PARCユニバーサルパケット

PARCユニバーサル パケット( PUPまたはPuP、ただし元のドキュメントでは通常Pupが使用されています) は、最も初期の 2 つのインターネットワーキングプロトコル スイートの 1 つで、 1970 年代半ばにXerox PARCの研究者によって作成されました(技術的には、 PUPという名前はインターネットワーキング レベルのプロトコルのみを指しますが、プロトコル スイート全体に適用されます)。スイート全体では、ルーティングとパケット配信のほか、信頼性の高いバイト ストリームなどの高レベル機能や、多数のアプリケーションが提供されていました。

歴史

PUPプロトコルは、インターネット向けTCP/IPの開発初期とほぼ同時期に作成され、またPARCにおける初期のイーサネットローカルエリアネットワークと同時期にも作成されました。 [ 1 ] PUPスイートの基本設計は1974年までにほぼ完了しました。PUPは、 TCP/IPとインターネットの前身であるARPANETにイーサネットを接続するために設計されました。PUPは、デビッド・ボッグス、ジョン・ショク、エドワード・タフト、ロバート・メトカーフによって設計されました。[ 2 ]

1980 年代にゼロックス社は、Xerox Network Systems (XNS) プロトコル スイートのベースとして PUP を使用しました。XNS スイートの一部のプロトコル ( Internetwork Datagram Protocolなど) は PUP スイートのプロトコルをわずかに変更したバージョンでしたが、その他のプロトコルは PUP と IP で得られた経験を反映してかなり異なっていました。

基本的なインターネットプロトコル

主要なインターネットワーク層プロトコルはPUPで、これはTCP/IPのインターネットプロトコル（IP）層にほぼ相当します。PUPの完全なネットワークアドレスは、8ビットのネットワーク番号、8ビットのホスト番号、そして16ビットのソケット番号で構成されます。ネットワーク番号には「このネットワーク」を意味する特別な値があり、これは（まだ）自分のネットワーク番号を知らないホストによって使用されます。

TCP/IPとは異なり、ソケットフィールドはPUPヘッダー内の完全なネットワークアドレスの一部であるため、上位層プロトコルは独自の多重化分離を実装する必要がありません。PUPはパケットタイプも提供します（これもIPとは異なります）。また、オプションの2バイトのチェックサムがパケット全体をカバーします。

PUPパケットは最大554バイト（20バイトのPUPヘッダーを含む）とチェックサムで構成されます。これはIPよりも小さいパケットサイズです。IPではすべてのホストが最低576バイトのサポートを必要としますが（ただし、ホストがサポートしている場合は最大65KBのパケットも許容されます）、特定のネットワーク上の個々のPUPホストペアはより大きなパケットを使用する場合もありますが、PUPルーターで処理する必要はありません。より大きなパケットはフラグメント化できます。

ゲートウェイ情報プロトコル( RIPの祖先)と呼ばれるプロトコルは、ルーティング プロトコルとして、またホストがルーターを検出するためのプロトコルとして使用されます。

PUP には、IP のpingに似ていますが、より低いレベルで動作する、 インターネットワーク層の単純なエコー プロトコルも含まれています。

トランスポート層プロトコル

トランスポート接続を確立するために、2つのプロトコルが利用されました。1つ目はランデブー・ターミネーション・プロトコル（RTP）で、2つのエンティティ間の通信の開始、接続の管理と終了に使用されました。2つ目は、TCPに類似した主要なトランスポート層プロトコルであるバイトストリーム・プロトコル（BSP）です。

RTPが接続を開始すると、BSPが引き継ぎ、データ転送を管理しました。TCPと同様に、BSPのセマンティクスと操作はバイト単位でした。これは、XNS（シーケンス・パケット・プロトコル）の同等のプロトコルのパケット化によって廃止されました。

アプリケーションプロトコル

PUPは多数のアプリケーションをサポートしていました。Telnetやファイル転送プロトコルなど、一部のアプリケーションは、基本的にARPANETで使用されていたプロトコルと同じでした（TCP/IPスイートの場合と同様です）。

その他の新しい機能としては、プリンタ スプール、ディスク パックのコピー、ファイル サーバーへのページ レベルのリモート アクセス、名前の検索、リモート管理などのプロトコルがあります (ただし、これらの機能の一部は以前にも見られました。たとえば、ARPANET では、それを構成するインターフェイス メッセージ プロセッサ(IMP) を制御するためにリモート管理をすでに多用していました)。

インパクト

PUPはインターネットワーキングのアイデアが実現可能であることを示し、TCP/IPの設計作業に影響を与え、後のXNSプロトコルの基礎を築きました。1973年6月、ボブ・カーンと共に働いていたヴィント・サーフは、ニューヨークでINWGの会議を開催し、ゼロックス社の研究者メトカーフとショックも出席しました。 [ 3 ]しかし、ゼロックス社の出席者はゼロックス社の弁護士からPUPについて話すことはできないと告げられました。設計に関する議論の間、ゼロックス社の出席者は提案されたアイデアの欠陥を指摘し続け、スタンフォード大学の研究者の一人が「君たちは既にこれをやったことがあるだろう？」と口走ったのです。[ 4 ]ショックはTCP/IPの開発に引き続き関わり、[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]タフトは電子メールに関する初期の議論に関わりました。[ 8 ]

PUP が最も大きな影響を与えたのは、おそらく、ゼロックス PARC で初めて実証された未来のオフィスモデルの主要コンポーネントとしてでしょう。その実証は、稼働中のインターネットワークが提供するすべての機能がなければ、これほど強力なものにはならなかったでしょう。

ゲートウェイ情報プロトコル（GIP）の後継であるRIP（任意のプロトコルファミリのアドレスを伝送できるように若干の修正が加えられている）は、現在でもTCP/IPを含む他のプロトコルスイートで使用されています。RIPのあるバージョンは、より現代的なOSPFやIS-ISが登場する以前、成長を続けるインターネットにおける初期のいわゆる内部ゲートウェイプロトコルの一つとして機能していました。RIPは現在でも、要件が単純な小規模なサイトで内部ゲートウェイプロトコルとして使用されています。

欠陥としては、PUPプロトコルファミリーはデバイスに依存しないという欠点があり、現代の用語で言えばIP層とMAC層が1層に統合されていたため、大規模な導入が困難でした。PUPの8ビットネットワークと8ビットホストは、ネットワーク間ブリッジやゲートウェイが必要になるまで、最大64,000台のマシンまでしか拡張できませんでした。このため、これらの問題を解決するために、ゼロックスオフィスシステム部門はPUPの多くのアイデアと、グローバルに一意の48ビットホスト識別子（ DIX v2および後のIEEE 802.3でMACアドレスとなる）を使用して、後継のゼロックスネットワーキングシステム（XNS ）を開発しました。[ 9 ]

  • アドレスの衝突や重複したアドレス割り当てを防止する (Xerox は 24 ビットの上位 MAC アドレスを割り当て、製造元は下位 24 ビットを割り当てました)。
  • アナログリピータ（非常に低コスト）をより実用的なネットワーク拡張デバイスとして利用できるようにすること。
  • 各ネットワーク インターフェイスがグローバルに一意の ID (UID) を生成できるようにします。

参照

参考文献

  1. ^ Panzaris, Georgios (2008). 「マシンとロマンス：汎用プラットフォームとしてのネットワークコンピューティングの技術的および物語的構築、1960-1995」スタンフォード大学. p. 128.ゼロックス社（PUPを商用ネットワーク製品の独自基盤にしようとしていた）の懸念にもかかわらず、ARPANETの先駆者であるロバート・メトカーフとヨゲン・ダラルを含むゼロックスPARCの研究者たちは、1976年と1977年のTCPおよびインターネットワーキンググループ会議で同僚たちと研究の基本的な概要を共有した。
  2. ^ Hsu, Hansen; McJones, Paul. 「Xerox PARC ファイルシステムアーカイブ」 . xeroxparcarchive.computerhistory.org . Pup (PARC Universal Packet) は、David R. Boggs、John F. Shoch、Edward A. Taft、Robert M. Metcalfe によって設計され、BCPL で初めて実装されたインターネットワーキングプロトコルとパケットフォーマットのセットです。これは、後の TCP/IP の設計に重要な影響を与えました。
  3. ^マッケンジー、アレクサンダー (2011). 「INWGとインターネットの構想：目撃証言」. IEEE Annals of the History of Computing . 33 (1): 66– 71. doi : 10.1109/MAHC.2011.9 . ISSN 1934-1547 . S2CID 206443072 .  
  4. ^ Taylor, Bob (2008年10月11日)、「Robert (Bob) W. Taylorの口述歴史」(PDF)、コンピュータ歴史博物館アーカイブ、CHM参照番号: X5059.2009
  5. ^ IEN 3 .
  6. ^ 「TCP/IPの設計について」 www.nethistory.info 2025年12月5日閲覧。
  7. ^ IEN 54 .
  8. ^ RFC 805 . doi : 10.17487/RFC0805 .
  9. ^ Yogen Dalal、Robert Printis (1981年10月). 「48ビット絶対インターネットおよびイーサネットホスト番号」(PDF) . SIGCOMM '81 Proceedings of the seventh symposium on Data communications . pp.  240– 245.

さらに読む

  • David R. Boggs、John F. Shoch、Edward A. Taft、Robert M. Metcalfe (1980年4月). 「Pup：インターネットワークアーキテクチャ」. IEEE Transactions on Communications . 28 (4): 612– 624. doi : 10.1109/TCOM.1980.1094684 .
  • マイケル・A・ヒルツィック『ディーラーズ・オブ・ライトニング：ゼロックスPARCとコンピュータ時代の幕開け』（ハーパービジネス、ニューヨーク、1999年）、291～293ページ
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