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Ein Jahr später nahm IPTO die Idee in Angriff, nach Barans Plänen die über das ganze Land verstreuten ARPA-Computerzentren miteinander zu vernetzen. Unter Zugrundelegung der packed switching - Technologie plante man eine Landesweite, verteilte Topologie . Durch effiziente Routing-Algorithmen sollte die rasche und effiziente Verschickung der anfallenden Datenpakete gewährleistet werden.
Anders als bei früheren Anläufen bestand bei der Entwicklung des ARPANET von Anfang an die Absicht, in das entstehende Netz vollkommen heterogene Hardwareplattformen zu integrieren. Charles Hitzfeld, der Leiter von ARPA, bewilligte für die Pilotarbeit des Jahres 1968 ein Budget von 500.000 US Dollar. Zwei Jahre später betrug das jährliche Budget für das ARPANET bereits 2.2 Millionen US Dollar. Als Ziel des ARPANET-Projekts wurde die Errichtung eines zuverlässigen störungsresistenten Netzes auf der Basis der neuen Pakettechnik, die gemeinsame Nutzung vorhandener Hardware-Ressourcen und die Möglichkeit des Datenaustausches zwischen Rechnern unterschiedlicher Hersteller gestellt.
1969 wurde mit der Vernetzung der ARPA-Forschungseinrichtungen begonnen. Gegen Ende des Jahres waren die ersten vier Computerzentren miteinander verbunden: die Universität von Kalifornien in Santa Barbara mit einer IBM 360/75, das Stanford Research Institute mit einer SDS-940, die Universität von Utah mit einer PDP-10 und die Universität von Kalifornien in Los Angelesmit einer SDS Sigma-7. Im folgenden Jahr kamen auch Harvard und das MIT hinzu Mitte 1971 waren bereits mehr als dreißig verschiedene Computerzentren in das Netz eingebunden.
Die ersten beiden Anwendungsprogramme für das neue Netzwerk waren, wie von den Verantwortlichen geplant, ein Programm zur Fernsteuerung fremder Rechner (telecommunications network, "Telnet") und ein Programm für den Austausch von Daten mit anderen Rechnern (file transfer protocol, "FTP").In der Anfangszeit wurde das ARPANET allerdings bei weitem nicht so intensiv genutzt, wie es seine Erbauer sich vorgestellt hatten. Das änderte sich schlagartig mit dem Aufkommen einer neuen Anwendung, an die bei der Errichtung des Netzes nicht gedacht worden war, die sich jedoch zur Überraschung der Konstrukteure als die wichtigste Ressource des Netzes erweisen sollte: die elektronische Post("eMail").
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