KTH-professor bakom grundbult i internet

Publicerad 2012-02-08

Visste du att världens första kommersiella internetliknande datakommunikationssystem byggdes i Sverige av Asea i början av 1970-talet? Torsten Cegrell, professor på KTH, var anställd på Asea då och utvecklade den funktion som hjälper meddelandena att välja väg i nätet, det som kallas routing. En lösning som var en förutsättning för att detta system, men även internet som vi känner det i dag, skulle fungera.

När historien om hur internet uppstod berättas brukar man lyfta fram det så kallade ARPA-nätet i USA. Ett nät som togs fram inom ett forskningsprojekt på ett antal amerikanska universitet i slutet av 60-talet på beställning av amerikanska försvaret. Men det är en historieskrivning som bara är till hälften sann, enligt Torsten Cegrell, professor i industriella informations- och styrsystem på KTH.

Sant är att man inom ARPA-nätsprojektet (Advanced Research Projects Agency) tog fram det som kallas paketförmedlad trafik, konstaterar han. Paketförmedlad kommunikation (eller message switching, som det kallades i början) innebär att ett meddelande delas upp i paket som går olika vägar i nätet för att till slut samlas ihop innan det når sin mottagare. Men den för systemets funktion så vitala routingmekanismen – som gör att meddelandena kan välja väg i nätet för att så effektivt som möjligt nå slutdestinationen  – fungerade inte tillfredställande, skulle det visa sig. En lösning fanns dock några tusen mil bort – i Sverige.

I början av 1970-talet la Statens Vattenfallsverk en beställning på Asea att bygga ett datakommunikationssystem som täckte hela landet. Ett system som skulle kunna användas för att styra och övervaka hela det svenska elkraftsystemet. Det var ett mycket stort kontrakt, prislappen låg på 100 miljoner kronor i den tidens penningvärde. Systemet kom att kallas TIDAS och datakommunikationssystemet kallades TIDAS-T.

”Hela historien glömdes bort”

Det fanns flera alternativ för vilken kommunikationsprincip som skulle användas. Men till slut fastnade Vattenfall för en dittills helt oprövad metod i kommersiella system, nämligen samma princip som man försökte uppnå i ARPA-nätet. Detta var ett djärvt beslut, men det var egentligen den enda kandidaten som hade en chans att till rimliga kostnader uppfylla Vattenfalls mycket tuffa krav på kommunikationssystemet, konstaterar Torsten Cegrell, som då var anställd på Asea.

Systemet, som i dag kallas för Driftdatanätet, levererades till Statens Vattenfallsverk och var helt satt i drift 1975 och ägs i dag av Svenska Kraftnät. Och det är exakt samma system som används i dag. Det är lite större och man har bytt datorer tre gånger. Men det är exakt samma programvara, berättar Torsten Cegrell.

– Hela historien bakom allt det här glömdes dock bort. Men så för tio, femton år sedan kom det något som hette internet. Och då skrivs det i olika sammanhang att allt det här härstammar från ARPA-nätet. Att det är internets grund. Men det är ju faktiskt bara sant till hälften. De har stått för message switching-delen. Men inte för routingdelen, vilken faktiskt är själva grundbulten i dagens internet. Och routingdelen, det är det som idag heter TCP/IP. Det är ju nu standardiserat som ett protokoll, säger Torsten Cegrell, som jobbade med det här systemet på Asea.

Men eftersom det rörde sig om ett så pass stort och viktigt system och om så mycket pengar ville Asea vara helt på den säkra sidan att systemet verkligen höll vad det lovade. Man bestämde sig för att man skulle göra oerhört noggranna simuleringar, berättar han.

– Vi kunde i princip bygga upp hela det här systemet med ett speciellt datorsimuleringsspråk som fanns då som är väldigt komplicerat och som folk troligen har glömt bort nu. Så vi knappade in tekniken från ARPA-nätet. De hade också en routing-metod så vi knappade in den också. Och då visade det sig att... det funkade inte tillfredsställande. Meddelandena gick fram och tillbaka men kom ibland aldrig fram till slutdestinationen, säger Torsten Cegrell.

En av finesserna med sådana här kommunikationsnät är att det finns buffertar där meddelandena står i kö och väntar på att skickas vidare, berättar Torsten Cegrell. Det kan jämföras med hur kön i en nätverksskrivare fungerar.

– Och när man har fyllt alla buffertarna då kör man huvudet i taket. Hela systemet kollapsar. Och det hände, visade våra simuleringar. Alltihop rasade ihop, vi fick inte ut något av det. Vi bara fyllde på med information och så snurrade det runt där. Det kallas för ping pong-effekt. Man kommer liksom ingenstans. Och något sådant kunde vi ju inte sälja, säger Torsten Cegrell.

Tillsammans med sina kollegor började han att försöka lösa hur den här routingmekanismen skulle fungera. På den här tiden använde man hålkort för att skriva ut datorkörningar och det simuleringsprogram man arbetade med var väldigt stort.

– Ville man göra mer än en körning per dygn fick man sitta i källaren i vår datorcentral på nätterna. Jag satt i den där källaren på nätterna i nästan ett helt år, berättar Torsten Cegrell.

Knäckte problemet till slut

Till slut hade han och kollegorna lyckats knäcka problemet och fått fram en adaptiv routingmekanism som fungerade fantastiskt bra. För att skydda idén prövade Asea först att söka patent (Torsten visar mig en kopia på patentansökan) men det skulle bli alldeles för dyrt, visade det sig. I stället publicerade man resultaten och berättade samtidigt om det för ARPA-nätets forskningsgrupp och speciellt dess forskningsledare professor Leonard Kleinrock på UCLA i Kalifornien.

– När han fick se våra alster och vad vi hade skrivit blev han mäkta imponerad.  Jag har fortfarande kvar brev som han har skrivit där han talar om att ”det här har jag faktiskt grunnat på själv, men vi har inte kommit på någon lösning”. De var väldigt intresserade och kände till den där ping pong-problematiken. De hade tydligen sett en del liknande effekter i ARPA-nätet, även om de inte var lika tydliga som de vi såg. Men vårt nät var mycket större så det var säkert därför vi såg det mycket tydligare, säger Torsten Cegrell.

I ett brev till Torsten Cegrell berättar Leonard Kleinrock lite senare att de har tagit Aseas metod och infört den i ARPA-nätet.

Torsten Cegrell själv har inte brytt sig så mycket om detta förrän nu förra året när Kulturarvskommittén på Vattenfall uppmärksammade det här projektet. En grupp på Vattenfall studerade en mängd handlingar och intervjuade en massa människor som var inblandade i projektet.

– Då kom det här upp! ”Det här är ju inte klokt, ju!” sa man. Ingen visste. Alla hade glömt historien. Vi byggde faktiskt världens första internetliknande system, om du bortser från ARPA-nätet, som var ett forskningsprojekt.  Men vi byggde världens första kommersiella system, säger Torsten Cegrell.

Text: Håkan Soold

Fotnot: Det modelleringsspråk som Torsten Cegrell och hans kollegor använde i sina simuleringar hette Simscript. Det används sannolikt inte i dag, mycket på grund av att de flesta tyckte att det var alldeles för svårt för folk att använda, enligt Cegrell.  Men han konstaterar hela språket fungerade precis som ett realtidsoperativsystem.  ”Så om man vet hur ett sådant fungerar så är det ganska enkelt. Eller omvänt, om man har lärt sig språket, så förstår man också hur ett realtidsoperativsystem fungerar.  För man kan i detalj modellera tidsköer och rumsköer och prioriteringsordningar, händelser och fördröjningar och allt sådant, väldigt noggrant. Vi kollade ju sedan när nätet var färdigt då gjorde vi provkörningar och jämförde med de simulerade. Vi kunde inte se någon skillnad. Det var precis samma resultat.”