Бэран Пол - Белорусские имена в истории

Бэран Пол

(1926—2011)

Инженер, ученый, изобретатель, один из основоположников технологии пакетной передачи данных и первой компьютерной сети Интернет.

Пол Бэран (Paul Baran, урожденный Пейсах Барáн) родился 26 апреля 1926 года в г. Гродно, в то время входившем в территорию Польши. Пол был самым младшим из трех детей в польско-еврейской семье. Его родители, Мойше (Моррис) Баран и Хана-Фейга (Анна) Серейская, происходили из местечка Сидра Сокольского уезда Гродненской губернии.

В 1920-е годы Польша переживала экономический кризис, и 11 мая 1928 года семья переехала в США, поселившись в Бостоне, однако в 1929 году США поразила Великая депрессия. На обувной фабрике в Бостоне, где отец трудился разнорабочим, платили гроши. Пришлось переехать в Филадельфию, где глава семейства открыл продуктовую лавку, обеспечившую семье сносное существование.

В 1949 году Пол закончил обучение в Университете Дрекселя (Drexel University) в Филадельфии со степенью бакалавра по специальности «инженер электросетей». Затем работал инженером в Eckert-Mauchly Computer Company над технической разработкой моделей UNIVAC (первый бренд коммерческого компьютера в США), где был вовлечен в передовые разработки вместе с самыми известными создателями компьютерных технологий.

В 1955 году Пол женился на Эвелин Мерфи, переехал в Лос-Анджелес и работал в Hughes Aircraft над системами обработки радиолокационных данных и одновременно учился в Калифорнийском университете. В 1959 году он получил степень магистра технических наук под руководством Джеральда Эстрина. Его диссертация была посвящена распознаванию персонажей. В то время как Бэран первоначально оставался в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, чтобы получить докторскую степень, тяжелые поездки и рабочий график вынудили его отказаться от работы над диссертацией.

В 1950-е годы Министерство обороны США беспокоилось, что американская армия использует высокочастотные средства связи, которые можно «вырубить» ядерной атакой. Над этой проблемой работали ведущие инженеры. Бэран присоединился к независимой некоммерческой организации RAND, принадлежащей ВВС США, которая работала в интересах национальной безопасности, где он специализировался на разработке вооружений и вычислительной техники.

После запуска Советским Союзом искусственного спутника Земли в 1957 году Министерство обороны США посчитало, что на случай ракетного удара с орбиты Америке нужна надежная система передачи информации. Бэран искал надежный способ передачи данных, но не по обычной радиосвязи, не по телефону, а в цифровом виде от компьютера к компьютеру.

В 1959 году он взял на себя задачу разработки «неуязвимой» системы коммуникации, которая могла бы поддерживать связь между конечными точками в условиях повреждения от ядерного оружия – во время холодной войны большинство американских военных коммуникаций использовали высокочастотную связь, которую можно было на много часов вывести из строя ядерным оружием.

Бэран сформулировал две ключевые идеи. Во-первых, утверждал он, сеть не должна быть централизованной: не должно быть главного аппаратного узла, контролирующего все коммутации и маршрутизацию. Не должна она быть и просто децентрализованной, такой, которая контролируется большим числом региональных аппаратных узлов наподобие телефонной сети AT&T или карты маршрутов большой авиакомпании. Во-вторых, данные надо разбить на небольшие блоки стандартного размера.

В его представлении сеть напоминала рыбацкий невод. Все узлы наделены способностью маршрутизировать трафик, каждый из них связан с несколькими другими узлами. Если один из узлов испортить, трафик просто будет перенаправлен по другим путям. «После того как я понял, что гарантирует надежность, следовало решить проблему прохождения сигнала через такую, похожую на невод, сеть», – рассказывал Бэран.

После Карибского кризиса 1962 года стало очевидно, что страну необходимо подготовить к тому, чтобы она могла функционировать на следующий день после ядерного удара. RAND было поручено создать телекоммуникационную систему, которая, несмотря на разрушение страны, могла бы обеспечить ее единство и управляемость.

В 1962 году Бэран представил доклад, который назывался «В распределенных сетях связи» (On Distributed Communication Networks), в котором было выдвинуто предложение использовать децентрализованную систему коммутаций компьютеров, когда в случае разрушения большей части единиц сети она сохраняет свою работоспособность. Например, если компьютеру в Вашингтоне потребуется связаться с Лос-Анджелесом, то в этом случае он соединяется через компьютер в Канзасе. Если же линия в Канзасе разрушена, то маршрутизатор в Вашингтоне перенаправит сообщение через другой компьютер, например, Чикаго. По словам Бэрана, в отличие от оборудования телефонных компаний, его конструкция не требует дорогих «позолоченных» компонентов, чтобы быть надежной.

Бэран предложил децентрализовать систему связанных между собой компьютеров. Исходя из этой идеи, в случае уничтожения части сети, данные, разнесенные компьютерами друг другу, сохраняются. Если бы информация скапливалась в главной вычислительной машине, то сеть была бы уязвима. Также он предложил делить каждое сообщение на пакеты, которые передавались по сети разрозненно и только в компьютере получателя собирались воедино. В случае утечки одного из пакетов целое сообщение никто не смог бы расшифровать.

Кроме того, он настоял на передаче данных в цифровом, а не в аналоговом виде. В качестве физического канала связи Бэран предложил использовать телефонный кабель. Вся архитектура таких процессов была описана Бэраном в форме 13-и томов исследований и тестов, в деталях, объясняющих, как построить национальную децентрализованную сеть для обмена данными, в том числе и медиа (голос). Если прежняя телекоммуникационная сеть США, по словам автора, скорее напоминала модель организации улиц в Париже, где от Триумфальной арки расходятся основные улицы, то Интернет скорее напоминал решетку улиц на Манхэттене.

Позже валлийский специалист по информатике Дональд Дэвис, который параллельно работал над подобной архитектурой, дал название этому явлению – packet switching или «пакетная коммутация».

Бэран придумал протокол маршрутизатора, в котором использовался IP-адрес. Этот метод работает и в наши дни: каждый компьютер имеет IP. Идею Бэрана о дроблении информации на пакеты для последующей сборки и сегодня активно используют и называют IP-фрагментацией. Эта система, придуманная в конце 1960-х годов, легла в основу Всемирной паутины.

Сoздaние сeти интeрнeт тoгдa было лишь нa yрoвнe тeoрии. Ee прeдстaвляли сeбe в oбщих чeртaх, нo никтo нe брaлся зa рeaлизaцию слoжнoгo, дoрoгoгo и нeпoнятнoгo прoeктa.

Бэран покинул RAND в 1968 году, чтобы основать аналитический некоммерческий центр Institute for the Future (Институт будущего), дочернее предприятие RAND Corporation. Затем занимался разработкой дискретной многотоновой технологии (важнейшего компонента цифровых абонентских линий [DSL]), вносил вклад в разработки в области передачи с расширенным спектром (важный компонент – беспроводная связь), участвовал в других сетевых технологиях, разработанных в Кремниевой долине.

Вплоть до 1969 года никто так и не построил сеть, соответствующую спецификациям Бэрана. Возможно, эта поистине революционная идея Бэрана так и осталась бы в истории науки как разработка, опередившая время, но не получившая реального воплощения. Даже в наше время многие специалисты признают, что реализация бэрановской разработки полвека назад была задачей, инженерная сложность которой была сопоставима со сложностью космического проекта, однако обстоятельства в тот момент сложились весьма удачно.

Ознакомившись с проектом Бэрана, Американское агентство передовых оборонных исследовательских проектов DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) предложило создать для этого компьютерную сеть.

Техническая реализация данного проекта была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету штата Юта и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре. Поскольку в проекте были задействованы лучшие научно-технические центры страны, его реализация была достаточно быстрой: заявка от DARPA поступила в начале 1969 года, а уже 29 октября состоялось первое испытание нового способа коммуникации.

Первая сеть, которую назвали ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), состояла из двух терминалов, один из которых находился в Калифорнийском университете, а второй – на расстоянии 600 километров от него, в Стэнфордском университете. Тестовое задание заключалось в том, что первый оператор вводил слово «LOG» (сокращение от «LOGON», являвшегося командой входа в систему), а второй должен был подтвердить, что он видит его у себя на экране. Первый эксперимент оказался неудачным, поскольку отобразилось лишь буквы «L» и «O», после чего первая в мире компьютерная сеть «упала», то есть перестала функционировать. Через час эксперимент был повторен, и на этот раз все прошло успешно. Наличие нужного слова на экране оператор подтвердил своему коллеге, позвонив тому по телефону. 29 октября 1969 года можно считать днем рождения Всемирной Глобальной Паутины.

Правда, она еще достаточное время не являлась ни всемирной, ни глобальной, поскольку созданная на основе бэрановской разработки сеть ARPANET поначалу объединяла лишь компьютеры военных лабораторий и нескольких научных центров США. Однако она становилась все популярнее, особенно после разработки в 1971 году первой программы для пересылки электронной почты.

В 1972 году Бэран основал частную компанию CableData Associate, которая должна была консультировать ARPA и ARPANET. В этом же году Бэран рекомендовал Министерству обороны разделить ARPANET на MILINET (для военных сетей) и INTERNET (для гражданских целей). Его рекомендация была принята, но практически она была реализована через несколько лет – в 1983 году, и ARPANET первой из существовавших на тот момент сетей перешла на систему маршрутизации данных, которая стала одной из отличительных особенностей современного Интернета. Таким образом, разработки Бэрана в области пакетного обмена данными заложили основы современного Интернета.

К ARPANET подключались все новые организации, получавшие на это разрешение от Пентагона, поскольку данная сеть, в отличие от современного интернета, была закрытой, и в 1973 году она наконец-то стала международной. Тогда к ARPANET были подключены через трансатлантический телефонный кабель первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии.

В 1976 году Бэран участвовал в рассмотрении предложения NBS по стандарту шифрования данных вместе с Мартином Хеллманом и Уитфилдом Диффи из Стэнфордского университета.

В начале 1980-х годов Бэран основал PacketCable, Inc. «для поддержки телевизионных каналов с импульсной оплатой, локально генерируемого видеотекста и пакетной передачи голоса». PacketCable, также известная как Packet Technologies, выделила StrataCom для коммерциализации своей технологии пакетной голосовой связи для рынка телефонии. Эта технология привела к созданию первого коммерческого продукта с асинхронным режимом передачи, не являющегося стандартом.

В середине 1980-х годов Бэран основал Telebit после зарождения дискретной технологии многочастотного модема. Это был один из первых коммерческих продуктов, который использовал мультиплексирование с ортогональным частотными разделением каналов, что впоследствии широко использовали в модемах DSL и модемах Wi-Fi.

В 1985 году Бэран основал Metricom, первую компанию беспроводного интернета. Целью ее создания была разработка сети передачи данных, не имеющей четко определенного центрального коммутирующего узла. Эта сеть проектировалась в первую очередь для нужд энергетической отрасли, старавшейся в то время удешевить процесс управления такими разветвленными инфраструктурами, как электрические и газовые сети. Аренда телефонных каналов у крупных американских провайдеров обходилась дорого, поскольку компьютеры, обменивающиеся данными, постоянно находились на связи, а значит, занимали канал. Именно тогда и пригодились идеи Бэрана по созданию распределенной сети, узлы которой самостоятельно осуществляют маршрутизацию. Чтобы полностью отказаться от аренды проводных каналов, такую сеть решили сделать беспроводной. В качестве протокольной основы в Metricom выбрали набирающий силу стандарт radio ethernet. Во время разработки стало ясно, что подобная сеть может стать конкурентоспособной на рынке провайдерских услуг. К этой же мысли пришли и инвесторы, в числе которых был один из основателей Microsoft Пол Аллен.

К 1994 году были разработаны и испытаны все необходимые образцы оборудования, пригодного для потребительских целей, и компания Metricom официально вышла на рынок услуг ISP с коммерческой сетью Ricochet. Главным преимуществом Ricochet было то, что он был беспроводным. Других вариантов беспроводного подключения к Интернету в то время почти не было. Ricochet был быстрым, стабильным и очень надежным. Экспансия Ricochet началась с городка Купертино – того самого, где располагается штаб-квартира Apple и находился офис самой Metricom. Всего за год распределенная сеть Ricochet растянулась по всему северному побережью Сан-Франциско, а еще через пару лет она опутала Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Атланту, Миннеаполис, Даллас, Детройт и Майами.

В 1992 году Бэран основал Com21, первую компанию по производству кабельных модемов. После Com21 Бэран основал и был президентом компании GoBackTV, которая специализировалась на персональном TV и оборудовании инфраструктуры кабельного IPTV для телевизионных операторов. Также создал компанию Plaster Networks, предоставляющую передовые решения для подключения сетевых устройств в доме или небольшом офисе через существующую проводку.

Бэран расширил свою работу пакетной коммутации до теории беспроводного спектра, развивая то, что он называл «правила детского сада» для использования беспроводного спектра.

В 1990-х годах Пол Бэран ушел на пенсию и последние годы своей жизни практически безвыездно провел в своем доме в Пало Альто (Калифорния).

Он получил почетную докторскую степень, когда произнес вступительную речь в Дрекселе в 1997 году.

В 2008 году президент США Джордж Буш-младший торжественно вручил Полу Бэрану Национальную медаль за вклад в развитие технологий. Эта награда была единственной, которую Бэран получил при жизни. В то же время ученый осознавал, что самой лучшей оценкой его заслуг является тот факт, что сейчас Интернетом пользуются миллионы людей во всем мире.

Пол Бэран умер 26 марта 2011 года в Пало Альто в возрасте 84 лет от осложнений, вызванных раком легких.

Один из отцов Интернета, Винтон Серф, заявил: «Пол не боялся идти в направлении, противоречащем тому, что все остальные считали правильным или единственно возможным». По словам Пола Саффо, специалиста по технологическому прогнозированию из Кремниевой долины, Бэран также верил, что инновация была «командным процессом», и он не искал признания для себя. Услышав известие о его смерти, Роберт Кан, соавтор Интернета, сказал: «Пол был одним из лучших джентльменов, которых я когда-либо встречал, и творцом до самого конца».

В 2007 году за изобретение технологии децентрализованных сетей на базе технологии коммутации пакетов имя Пола Бэрана запечатлено в Национальном Зале Славы изобретателей США (NIHF) в Акроне, штат Огайо.

Награды

Золотая медаль имени Александра Грейама Белла (1990).
Премия фонда Маркони (1991) за выдающийся вклад в технологии связи.
Премия EFF Pioneer Award (1993) Фонда электронных рубежей (EFF).
C&C Prize (1996) – награда, вручаемая японской корпорацией NEC «За выдающиеся достижения в исследовании, разработке или пионерской работе в областях полупроводников, компьютеров, телекоммуникаций и связанных с ними технологий».
Премия Бауэра (2001) Института Франклина (США) за выдающийся вклад в развитие науки.
Национальная медаль США в области технологий и инноваций (2007).

Избранные научные труды

Baran, P. On Distributed Communications: I. Introduction to Distributed Communications Networks [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 51 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3420.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: II. Digital Simulation of Hot-Potato Routing in a Broadband Distributed Communications Network [Электронный ресурс] / Р. Baran, S. P. Boehm. – California : Rand corp., 1964. – 59 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3103.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: IV. Priority, Precedence, and Overload [Электронный ресурс] / Р. Baran. –California : Rand corp., 1964. – 75 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3638.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: V. History, Alternative Approaches, and Comparisons [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 61 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3097.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: VI. Mini-Cost Microwave [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 117 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3762.html (дата обращения: 25.09.2023).
Baran, P. On Distributed Communications: VII. Tentative Engineering Specifications and Preliminary Design for a High-Data-Rate Distributed Network Switching Node [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 103 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3763.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: VIII. The Multiplexing Station [Электронный ресурс] / Р. Baran. –California : Rand corp., 1964. – 121 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3764.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: IX. Security, Secrecy, and Tamper-Free Considerations [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 51 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3765.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: X. Cost Estimate [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 35 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3766.html (дата обращения: 2023–09–25).
Baran, P. On Distributed Communications: XI. Summary Overview [Электронный ресурс] / Р. Baran. – California : Rand corp., 1964. – 33 p. – URL: https://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM3767.html (дата обращения: 2023–09–25).

Источники

Пол Баран – Paul Baran [Электронный ресурс] // ВикибриФ. – URL: https://ru.wikibrief.org/wiki/Paul_Baran (дата обращения: 20.09.2023).
Бэран Пол [Электронный ресурс] // Википедия : свобод. энцикл. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Бэран_Пол (дата обращения: 04.03.2019).
Пол Бэран / Paul Baran (урожденный Павел Баранов) [Электронный ресурс] // Grodno.By. – URL: http: www.grodno.by/history/biblio/Paul_Baran.html (дата обращения: 25.09.2023).
Пол Бэран – отец Всемирной Паутины [Электронный ресурс] // Exrus.Eu. Социально-экономический портал. – URL: https://ru.exrus.eu/Pol-Beran-otets-Vsemirnoy-Pautiny-id4fa3d27b6ccc19394f0000e8 (дата обращения: 25.09.2023).
Гостев, А. П. Известные личности Гродно: ViveLa Гродно / А. П. Гостев. – Херсон : ОЛДИ–ПЛЮС, 2015. – 252 с.
Евсеев, А. Пол Бэран – отец Всемирной Паутины [Электронный ресурс] /А. Евсеев // DoctorsofSciences. – URL: http://larichev.org/pol-beran-otec-vsemirnoji-pautiny/ (дата обращения: 25.09.2023).
Информационное общество в Республике Беларусь : стат. сб. – Минск : Нац. стат. ком. Респ. Беларусь, 2017. – 106 с.
Поляк, Ю. Е. К истории интернета: первые полвека / Ю. Е. Поляк // История науки и техники. – 2018. – № 12. – С. 3 – 16.
Параллели: опасные связи [Электронный ресурс] // Вокруг света. – 2019. – 22 июля. – URL: https://www.vokrugsveta.ru/article/316599/ (дата обращения: 25.10.2023).
Targovski, A. Paul (Pawel) Baran (1926-2011) – inventor of the internet, who has communicated humanity [Электронный ресурс] / A. Targovski // Dialoque a universalism. – Warsaw, 2011. – Vol. 21, № 1. – P. 47–60. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/2013-01-014-targovskiy-a-pol-pavel-beran-1926-2011-izobretatel-interneta-kotoryy-obedinil-chelovechestvo-targowski-a-paul-pawel-baran-1926/viewer (дата обращения: 2023–09–25).
Хлюкина, А. А. История становления Интернета / А. А. Хлюкина // В мире научных открытий : материалы VI Междунар. студен. науч. конф., Ульяновск, 24–25 мая 2022 г. – Ульяновск, 2022. – С. 2881–2884.

РНТБ, 2023.