o p e r a t i o n a l u n t i l 1 9 7 6 .O t h e r P ll bl lc D ~ t a N e t w o r k s : P u b l i c p a c k e t n e t w o r k s w e r e a n n o u n c e d i n t h e U. K . , F r a n c e ,C a n a d a , a n d J a p a n i n t h e 1 9 7 3 - 1 9 7 4 p e r i o d . I n 1 9 7 7 t h e E x p e r i m e n t a l P a c k e t S w i t c h e dS e r v i c e ( E PS S ) i n t h e U . K. a n d D A T A P A C i n C a n a d a b e c a m e o p e r a t i o n a l . A l s o i n 1 9 7 7 as e c o n d p u b l i c n e t w o r k T Y M N E T b e c a m e a p p r o v e d i n t h e U . S. I n 1 9 7 8 T R A N S P A C i n F r a n c e a n dD X - 2 i n J a p a n b e c a m e o p e r a t i o n a l a s p u b l i c n e t w o r k s . B y th e e a r l y 1 9 8 0 ' s p u b l i c p a c k e tn e t w o r k s e r v i c e w a s a v a i l a b l e i n m o s t c o u n t r i e s i n t h e w o r l d a s a n i n t e r n a t i o n a l s e r v i c ea n d a s a d o m e s t i c s e r v i c e i n m a n y o f t h e s e c o u n t r i e s .CCITT S t a n d a r d s - X . 2 5

W i t h f i v e, i n d e p e n d e n t , p u b l i c p a c k e t n e t w o r k s u n d e r c o n s t r u c t i o n i n t h e 1 9 7 4 - 1 9 7 5p e r i o d ( U . S . - T e l e n e t , C a n a d a , U . K . , F r a n c e , J a p a n ) , t h e r e w a s s t r o n g i n c e n t i v e f o r th e

56


7/8

n a t i o n s t o a g r e e o n a s t a n d a r d u s e r i n t e r f a c e t o t h e n e t w o r k s s o th a t h o s t c o m p u t e r s w u l dn o t h a v e u n i q u e i n t e r f a c i n g j o b s i n e a c h c o u n t r y . U n l i k e m o s t s t a n d a r d s a c t i v i t i e s , w h e r et h e r e i s a l m o s t n o i n c e n t i v e t o c o m p r o m i s e a n d a r g e e , c a r r i e r s i n s e p a r a t e c o u n t r i e s c a no n l y b e n e f i t f r o m t h e a d o p t i o n o f a s t a n d a r d s i n c e i t f a c i l i t a t e s n e t w o r k i n t e r c o n n e c t i o na n d p e r m i t s e a s i e r u s e r a t t a a c h m e n t . T o t h i s e n d t h e p a r t i e s c o n c e r n e d u n d e r t o o k a m a j o re f f o r t , t o a g r e e o n t h e h o s t - n e t w o r k i n t e r f a c e d u r i n g 1 9 75 . T h e r es u l t w a s a n a g r e e dp r o t o c o l , C C I T T R e c o m m e n d a t i o n X . 2 5 , a d o p t e d i n M a r c h 1 9 76 .

T h e X . 2 5 p r o t o c o l p r o v i d e s f o r t h e i n t e r l e a v i n g o f d a t a b l o c k s f o r u p to 4 0 9 5 v i r t u a lc i r c u i t s o n a s i n g l e f u l l - d u p l e x l e a s e d l i n e i n t e r f a c e t o t h e n e t w o r k , i n c l u d i n g a l lp r o c e d u r e s f o r c a l l s e t u p a n d d i s c o n n e c t i o n . A s i g n i f i c a n t f e a t u r e of t h i s i n t e r f a c e ,f r o m t h e c a r r i e r s ' p o i n t o f v i e w , i s t h e i n c l u s i o n o f i n d e p e n d e n t f l o w c o n t r o l o n e a c hv i r t u a l c i r c u i t ( V C) ; t h e f l o w c o n t r o l e n a b l e s t h e n e t w o r k ( a n d t h e u s e r ) t o p r o t e c ti t s e l f f r o m c o n g e s t i o n a n d o v e r f l o w u n d e r a l l c i r c u m s t a n c e s w i t h o u t h a v i n g t o s l o w d o w n ors t o p m o r e t h a n o n e c a l l a t a t i m e . I n n e t w o r k s l i k e t h e A R P A N E T a n d C Y C L A D E S w h i c h d o n o th a v e t h i s c a p a b i l i t y , t h e n e t w o r k m u s t d e p e n d o n t h e h o s t ( or o t h e r n e t w o r k s i ni n t e r c o n n e c t c a s e s ) t o i n s u r e t h a t n o u s e r s u b m i t s m o r e d a t a t o t h e n e t w o r k t h a n t h en e t w o r k c a n h a n d l e o r d e l i v e r . T h e o n l y d e f e n s e t h e n e t w o r k h a s w i t h o u t i n d i v i d u a l V Cf l o w c o n t r o l i s t o s h u t o f f t h e e n t i r e h o s t ( o r i n t e r n e t ) i n t e r f a c e . T h i s , o f c o u r s e , c a nb e d i s a s t r o u s t o t h e o t h e r u s e r s c o m m u n i c a t i n g w i t h t h e o f f e n d i n g h o s t o r n e t w o r k .

A n o t h e r c r i t i c a l a s p e c t o f X .2 5 i s t h a t it d e f i n e s i n t e r f a c e s t a n d a r d s f o r b o t h t h eh o s t - t o - n e t w o r k b l o c k t r a n s f e r a n d t h e c o n t r o l o f i n d i v i d u a l V C ' s . I n d a t a g r a m n e t w o r k st h e V C i n t e r f a c e i s s i t u a t e d i n t h e h o s t c o m p u t e r ; t h e r e c a n b e , t h e r e f o r e , n o n e t w o r ks t a n d a r d f o r l a b e l i n g , s e q u e n c i n g , a n d f l o w c o n t r o l l i n g V C ' s.

T h e M a r c h 1 9 7 6 a r g e e m e n t o n X . 2 5 a s t h e t e c h n i q u e f o r p u b l i c p a c k e t n e t w o r k s m a r k e dt h e b e g i n i n g o f t h e s e c o n d p h a s e o f p a c k e t s w i t c h i n g : l a r g e i n t e r c o n n e c t e d p u b l i c s e r v i c en e t w o r k s . I n t h e y e a r s s i n c e X . 2 5 w a s a d o p t e d , m a n y a d d i t i o n a l p a c k e t s t a n d a r d s h a v e b e e na g r e e d o n a s w e l l . X . 2 8 w a s a d o p t e d a s t h e s t a n d a r d a s y n c h r o n o u s t e r m i n a l i n t e r f a c e a n dX . 2 9 , a p r o t o c o l u s e d w i t h X . 2 5 t o s p e c i f y t h e p a c k e t i z i n g r u l e s f o r t h e t e r m i n a l h a n d l e r ,w a s a d o p t e d a s t h e h o s t c o n t r o l p r o t o c o l . A l s o , a s t a n d a r d p r o t o c o l f o r i n t e r c o n n e c t i n gi n t e r n a t i o n a l n e t w o r k s , X . 7 5 h a s b e e n a d o p t e d .P a c k e t S w i t c h e d V o i c e

P a c k e t n e t w o r k s t o d a y t y p i c a l l y o n l y u t i l i z e t r u n k s a n d li n e s u p t o 6 4 k i l o b i t s / s e c i ns p 6 e d . A s a r e s u l t , e n d t o e n d d e l a y i n t h e s e n e t w o r k s r e m a i n s h i g h - o v e r I 0 0 m s .N e t w o r k d e l a y w o u l d h o w e v e r b e v a s t l y r e d u c e d g i v e n h i g h s p e e d t r u n k s ( T~ -- T3 ) a n d h i g hs p e e d p a c k e t s w i t c h e s ( > I O 0 , 0 0 0 p a c k e t s / s e c ) . E v e n w i t h a s h i f t t o T 1 t r u n ks , t h e n e t w o r kd e l a y w o u l d d r o p to I 0 m s p l u s p r o p a g a t i o n . W i t h T 2 t r u n k s , t h e d e l a y w o u l d n o t b ep r a c t i c a l l y d i f f e r e n t t h a n w i t h a c i r c u i t s w i t c h ( 1- 2 m s + p r o p a g a t i o n ) . F o r m o s t d a t aa p p l i c a t i o n s t h i s is u n n e c e s s a r y b u t fo r v o i c e i t i s c r i t i c a l . T h e v o i c e n e t w o r k w i l lo f t e n r e t u r n a n e ch o f r o m a n a l o g p h o n e s a n d e v e n 2 0 ms o f d e l a y c a n m a k e s u c h a n e c h os o u n d b a d . S h o r t p a c k e t s l i k e 3 2 b y t e s ( 4 . 5 m s o f 5 6 k b v o i c e ) a r e a l s o n e c e s s a r y t or e d u c e d e la y . B u t w i t h h i g h s p e e d t r u n k s a n d s h o r t p a c ke t s , p a c k e t i z e d v o i c e i s n o t o n l yt o l l q u a l i t y b u t a l s o s a v e s 6 7 % o f t h e t r a n s m i s s i o n a n d s w i t c h b a n d w i d t h d u e t o s i l e n c es u r p r e s s i o n . T h u s i n d e s i g n i n g t o m o r r o w ' s c e n t r a l o f f i c e s w i t c h a n d t o l l s w i t c h s f o r t h et e l e c o m m u n i c a t i o n s n e t w o r k i t i s c l e a r l y e x t r e m e l y d e s i r a b l e t o u s e p a c k e t s w i t c h e s f o rv o i c e o f a n y r a t e ( 5 6 kb , 3 2 k b , 1 6 k b, e t c ) , f o r d a t a o f a l l s p e e d s a n d f o r s w i t c h e d v i d e o .W i t h o u t p a c k e t s w i t c h i n g t h e f l e x i b i l i t y i s v a s t l y r e d u c e d a n d e a c h s e r v i c e m u s t b es w i t c h e d s e p a r a t e l y . P a c k e t s w i t c h e s o f t h e r e q u i r e d s p e e d a r e b o t h f e a s i a b l e a n de c o n o m i c t o d a y i f r e s t r i c t e d t o f i x e d - l e n g t h , s h o r t p a c k e t s ( 16 o r 3 2 b y t e s ) , a l l f l o wc o n t o l a n d e r r o r c h e c k i n g a r e d o n e a t t h e n e t w o r k i n t e r f a c e s - n o t f o r e a c h l i n k , a n d af o r s h o r t e n e d v i r t u a l c i r c u i t h e a d e r i s u s e d ( a b o u t 1 b y t e ) w i t h o n l y t h e l i n k n um b e r .A T & T h a s a p r o t o t y p e s w i t c h o f 2 m i l l i o n p a c k e t s / s e c i n t e s t a n d d e s i g n s e x i s t f o r s w i t c h su p t o 3 5 m i l l i o n p a c k e t s / s e c ( 2 1) .

T h e m o s t i n t e r e s t i n g f a c e t o f h i g h s p e e d s w i t c h t e c h n o l o g y i s t h a t f o r l a r g e c e n t r a lo f f i c e o r t a n d e m o f f i c e s w i t c h e s t h e p e a k s w i t c h t h r o u g h p u t i s l i m i t e d b y t h e s p e e d o f th ef a s t e s t m e m o r y f o r a t i m e s w i t c h a n d s i m i l a r l y f o r a p a c k e t s w i t c h b u t t h e p a c k e t s w i t c hi s a b l e t o s w i t c h a w h o l e p a c k e t n o t j u s t o n e b y t e l i k e t h e t i m e s w i t c h . T h u s i n g e n e r a lf o r 3 2 b y t e p a c k e t s , p a c k e t s w i t c h e s c a n b e m a d e a b o u t 3 2 t i m e s t h e m a x i m u m t h r o u g h p u t o fc i r c u i t s w i t c h e s . T h i s b e c o m e s v e r y v a l u a b l e a t h i g h l e v e l t a n d e m s w i t c h i n g o f f i c e s t os w i t c h t r a f f i c b e t w e e n m a n y f i b e r p a t h s .

B a s e d o n t h e i m p o r t a n c e o f c o p i n g w i t h v a r i a b l e b i t r a t e d e m a n d s f o r d a t a , v o i c e , a n dv i d e o a n d t h e c o s t s a v i n g s f o r i n t e g r a t i n g a l l s e r v i c e s w i t h o n e s w i t c h i t i s c l e a r t h a tt h e w h o l e t e l e c o m m u n i c a t i o n s p l a n t w i l l c o n v e r t t o p a c k e t s w i t c h i n g i n t h e f u tu r e . T h ed a t e i s h a r d e r t o p r e d i c t b u t c o n v e r s i o n s h o u l d o c c u r d u r i n g t h e 1 9 9 0 ' s a n d b e c o m p l e t e b y2 0 00 . T h e b a s i c s e r v i c e w i l l b e s m a l l p a c k e t s o n v i r t u a l c i r c u i t s a n d e a c h a p p l i c a t i o nw i l l h a v e it s o w n i n t e r f a c e u n i t s . D a t a s e r v i c e s w i l l u s e a n X . 2 5 i n t e r f a c e w h i c h d o e st h e f l o w c o n t r o l a n d e r r o r c h e c k i n g f o r t he VC o n a e n d - t o - e n d b a s i s .F u t u r e C o m p u t e r N e t w o r k s

I f w e l o o k f o r w a r d t o t h e y e a r 2 0 00 , b a s e d o n h i s t o r i c a l t r e n d s c o m p u t e r s w i l l b ea b o u t 5 0 0 t i m e s c h e a p e r p e r c o m p u t a t i o n t h a n t o d a y. A l m o s t a l l d e v i c e s i n t h e h o m e ,o f f i c e o r p l a n t w i l l h a v e c o m p l e x c o m p u t e r s i n c o r p o r a t e d i n t o t h e m. S i m p l e l o c a l a r e an e t w o r k f a c i l i t i e s l i k e s h i e l d e d t w i s t e d p a i r w i l l c o n n e c t t h e m a j o r i t y o f t h e s e t o g e t h e ra n d a g a t e w a y w i l l c o n n e c t t h i s l o c a l n e t w o r k t o t h e p u b l i c t e l e c o m m u n i c a t i o n s y s t e m o v e r

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The ARPANET and computer networks

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