Câu chuyện về Paul Baran, Donald Davies và chuyển mạch gói trải từ cuối thập niên 1950 đến đầu thập niên 1970, khi ba con người ở hai bờ Đại Tây Dương cùng vẽ ra một mạng lưới mà không ai báo trước cho nhau. Bài này kể lại vì sao người nghĩ ra ý tưởng sớm nhất lại không phải người dựng nó thành thật, và vì sao điều đó vẫn đáng nghĩ khi bạn đang dùng Internet.

Tóm tắt nhanh

Baran (RAND, Mỹ) và Davies (Phòng Thí nghiệm Vật lý Quốc gia, Anh) độc lập đề xuất cắt dữ liệu thành các gói nhỏ chạy trên mạng không có trung tâm. Cả hai đều gặp sự lạnh nhạt hoặc từ chối từ các tổ chức điện thoại. Người dựng được mạng là Larry Roberts của ARPA, nhờ có ngân sách, có nhu cầu thật và không có mạng điện thoại nào phải bảo vệ. Mạng ấy là ARPANET, chạy với bốn nút vào cuối năm 1969.

Diễn biến chính

Gatlinburg, tháng 10/1967: người Anh nói về tốc độ

Tại một hội nghị ở Gatlinburg (Tennessee), Larry Roberts trình bày kế hoạch nối máy tính đại học thành mạng, với đường truyền chỉ 2.400 bit mỗi giây. Roger Scantlebury, người trong nhóm của Davies, nói về một mạng nhanh hơn khoảng ba trăm lần, dùng “gói” dữ liệu. Về sau Roberts nâng đường truyền lên 50.000 bit mỗi giây và dùng chữ “packet” của người Anh.

Ba nỗi lo, ba người cầm bút (1959–1965)

Năm 1959, Baran vào RAND với đề bài thiết kế hệ thống liên lạc sống sót sau tấn công hạt nhân. Theo hồi ức của ông, nỗi lo sâu hơn là một quả tên lửa bắn nhầm có thể gây chiến nếu các tướng mất liên lạc. Tháng 11/1965 ở Teddington, Davies nhận ra người dùng máy tính gửi dữ liệu theo từng cơn, nên giữ riêng một đường dây là lãng phí; ông kể mình tính nhẩm trên mặt sau một chiếc phong bì. Cùng năm, Roberts thấy đường điện thoại nối hai máy tính ở hai bờ nước Mỹ vừa chậm vừa chập chờn.

Bản vẽ của Baran: tấm lưới không có trung tâm (1960–1964)

Baran vẽ ba kiểu mạng: tập trung, phi tập trung và phân tán. Mô phỏng cho thấy chỉ cần mỗi nút có chừng ba đường nối, mạng vẫn phần lớn liên lạc được dù một nửa số nút bị phá. Ông đề xuất cắt tin nhắn thành khối nhỏ và chuyền đi theo cách ông gọi là “định tuyến khoai tây nóng”. Loạt báo cáo “Về truyền thông phân tán” được RAND công bố nhưng nằm trên kệ.

Khi gõ cửa AT&T, Baran kể rằng ông gặp sự hoài nghi. Đến năm 1966, ông cùng một đồng nghiệp lại khuyên không cấp tiền, vì dự án sắp giao cho Cơ quan Truyền thông Quốc phòng mà ông cho là chưa vững về kỹ thuật số. Chính ông đã gấp bản vẽ của mình lại.

Bản vẽ của Davies: mạng quốc gia (1965–1966)

Ngày 8/12/1965, Davies viết đề xuất dài tám trang về một dịch vụ truyền thông quốc gia dùng gói dữ liệu, và chọn chữ “packet”. Ngày 16/3/1966, ông thuyết trình trước hơn 120 người, phần lớn từ Bưu điện Anh và các hãng viễn thông; một số người của Bưu điện phản đối. Mạng quốc gia không được dựng, ông chỉ được giao xây thử một mạng trong khuôn viên phòng thí nghiệm. Sau buổi này, nhóm ông nhận được các báo cáo của Baran từ một người của Bộ Quốc phòng Anh.

ARPANET: bản vẽ có tiền nuôi (1966–1969)

Cuối năm 1966, Robert Taylor kéo Roberts về ARPA. Ông có một bài toán thực tế là nối các nhóm nghiên cứu đang đòi máy tính đắt tiền riêng, và có ngân sách để làm. Năm 1968 ARPA mời thầu; tháng 1/1969 công ty BBN trúng thầu. Chiếc IMP đầu tiên tới UCLA ngày 30/8/1969, chiếc thứ hai tới Stanford vào tháng 10. Tối 29/10/1969, tin nhắn đầu tiên chỉ đi được hai chữ “LO” rồi hệ thống sập; khoảng một giờ sau thử lại thì thông. Đến tháng 12/1969, mạng có bốn nút.

Teddington và những năm sau (1969–2000)

Mạng của Davies thực ra đã chạy một phần từ đầu năm 1969 và đầy đủ từ tháng 1/1970, nhưng chỉ trong khuôn viên phòng thí nghiệm; nó phục vụ đến năm 1986 và được nối vào mạng gói thử nghiệm của Bưu điện Anh năm 1976. ARPANET thì lớn rất nhanh, có thư điện tử, rồi đầu năm 1983 chuyển sang bộ quy tắc chung mà nhiều người coi là ngày sinh của Internet. Năm 2000, Baran, Davies, Kleinrock và Roberts cùng nhận giải Internet đầu tiên của IEEE. Davies mất năm 2000, Baran năm 2011, Roberts năm 2018.

Điều còn tranh cãi hoặc cần thận trọng

  • Internet và bom hạt nhân: nỗi lo bom là của Baran và RAND, còn ARPANET được dựng để chia sẻ máy tính giữa các nhóm nghiên cứu.
  • Chồng báo cáo chưa mở: chuyện Roberts có báo cáo của Baran trên bàn mà chưa đọc là giai thoại. Lịch làm việc của Baran ghi Roberts đến gặp từ đầu năm 1967, và ai giới thiệu ai cho ai vẫn mờ.
  • Lời chê của AT&T: chỉ đến từ trí nhớ của Baran, kể lại sau nhiều thập niên. Với Bưu điện Anh, chưa thấy quyết định từ chối bằng văn bản, chỉ thấy sự lạnh nhạt.
  • Vai trò của Kleinrock: ông được giới thiệu là người đặt nền lý thuyết từ năm 1961, nhưng Davies phản bác, và chính Kleinrock thừa nhận công trình đầu tiên của mình là về chuyển mạch tin nhắn. Phần đông giới sử học ghi công phát minh cho Baran và Davies.

Vì sao câu chuyện này đáng nhớ?

Nghĩ ra trước là chưa đủ. Một phát minh chỉ thành lịch sử khi gặp được người vừa cần nó, vừa trả được tiền để dựng nó. AT&T và Bưu điện Anh sở hữu mạng điện thoại nên mạng mới là đối thủ của chính họ, còn ARPA không bán cuộc gọi nào.

Người không về đích vẫn để lại dấu: chữ “khối tin” của Baran chẳng ai dùng nữa, nhưng chữ “packet” của Davies có mặt trong mọi thiết bị kết nối. Bốn bản vẽ, gồm tấm lưới của Baran, mạng quốc gia của Davies, ARPANET và mạng ở Teddington, đã chồng lên nhau thành một.

Câu hỏi thường gặp

Chuyển mạch gói là gì?

Là cách cắt mỗi tin nhắn thành nhiều mẩu nhỏ, gắn địa chỉ lên từng mẩu rồi thả vào mạng. Các mẩu có thể đi những đường khác nhau và được ráp lại ở đầu bên kia.

Ai phát minh ra chuyển mạch gói?

Paul Baran ở RAND (Mỹ) và Donald Davies ở Phòng Thí nghiệm Vật lý Quốc gia (Anh) tìm ra các nguyên lý này độc lập với nhau. Phần đông giới sử học ghi công cho hai ông; vai trò của Leonard Kleinrock vẫn còn tranh cãi.

Internet có thật sự sinh ra để sống sót sau bom hạt nhân?

Không hẳn. Nỗi lo chiến tranh hạt nhân là của Baran và RAND, còn ARPANET được dựng để các nhóm nghiên cứu dùng chung máy tính. Hai câu chuyện thường bị nhập làm một.

Vì sao chữ “packet” được dùng?

Davies chọn chữ này, nghĩa là một gói nhỏ, sau khi cân nhắc nhiều từ khác. Theo lời ông kể, ông còn hỏi ý nhà ngôn ngữ học để chữ ấy dễ dịch sang các thứ tiếng khác.

Tin nhắn đầu tiên qua ARPANET là gì?

Tối 29/10/1969, một sinh viên UCLA gõ “LOGIN” để vào máy ở Stanford. Hệ thống sập sau chữ G nên chỉ có “LO” đi qua; khoảng một giờ sau thử lại thì thông.

Ai thắng trong câu chuyện này?

Không phải một cá nhân mà là ARPA: một tổ chức có tiền, có nhu cầu thật và không có mạng điện thoại nào để bảo vệ. AT&T và Bưu điện Anh thì có mạng điện thoại, nên một mạng kiểu mới chỉ là đối thủ của chính họ.

Nguồn tham khảo

  • Hauben, lịch sử ARPANET và Internet (chương 8)
  • Hafner & Lyon, Where Wizards Stay Up Late
  • Pelkey, lịch sử viễn thông máy tính (mục 4.5)
  • ETHW: phỏng vấn lịch sử truyền miệng Paul Baran
  • RAND, báo cáo RM-3420 của Paul Baran
  • Danh sách thư ISOC (Scantlebury, 2009) và ISOC internet-history
  • Wikipedia: Paul Baran, Donald Davies, Larry Roberts, NPL network, Packet switching

Bài viết tóm tắt từ video của kênh; nội dung mang tính giới thiệu.