Eine langsame Nachricht nahm den ganzen Rechner in Geiselhaft

Zusammenfassung

• Andrew G. Malis beschrieb im April 1983 mit RFC 852 für Hosts an C/30-IMPs eine wählbare kurze Blockierung. Bisher konnte eine schwer zu bearbeitende Nachricht alle weiteren Eingaben desselben Hosts bis zu fünfzehn Sekunden aufhalten. Im kurzen Modus wies der IMP sie spätestens nach zwei Sekunden ab und meldete den Grund in einer Antwort vom Typ 9, „Incomplete Transmission“.
• Die schnellere Freigabe veränderte die Reihenfolge: Eine später vorgelegte Nachricht konnte angenommen werden, bevor der Host die Ablehnung der ersten erfuhr. Die sequentielle Zustellung für gleiche Priorität, Quelle und Ziel folgte der Annahmereihenfolge im IMP. Eine Anwendung mit festem Bedarf an Vorlage-Reihenfolge musste den Unterschied selbst behandeln oder den kurzen Modus meiden.

Am Schalter liegt ein komplizierter Antrag. Der Sachbearbeiter braucht noch ein Dokument aus einem anderen Zimmer und schließt vorsichtshalber den ganzen Tresen. Hinter dem ersten Antrag wartet eine Kleinigkeit, die sofort erledigt werden könnte. Sie wartet mit. RFC 852 fand genau diese Art von Ungerechtigkeit an der Schnittstelle zwischen Host und Interface Message Processor, kurz IMP. Für eine Nachricht fehlten dem IMP vielleicht Ressourcen. Bis er sie beschafft hatte, nahm er keine weitere Nachricht dieses Hosts an. Dabei benötigten Nachrichten je nach Art, Länge und Ziel unterschiedliche Ressourcen. Ein stockender Fall behandelte alle folgenden wie Verwandte des Problems.

Die gewöhnliche Sperre konnte fünfzehn Sekunden dauern. Malis gab dem Host eine Option: Eine als kurz blockierend markierte Nachricht sollte den Eingang höchstens zwei Sekunden belegen. Reichten die Ressourcen dann weiterhin nicht, verwarf der IMP gerade diese Nachricht, schickte eine Typ-9-Antwort mit dem Grund und sammelte die Ressourcen weiter. Der Host konnte andere Nachrichten anbieten und die abgewiesene später erneut schicken. Eine rasche Absage war kein Zustellbeleg. Sie gab dem Absender die Arbeit sichtbar zurück.

Im Protokoll stand die Wahl im Untertyp. Eine reguläre Typ-0-Nachricht mit Untertyp 0 behielt die üblichen Steuerungs- und Fehlerfunktionen samt möglicher Fünfzehn-Sekunden-Sperre. Untertyp 1 nutzte diese Funktionen mit zwei Sekunden als Grenze. Für „uncontrolled packets“ gab es Untertyp 3 mit langer und Untertyp 4 mit kurzer Grenze; ihre Zustellung war ohnehin nicht garantiert. Ein Host, der die kurze Variante wählte, musste Antworten vom Typ 9 verarbeiten. Die Spezifikation galt für C/30-IMPs, unabhängig davon, ob der Host 1822 oder 1822L sprach.

Eine zuvor im Bericht 1822 beschriebene nicht blockierende Schnittstelle war nie umgesetzt worden. RFC 852 stellte einen neuen Weg vor und bat die Entwickler der Hostsoftware um Rückmeldung.

Die Ablehnungscodes trennten fünf unterschiedliche Engpässe. Das Herstellen einer Verbindung konnte stocken, ebenso die Ende-zu-Ende-Flusskontrolle. Am Ziel-IMP konnte Pufferplatz fehlen, unterwegs konnte Stau herrschen, oder dem lokalen IMP fehlten eigene Puffer und Tabelleneinträge. Ein bestimmtes Ziel konnte schwierig sein, während andere Ziele frei waren. Ein lokaler Ressourcenmangel traf dagegen fast alles außer unkontrollierten Paketen. Wer sämtliche Antworten als „Netz ausgelastet“ abheftete, warf die wichtigste Betriebsinformation weg.

Die Flusskontrolle hatte eine klar bezifferte Schwelle: acht Nachrichten pro Verbindung durften noch ohne abschließende Antwort ausstehen. Eine neunte Nachricht kam in diese Verbindung zunächst nicht hinein. Bei Nachrichten mit mehr als 1.008 Bit, ohne den 96-Bit-Leader, musste außerdem Pufferplatz beim Ziel-IMP reserviert werden. Fehlt er dort, können eine kürzere Nachricht oder eine andere Verbindung dennoch bedient werden. Die kurze Sperre verhinderte, dass die neunte Akte einer einzigen Warteschlange den gesamten Host an der Abgabe weiterer Arbeit hinderte.

Die Rechnung folgt beim Sortieren. Das ARPANET versprach sequentielle Zustellung für Nachrichten gleicher Priorität, Quelle und Ziel in der Reihenfolge, in der der IMP sie annahm. Der Host schickte Nachrichten und erhielt Antworten über zwei nicht synchronisierte Ströme. Er konnte eine zweite Nachricht vor der Ablehnung der ersten losschicken; der IMP konnte die zweite annehmen. Erst danach kam die erste als Wiederholung zurück. Ihre ursprüngliche Vorlagereihenfolge und die Annahmereihenfolge waren nun verschieden. Malis riet vom kurzen Modus ab, wenn sequentielle Zustellung durch das Teilnetz zwingend gebraucht wurde.

Der Zwei-Sekunden-Schalter löste keinen Engpass durch Zauberei. Er sorgte dafür, dass ein schwerer Fall den gesamten Eingang nicht mehr besetzte. Der IMP musste schnell und präzise ablehnen; der Host konnte anderswo weiterarbeiten. Dafür führte er fortan die Liste abgewiesener Sendungen und entschied über neue Versuche und die Reihenfolge. Der Schalter öffnete wieder. Die Aktenordnung wechselte den Besitzer.