Radia Perlman. La "Madre de Internet" que resolvió un dilema épico en dos días, y en el tiempo que le quedó compuso un poema llamado Algorhyme

A Radia Perlman le dieron una semana para arreglar algo que ella misma había avisado que se iba a romper. No le creyeron, hasta que pasó



Una palabra define a Radia Perlman con entera precisión: afable . Conocida popularmente como la Madre de Internet (aunque ella reniega de ese título, y por varios motivos), tiene algo de entrañable personaje literario y es al mismo tiempo una mente brillante , e incluso tiene claro que es una mente brillante. Su humildad no pasa por bajarle el precio a sus aportes; todo lo contrario. Sabe (y lo dice sin rodeos) que Internet funciona así, sin fisuras, automágicamente , en parte gracias a sus creaciones. Una en particular, llamada Spanning Tree Protocol o STP , para abreviar. La humildad de Radia está más bien en su simpatía, su sonrisa perpetua, el humor con el que se toma las cosas y la forma amigable con que lanza afirmaciones que son tan ciertas como tremendas . Por ejemplo, que la desigualdad de género es tan alta, que una mujer llega a naturalizarla; lo mismo había dicho en su momento Katherine Johnson . O, en otro orden de cosas, que en el mundo de hoy, aunque seas un genio, si no escribís un libro nadie te toma en serio . Ella publicó uno esencial (y otros en colaboración), lo que me lleva al siguiente capítulo de esta historia.

Interconectados

Una anécdota pinta a Radia a la perfección. En una ocasión, andaba por un aeropuerto, con una escala de cuatro horas por delante, aburrida y sin nada para hacer, cuando, al pasar, en unos asientos, vio un grupo de cinco hombres hablando. Oyó vagamente las palabras "protocolos" y "puentes" ( bridges , en inglés, un término clave en las redes) y le pareció ver por el rabillo del ojo el lomo de su libro, llamado Interconexiones . Pero no estaba segura, porque el volumen estaba debajo de unos diarios. Su curiosidad pudo más, se sentó junto a ellos, que la miraron raro y que parecían, además, algo exaltados. Así que, campechana y sonriente, les pidió disculpas, les dijo que lo que les iba a preguntar podría sonar un poco raro, pero que le gustaría saber cuál era el libro que tenían ahí, debajo de los diarios . Los hombres, perplejos, le mostraron la tapa, y sí, era su libro, Interconexiones . Entonces, muy suelta de cuerpo, les dijo:

-¡Oh, yo soy Radia Perlman!

El nombre completo del libro es Interconnections: Bridges, Routers, Switches, and Internetworking Protocols ( Interconexiones: Puentes, Routers, Switches y Protoclos de red ), y tras la revelación hubo un momento de silencio y de incredulidad, luego le confesaron que estaban en pánico, porque tenían que hacer una presentación y no llegaban a entender bien todos los conceptos que ella desmenuzaba en el libro. Entonces, Radia -la auténtica, la descontracturada- les dijo que estaba allí para ayudarlos, que era algo que venía con el libro: si la necesitaban, aparecía. Hubo risas, y pudo invertir esas cuatro horas en algo útil y más entretenido.

Claro de Luna

La anécdota contiene también una advertencia. Como ocurrió con varios de nuestros pioneros inesperados , Radia hizo algo fundamental, pero difícil de explicar en dos párrafos. O en diez. El asunto redes, se los adelanto, tiene muchas complejidades, simplemente porque que un dato llegue de una computadora a otra, con tantas cosas que pueden fallar en el medio, requiere tomar en consideración muchos factores, muchas eventualidades y muchos agentes. Si esas cinco personas no tenían claro con lo que estaban tratando, pese a que viajaban en avión para hacer una presentación técnica y además tenían el libro de Perlman consigo, entonces nos desharemos de la ambición de desmenuzar STP por completo aquí. Vaya esto también como disculpa para mis amigos hackers , administradores de red , ingenieros de Internet y otros profesionales que sentirán cierta inquietud con los reduccionismos que siguen.

Con todo, la buena noticia es que no solo STP funciona , de otro modo no estarías leyendo esta nota (no online, al menos), sino que podés encontrar información más detallada sobre este protocolo por toda la Red. A fin de cuentas, estamos hablando de una idea que tuvo, mucho tiempo atrás, la mamá de Internet . Radia desestima este apodo porque (y es cierto) Internet fue un esfuerzo colectivo con muchas personas muy inteligentes que hicieron cada una su parte . Pero, como ocurre con la sonata Claro de Luna , es muy difícil despegarse de un buen título . Beethoven nunca la llamó Claro de Luna , sino Casi una fantasía . Un crítico musical le puso Claro de Luna más tarde, cuando Ludwig ya había muerto, y la Sonata N° 14 en Do sostenido menor nunca pudo despegarse de este título. Ludwig van Beethoven nunca llamó Claro de Luna a su sonata más conocida

Repasemos un poco la biografía de Perlman, porque también aquí hay singularidades. No quiero adelantar mucho, pero les aseguro que no van a encontrar ningún otro protocolo cuya descripción contenga un poema , salvo Spanning Tree.

Renacentistas

Radia Joy Perlman nació en Portsmouth, Virginia, Estados Unidos , el 18 de diciembre de 1951 , y pasó su infancia en Loch Arbour, New Jersey . Sus dos padres trabajaban como ingenieros para el gobierno (aunque su madre era en realidad matemática ). Se graduó en una secundaria pública, la de Ocean Township , en New Jersey. Eso fue en 1969 . ¿Qué cosa muy importante para estos asuntos pasó ese año? Entre octubre y diciembre se conectaron los cuatro primeros nodos de Arpanet , la predecesora de Internet .

El advenimiento de las computadoras flotaba en el aire en esa época, así que durante sus años de secundaria, en los que brilló no solo en matemática y ciencias, sino también en humanidades, empezó a estudiar programación . Sesenta años atrás, en Estados Unidos, los chicos de la secundaria podían hacer cursos de programación. Eso sí, Radia recuerda que era la única mujer en esas aulas ; esto sería un estigma a lo largo de toda su carrera.

Con todo, el ambiente familiar era más bien renacentista . Sus padres trabajaban como ingenieros, por lo que la matemática y la programación formaba parte de sus vidas cotidianas, pero también se hablaba de música (Radia toca el piano y el corno inglés ) y literatura .

Hizo su carrera universitaria en el Massachusetts Institute of Technology (el célebre MIT), trabajó con Seymour Papert y hasta creó una versión para niños pequeños del lenguaje de programación educativo LOGO . Ese mismo, el de la tortuguita; por eso lo llamó de una forma poco amigable, si me lo preguntan: Toddler’s Own Recursive Turtle Interpreter System . El proyecto quedó trunco, entre otras cosas por cuestiones de género; Perlman quería que la tomaran en serio, y no sentía que fuera a lograrlo haciendo lo que el sesgo de turno postula que una mujer debe hacer: trabajar con niños .

Entonces, cuando todavía estaba estudiando en el MIT, pasó algo que cambiaría el rumbo de su carrera y, a largo plazo, la controvertiría en la heroína que es hoy. Tenía que preparar su tesis y decidió sumarse al grupo BBN Technologies (hoy una compañía independiente llamada Raytheon BBN ), donde tomó contacto por primera vez con los protocolos de red.

Una vez graduada, le ofrecieron trabajo (era de preverse) en Bolt, Beranek and Newman . Las siglas son, claro, BBN . ¿Y qué cosa super importante hizo Bolt, Beranek and Newman? Los primeros conmutadores de paquetes, llamados Interface Message Processors (IMP), para la naciente Arpanet. Así que la vida la estaba poniendo en el camino correcto, y sin que Radia se lo propusiera estuvo en primera fila desde el nacimiento mismo de la Red. Un joven Leonard Kleinrock junto a un IMP; está explicando que esa máquina tenía menos poder de cómputo que su reloj de pulsera

La historia, como siempre, es mucho más larga, pero resumiremos. BBN Technologies (o sea Bolt, Beranek and Newman) era conocida como la tercera universidad , en Cambridge (el MIT y Harvard eran las otras dos), por estar enfocada en eso nuevo de las computadoras y las redes , y cuando DARPA (la agencia de investigación en ciencia y tecnología de defensa de Estados Unidos) se propuso crear una red informática, estaban en el lugar indicado para quedarse con el contrato de los IMP.

Pero también en esa época competía Digital Equipment Corporation (DEC), que apareció en esta serie varias veces, sobre todo de la mano del gran Gordon Bell . Con máquinas de DEC se pondría en marcha Internet , se crearía el correo electrónico y nacerían Unix y el lenguaje C .

El caso es que mientras trabajaba para BBN, Radia se cruzó con un ejecutivo de DEC, que le ofreció trabajo. Perlman aceptó y en 1980 estaba en Digital. Exactamente 20 años después que Gordon Bell. Y un año antes de que pusieran en marcha Internet.

No digas que no te avisé

Este es el momento al jefe de Radia le vienen con uno de esos pedidos delirantes y de último momento para resolver en tiempo récord algo esencialmente imposible de resolver. Es el momento también en el que tendríamos que meternos con el modelo de siete capas OSI (por Open Systems Interconnection ), para entender la tormenta colosal que empezaba a formarse sobre el mundo de las redes cuando apareció Ethernet , un tipo de tecnología que se usaba para conectar computadoras dentro de un mismo edificio, con unos pocos cientos de nodos. Perlman sabía que había algo intrínsecamente roto (esta es otra larga historia) en usar Ethernet como si perteneciera a la Tercera Capa (la capa de red) del modelo OSI, y que si bien las cosas podían funcionar con unos pocos nodos, hacía rato que venía advirtiéndole a la gerencia de DEC que el día que quisieran conectar redes Ethernet entre sí, no iba a funcionar . Le dijeron que los clientes de DEC nunca querrían conectar redes Ethernet entre sí. Los árboles pueden llegar a ser muy frondosos y de características muy diversas (o sea, como las redes), pero nunca tienen bucles; en la foto, los emblemáticos baobab, que hoy se sabe que se originaron en Madagascar

Pero era exactamente lo que estaba a punto de pasar , y se llamaría Internet . Así que un día su jefe vino y le dijo que necesitaba una solución urgente para lo que ella ya hacía rato que les había avisado que iba a pasar. Seguro que saben lo que se siente.

El problema con el que se enfrentaba Radia era enorme y complejo. Su jefe se iba de vacaciones una semana y le dijo que a su regreso quería la solución . Alejandro Magno también se encontró con un nudo gordiano, y ya saben cómo lo cortó. Radia no usó una espada, sino una idea genial, y en dos días tenía diseñado Spanning Tree. Con ese protocolo, si todo salía bien, resolverían el dilema, al menos durante un tiempo. "Fue un parche temporal" , dijo en un reportaje. Cuatro décadas después, el parche temporal se convirtió en uno de los protocolos de Internet y todavía sigue entre nosotros, incluso en el router que tenés en tu casa . Se llama Spanning Tree Protocol y ahora voy a resumir de una manera un poquito forzada qué es lo que hace.

Los árboles no dan vueltas

El problema era que Ethernet estaba usándose como si se correspondiera con la Tercera Capa del modelo OSI. En esa capa los routers (técnicamente, switches ) reenvían los paquetes de datos a otros routers usando una tabla . Los paquetes saben de dónde vienen y adónde van , y tienen un contador de saltos ( hops , en la jerga). Bueno, Ethernet no tiene nada parecido a eso, porque fue diseñada como Segunda Capa (enlace de datos). Por lo tanto, con switches propagando paquetes indiscriminadamente, los bucles ( loops , en inglés) eran inevitables.

O sea, círculos viciosos que, además, con cada vuelta, multiplican los paquetes. Esto es grave, porque llega un punto en que hay tantos paquetes dando vueltas que colapsa todo. Por otro lado, las redes tienden a ser redundantes, de modo que se necesitaba tomar en consideración la aparición de bucles, lo que empeoraba la situación. Con algunos algoritmos que ella misma había diseñado, Ethernet podía seguir funcionando así (básicamente porque DEC estaba haciendo mucho dinero usando Ethernet para hacer algo que Ethernet no podía hacer). Hasta que llegó Internet, los clientes quisieron conectar redes Ethernet entre sí, el número de nodos se disparó y el apocalipsis digital estuvo a un palmo . A una semana, digamos. Había que encontrar una fórmula mágica para que (dicho burdamente) muchas Ethernet conectadas entre sí (eso que nunca iba a pasar, según la gerencia) no colapsaran rápidamente en una cacofonía de routers reenviando mensajes redundantes ad infinitum . De algún modo, había que podar todos esos bucles, de forma rápida (o sea, en unos cuantos segundos), eficiente y automática.

Así nació Spanning Tree , como lo llama Radia, sin Protocol . La palabra tree ( árbol ) no es caprichosa ni lírica. Si miran un árbol, notarán algo extraordinario. Tiene ramas. Eventualmente, muchísimas ramas . Pero no tiene ni un solo bucle . La savia no da vueltas sin parar y sin necesidad, replicándose con cada vuelta.

Pues bien, Spanning Tree usa la dirección MAC de una interfaz de red combinada con la prioridad (que de forma predeterminada es 32.768 ). A esta suma se la llama el ID y el switch (el router) con el valor más bajo tendrá la prioridad se y le permitirá designar puertos (los puertos designados pueden reenviar paquetes; si no, no). Radia Perlman expone sobre el impacto de las computadoras cuánticas en la criptografía y la ciberseguridad en Irlanda

Con esa misma lógica, se establecerá el puente raíz , entre el switch principal y el siguiente switch con ID más bajo . Los switches que no gana en esta puja (que además toma en cuenta la velocidad de cada enlace, que está parametrizado como el costo de ese enlace ), cierran sus puertos para reenvío, esa ruta queda cancelada y de este modo los bucles desaparecen. Pero si algún router con puertos designados se rompe y no anda más, Spanning Tree vuelve a configurar todo de acuerdo al cálculo de MAC + prioridad + velocidad del enlace , y aquí no ha pasado nada. O sea, funciona solo, sin intervención y sin configuración. Por eso, cuando conectás un cable Ethernet a un switch vas a ver que le lleva un ratito y que cambia de color a medida STP hace su trabajo estableciendo la raíz y las ramas del árbol.

Los conocedores habrán notado que dejé de lado conceptos como BDPU ( Bridge Protocol Data Units ); la forma en que se eligen los puertos ; los estados (Bloqueo, Escucha, Aprendizaje, Reeenvío); las tramas, y los tipos de mensaje que pueden entrar en loop, entre muchísimas otras cosas. Y aún así los cinco párrafos previos califican a la vez como texto técnico y como prosa dadaísta . A lo mejor, el poema con que Radia remató la descripción de su protocolo pueda echar un poco de luz sobre lo dicho hasta aquí. Se llama Algorhyme (un juego de palabras entre algoritmo y rima , en inglés), y dice así:

I think that I shall never see

A graph more lovely than a tree.

A tree whose crucial property

Is loop-free connectivity.

A tree that must be sure to span

So packets can reach every LAN.

First, the root must be selected.

By ID, it is elected.

Least cost paths from root are traced.

In the tree, these paths are placed.

A mesh is made by folks like me,

Then bridges find a spanning tree.

Traducido:

Creo que nunca veré

Un gráfico más hermoso que un árbol.

Un árbol cuya propiedad crucial

Es una conectividad sin bucles.

Un árbol que debe estar seguro de expandirse

Para que los paquetes pueden llegar a todas las LAN.

Primero, se debe seleccionar la raíz.

Se la elige por su ID.

Se trazan las rutas de menor costo desde la raíz.

En el árbol se colocan estas rutas.

Una red es desplegada por personas como yo,

Y entonces los puentes encuentran un árbol en expansión.

Radia Perlman es una persona inteligentísima y adorable que, como muchas otras mujeres, debió batallar duro para abrirse paso en una industria muy masculina , y aún así no solo nos dio este protocolo impecable, redondito, perfecto, sino que, todavía más importante, nunca perdió la sonrisa. Hoy tiene 72 años y 50 patentes llevan su nombre.