Как СССР создал первую в мире вычислительную сеть глобального масштаба Российское государство снова взялось за громкие проекты в сфере ИТ – среди них и национальная поисковая система, и национальный оптический носитель по заказу ФСБ, и много чего еще. Почти как в старые добрые советские времена. Мы решили вспомнить, как масштабные ИТ-задачи решались в советское время. Читайте об этом в серии постов Юрия Ревича.
Считается, что первое удаленное соединение двух компьютеров было установлено в 1965 году между Массачусетским технологическим институтом и корпорацией SDC (Санта-Моника, Калифорния). Но это, мягко говоря, не совсем так: и в самих США задолго до начала экспериментов с ARPANET работала довольно «продвинутая» компьютерная сеть из сотен узлов – в рамках знаменитой системы аэрокосмической обороны Северной Америки под названием NORAD.
NORAD была создана в основном в середине – второй половине 1960-х. Но первая функционирующая компьютерная сеть была создана в СССР гораздо раньше, когда NORAD еще находился в стадии проекта, и тоже в рамках противоракетной системы.
Началось все с того, что Сергей Алексеевич Лебедев, известный советский конструктор вычислительной техники (под его руководством создавалась знаменитая серия БЭСМ), написал записку в Президиум АН Украины, в которой отметил возможность создания, как бы мы сейчас сказали, компьютерной системы управления движением ракеты в реальном времени. Это было в начале 1951 года, когда еще даже первые советские ЭВМ не были сданы в эксплуатацию, и неудивительно, что инициатива Лебедева на республиканском уровне не встретила понимания.
Приступив к обязанностям директора московского Института точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ), Лебедев привлек молодого специалиста Всеволода Бурцева к конструированию ЭВМ для обработки данных радиолокации. В 1955 году появились компьютеры «Диана I» и «Диана II», в задачу которых входило, в том числе, и автоматическое слежение за воздушными целями. В коллективе Лебедева создавали и мощные по тем временам машины М-40 (40 000 операций в секунду) и М-50 (с плавающей запятой). Обе машины, законченные в 1958–1959 годах, были заранее рассчитаны на коллективную работу в сети.
Обнаружение летящей со сверхзвуковой скоростью ракеты, слежение за ее траекторией и, тем более, ее отстрел противоракетой – все это казалось в те времена абсолютно нерешаемой задачей. Но идея была крайне заманчивой, и еще в 1956 году западнее озера Балхаш в Казахстане началось строительство «Системы А» – экспериментального комплекса ПРО, основанного на вычислительной сети. Генеральным конструктором был назначен Г. В. Кисунько (впоследствии – главный конструктор советских систем ПРО и директор НПО «Вымпел»).
Посмотрев на ламповые ЭВМ Лебедева, изготавливающиеся тогда кустарным способом, Кисунько ужаснулся качеству «самоделок» и на всякий случай заключил договор с СКБ-245, создателями ЭВМ «Стрела» и конкурентами Лебедева. Но из этого ничего не вышло, и в результате «Система А» была создана на основе разработок ИТМиВТ.
Всеволод Бурцев воспроизводит в своих воспоминаниях структурную схему первой в мире вычислительной сети, работавшей на расстояниях в сотни километров и вполне заслужившей название глобальной, ибо в ее масштабировании не было проблем (см. рисунок). Обратите внимание, что сеть включала беспроводные сегменты (для связи с мобильными ракетными комплексами) – инновация, которая получила распространение лишь в 1980-е годы.
Полностью введенная в действие в 1960 году, эта ПРО стала первой в мире системой, способной не только предупреждать о нападении, но и пускать противоракету, сбивая атакующую ракету еще в космосе. По словам Б. Н. Малиновского, успешные испытания этой системы позволили Хрущеву заметить на одной из пресс-конференций: «Наша ракета, можно сказать, попадает в муху в космосе». Эта работа стала основой для создания комплексов ПРО, и всей системы сдержек и противовесов, ставших базой для глобальных договоров (вроде СНВ), окончательно превративших ядерное оружие в «оружие сдерживания».
Но для нашей темы важнее, что советские ученые и конструкторы с самого начала даже не задумывались о том, что вычислительная сеть – это какая-то особая функциональность компьютерных систем, которую надо как-то специально проектировать. Бурцев так характеризует быстродействие сети «Системы А»: «Общий темп поступления информации через радиорелейные линии превышал 1 МГц». В пересчете на привычные единицы это можно приблизительно оценить, как 1 Мбит/с, что очень неплохо для беспроводных сетей даже по современным меркам. И куда там ARPANET’у с его жалкими 56 Кбитами/с!
Сложилось, однако, так, что компьютерные сети гражданского назначения пришли к нам с Запада и уже в 1990-е годы. Развивалось это полностью по инициативе «снизу», и сейчас забавно слушать воспоминания ветеранов, как в конце 1999 года сразу два министра: Леонид Рейман (Минсвязи) и Михаил Лесин (Минпечати), – предлагали тогда еще премьеру Путину программу фактической национализации российского интернета. К счастью, Путин запретил об этом даже думать, и много лет государство интернетом вообще почти не занималось, если не считать проваленной по большинству пунктов программы «Электронная Россия». И лишь в конце десятилетия начались попытки увязать стихийно сложившиеся интернет-представительства госорганов и предоставление госуслуг через интернет в единую систему.
Позволим себе помечтать: а ведь могло быть совсем иначе. Ведь ARPANET в США тоже рождался в рамках оборонного заказа. И выстроить глобальную сеть в ситуации советской плановой экономики, ориентировав ее, в том числе, и на гражданские нужды, было, наверное, даже еще проще.
Плановая экономика: директивы из бункера Почему властям СССР не понравилась идея управлять экономикой на компьютере Когда на рубеже 1940-х и 50-х годов советские идеологи обрушились на «реакционную лженауку» кибернетику, это – в отличие от случаев с генетикой, теорией относительности и пр., – не было высосанной из пальца кампанией по сведению счетов. Кибернетика, так, как излагал ее Норберт Винер, действительно отчасти претендовала на делянку, занятую марксизмом, – потому, что легко и изящно объясняла принципы функционирования любых систем, в том числе и человеческого общества в его экономическом аспекте.
Кибернетики ошибались лишь в одном, но принципиальном моменте: разнообразие и непредсказуемость поведения «большой» системы (вроде экономики целой страны) накладывают столь серьезные ограничения на модели ученых, что с ними не справляются никакие технические устройства. Но в те годы ученые еще этого не знали и спокойно ставили задачу автоматизированного управления хоть крупным государством, не сомневаясь в своей способности ее решить.
Марксисты сначала не поняли, что «плановой экономике» концепция автоматического управления соответствует как нельзя лучше: вычислительная машина – есть замечательный практический инструмент, который не надо принуждать и стимулировать, уговаривать и устраивать разносы, который всегда компетентен и не подсиживает начальство. А когда они поняли, что именно предлагают ученые, то вместо того, чтобы восторженно принять это на вооружение, пришли в ужас. Почему – вы узнаете далее.
ЗАЩИТНИК КИБЕРНЕТИКИ Истории известно три масштабных попытки разработать и воплотить на практике системы автоматического управления экономикой в масштабах целого государства. Эти попытки, благополучно провалившиеся, интересны прежде всего тем, что потенциально включали все те компьютерные системы, без которых сейчас немыслима работа ни одной торговой точки, от автоматизации управления до бухгалтерии и даже – в определенной степени – интернета.
Вот первая из этих попыток. В 1952 году научный референт Академии артиллерийских наук Анатолий Иванович Китов в качестве представителя Минобороны был прикомандирован к СКБ-245 (впоследствии – НИЦЭВТ), которое занималось тогда постройкой одной из первых отечественных ЭВМ «Стрела». В спецхране этого предприятия ему удалось прочесть запрещенную в СССР книжку Винера «Кибернетика». Это определило всю дальнейшую судьбу Китова. Сначала он ввязался в борьбу за реабилитацию кибернетики в СССР и стал одним из главных вдохновителей и организаторов этой кампании. В апреле 1955 года статья в журнале «Вопросы философии» (С. Л. Соболев, А. И. Китов, А. А. Ляпунов, «Основные черты кибернетики») положила конец преследованиям кибернетики.
Китов руководил Вычислительным центром Министерства обороны (ВЦ-1), где, в частности, рассчитывались траектории первых спутников. Он был хорошо знаком с вычислительной техникой (Китов – автор первой в стране диссертации по программированию, первого учебника по вычислительным машинам, создатель операционных систем и языков программирования) и глубоко владел методическими основами кибернетики. Это позволило ему в январе 1959 года выйти с глобальным предложением «наверх» – непосредственно к генсеку Хрущеву.
Китов предложил организовать информационно-управляющую сеть в масштабах всего государства на основе компьютерных центров. Идея Китова выгодно отличалась от последующих подобных проектов своим двойным назначением: в мирное время – преимущественно управление народным хозяйством, в случае войны – быстрое переключение мощностей на нужды военных. Это должно было значительно удешевить проект и сделать его экономически целесообразным. Характерной чертой проекта была полная автономность главных вычислительных центров, которые предполагалось разместить в защищенных бункерах: все расчеты должны были вестись дистанционно, по сети. Проектировать и обслуживать эти центры должны были военные кадры, чтобы обеспечить высокую надежность.
Сперва Китов, впрочем, предложил лишь некую «автоматизированную систему управления народным хозяйством». И в принципе, высшее руководство страны его поддержало: было принято постановление ЦК и Совмина об ускоренном создании ЭВМ и автоматизации промышленного производства. Поддержали его и такие авторитеты, как академик-адмирал А. И. Берг. Но все-таки это были общие слова: по поводу самого главного – сети национального масштаба – отклика не было.
КАК ОБОГНАТЬ АМЕРИКУ В конце 1959 года Китов направил по тому же адресу вторую, гораздо более детальную записку, с прилагаемым 200-страничным планом, получившим название «Красной книги» и имевшим гриф «Совершенно секретно». Там он и излагает свои соображения по поводу сети двойного назначения.
В планах Китова есть очень важный момент, касающийся модной тогда темы «догнать и перегнать Америку». Проект Китова – вероятно, единственная реалистичная программа за все время существования СССР, которая показывала, как можно «обогнать, не догоняя». И в дальнейшем в СССР – уже после отказа от проектирования собственных машин и перехода на копирование IBM/360 в 1969 году – зачастую просто не знали, как всю эту технику правильно использовать, хотя ее выпускалось заведомо меньше, чем в США. А Китов не только предложил генеральный план компьютеризации страны, он еще и основывал его на не существовавших доселе сетевых принципах (компьютерные сети во времена Китова в США еще даже не проектировались, первая сеть заработала лишь в 1965 году).
Увы, план Китова был отвергнут, причем отвергнут с большим треском: его самого выгнали из партии и фактически уволили из рядов Минобороны без права занимать там руководящие должности. Главная субъективная причина заключалась в том, что Китов ни в малейшей степени не был политиком. Записка, направленная им в обход непосредственного начальства, к тому же начиналась с критики руководства Минобороны, что выглядело просто оскорбительно. Потому проект, возвращенный «сверху» в Минобороны на рассмотрение, просто не мог не вызвать резкого отторжения.
Ну, а об объективных причинах неудачи лучше поговорить в связи с аналогичным проектом другого советского кибернетика – знаменитого Виктора Михайловича Глушкова. В проекте Глушкова, который был частично даже доведен до стадии реального внедрения, все эти причины проявились в полной мере.
«Электронные мозги» в Кремле Секретный проект автоматизации советской экономики просочился на Запад и вызвал там немалую тревогу Виктор Михайлович Глушков, по его собственному признанию, узнал о том, как работают компьютеры и что они могут, из книги А. И. Китова «Электронные цифровые машины», выпущенной в 1956 году. С тех пор математик Глушков решительно развернулся в сторону компьютеров и уже не изменял этому призванию до конца жизни.
В 1962 году президент Академии наук СССР М. В. Келдыш привел Глушкова (тогда – директора Вычислительного центра АН УССР) в кабинет первого заместителя председателя Совета Министров СССР А. Н. Косыгина. Это было в ноябре, сразу после нашумевшей сентябрьской статьи профессора Либермана в «Правде», из которой потом выросла «косыгинская реформа». Косыгин, в частности, рассматривал и вопросы, как мы это теперь называем, компьютеризации «народного хозяйства». И на тот момент лучше Глушкова, большого энтузиаста внедрения компьютеров в практику, кандидатуру по этой теме придумать было трудно.
Сам Глушков в своих воспоминаниях говорит, что Косыгин прямо поставил ему задачу создания «общегосударственной автоматизированной системы управления» (ОГАС). Но едва ли Косыгин мог сразу настолько четко сформулировать задачу: скорее, как и рассказывает Глушков, он выслушал предложения по теме, и предложил их оформить в виде проекта.
Чтобы оформить проект, Глушков поехал, как сейчас говорят, по местам. Неделю он провел в ЦСУ (Центральном статистическом управлении), в течение 1963 года побывал на более чем сотне предприятий самого разного уровня: от заводов и шахт до совхозов. Выяснил, что экономисты до сих пор, как он выразился, «ничего не считали», и вообще в стране даже не строили подходящих по классу ЭВМ, а работники ЦСУ были вооружены арифмометрами образца 1939 года. Правда, академик-экономист В.С.Немчинов выдвинул концепцию строительства вычислительных центров для обработки экономической информации, но это должны были быть изолированные конторы, по сути, лишь с заменой арифмометров на электронную технику.
К 1964 году Глушков со своим коллективом (ВЦ АН Украины был преобразован в Институт кибернетики) разработал концепцию ОГАС. В ней было предусмотрено строительство около 100 узловых вычислительных центров в крупных городах и центрах промышленных регионов, и около 20 000 периферийных центров на предприятиях и учреждениях. Сам Глушков так характеризовал разработанную систему:
«Характерным было наличие распределенного банка данных и возможность безадресного доступа из любой точки этой системы к любой информации после автоматической проверки полномочий запрашивающего лица... Кроме того, в этой двухъярусной системе главные вычислительные центры обмениваются между собой информацией не путем коммутации каналов и коммутации сообщений, как принято сейчас, с разбивкой на письма, я предложил соединить эти 100 или 200 центров широкополосными каналами в обход каналообразующей аппаратуры с тем, чтобы можно было переписывать информацию с магнитной ленты во Владивостоке на ленту в Москве без снижения скорости».
Напомним, речь шла о 1963–1964 годах: как раз тогда в США впервые была обнародована идея Ликлайдера о распределенной сети компьютеров, но к проектированию ARPANET (прообраза интернета) даже еще не приступали. Так что масштабная идея Глушкова значительно опередила свое время.
Но сетевая информационная структура в ОГАС со всем ее масштабом – еще не все. Кроме собственно информационного наполнения, Глушков предусмотрел «систему математических моделей для управления экономикой». В ней даже содержалась система безденежных расчетов для населения, которую, впрочем, сразу «зарубил» М.В.Келдыш, и в дальнейшем эта тема не поднималась.
Глушков честно предупреждал, что ОГАС обойдется дороже, чем атомная и комическая программа вместе взятые, и «организационно гораздо труднее, так как затрагивает все и всех: и промышленность, и торговлю, планирующие органы, и сферу управления и т.д.». Он планировал полностью развернуть систему где-то за три–четыре пятилетки – к началу 1980-х годов. Правда, по его раскладам, выходило, что уже к концу первой пятилетки ОГАС должна была начать окупаться, а затем и приносить прибыль.
Интересно, что на Западе, куда сведения об идее Глушкова просочились, хоть и были до 1977 года засекречены, проект ОГАС был воспринят со всей должной серьезностью. Казалось бы у западных «рыночников» был неубиваемый теоретический аргумент о нежизнеспособности плановой экономики, управляется ли она человеком или «электронными мозгами», неважно. Но, видимо, сыграл роль «фактор первого спутника», ставшего для Запада серьезным шоком: мало ли чего там эти русские придумают? И если не исключена возможность, что проект Глушкова действительно поднимет эффективность советской экономики (как ожидалось авторами проекта, примерно вдвое), то это резко снижало бы шансы на победу Запада в холодной войне, направленной, как уже тогда было очевидно, на износ советской системы.
Поэтому на Западе поднялась волна негативных публикаций под названиями вроде «Перфокарта управляет Кремлем», в том числе о том, что якобы сеть создается по заказу КГБ для слежки за гражданами. Отчасти писавшие все это были искренни, да и к тому времени против Глушкова выступали уже и внутри страны, в том числе и соавтор «косыгинской реформы» профессор Либерман: слишком все это необычно выглядело по тому времени.
К сожалению, в данном вопросе у кремлевских деятелей с западными кругами оказалось полное единодушие. Только причины были, понятно, другие. «Верхи» почувствовали, что с внедрением объективных показателей и систем строгого учета власть «карать и миловать» из их рук утечет: уже не будет ни вдохновляющих подвигов освоения целины, ни штурмовой романтики перекрытия сибирских рек. «Электронные мозги» скажут: невыгодно, и – до свидания всем великим начинаниям «под руководством партии».
Глушкову потом так и говорили: «Методы оптимизации и автоматизированные системы управления не нужны, поскольку у партии есть свои методы управления: для этого она советуется с народом, например, созывает совещание стахановцев или колхозников-ударников».
Поэтому еще первая высокая комиссия в середине 1964 года от проекта оставила лишь саму сеть, полностью изъяв экономическую часть (из-за секретности были уничтожены и документы по этой части). В 1966 году, как раз когда в США развертывались работы над ARPANET, глобальный проект был окончательно «зарублен».
Как вспоминает Глушков, «наши горе-экономисты сбили Косыгина с толку тем, что, дескать, экономическая реформа вообще ничего не будет стоить, то есть будет стоить ровно столько, сколько стоит бумага, на которой будет напечатано постановление Совета Министров, и даст в результате больше. [...] Меня вызвал Шелест и сказал, чтобы я временно прекратил пропаганду ОГАС и занялся системами нижнего уровня». Заметим, что в документах партии название ОГАС сохранялось вплоть до 1985 года, когда уже началась совсем другая эпоха.
Интересно, что часть разработок Глушкова и его команды перехватил куратор оборонной промышленности Дмитрий Федорович Устинов. По его инициативе был создан целый совет по «управлению, экономике и информатике» при военно-промышленной коллегии ВПК, объединяющего девять министерств. В ВПК стали разрабатываться и внедряться типовые системы управления предприятием (АСУП) и другие идеи Глушкова (в их реализации в Минрадиопроме участвовал и Анатолий Китов). Другое дело, что эти локальные успехи не могли помочь всей экономике – от косыгинской реформы в целом к середине 1970-х остались практически лишь общие слова.
slon.ru, 12-19.08.2010
