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rete della Fondazione nazionale per la scienza
(National Science Foundation network)
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Rete statunitense costruita dalla National Science Foundation nel 1986 per
interconnettere sei centri di supercalcolo a cui si collegano università e
centri di ricerca amerciani. Si è quasi subito trasformata nella dorsale
primaria di Internet, sostituendo gradualmente ARPAnet che è stata
smantellata nel 1990. La sua realizzazione e gestione è stata affidata a
MCI e IBM, che successivamente hanno creato congiuntamente a questo scopo
la Advanced Network and Services, e a Merit Network, un corsorzio senza
fini di lucro creato per fornire servizi di rete alle università del
Michigan. La NSFnet ha costituito lÆossatura primaria della rete Internet
fino allÆaprile del 1995 quando è stata rimpiazzata da una nuova dorsale
ad alta velocità gestita da MCI, chiamata vBNS, che convoglia traffico
accademico e costituisce la base della NREN (National Research and
Education Network) cioè la nuova rete per la ricerca americana e il primo
componente della cosiddetta autostrada elettronica.
Nella prima metà degli anni Ottanta, negli Stati Uniti esistevano svariate
reti dÆinterconnessione, tutte finanziate dal governo, ma ciascuna
indipendente dalle altre. La più importante storicamente era ARPAnet, la
precoritrice di Internet finanziata dal Department of Defense
(Dipartimento della Difesa) ed estesa a tutte le università e i centri di
ricerca che allÆepoca lavoravano su progetti militari o federali. La
prerogativa primaria di ARPAnet era quella di aver dimostrato, in
ventÆanni di attività, la possibilità di collegare tra loro sistemi
diversi e reti diverse utilizzando un nuovo tipo di protocollo suddiviso
in due componenti: TCP(Transmission Control Protocol) e IP (Internet
Protocol). Il grande difetto di ARPAnet derivava dalla sua dipendenza da
strutture burocraticamente complesse e poco agili. Finché la sua attività
si era concentrata su quattro università-polo, come nella configurazione
originale del 1969, o comunque era rimasta asservita a progetti militari,
non erano emersi problemi. Tuttavia dal 1983 la componente militare si era
separata (trasformandosi in MILnet) e ARPAnet aveva assunto le
caratteristiche e il nome di Internet, vale a dire uno strumento al
servizio dei ricercatori e docenti universitari di qualsiasi genere e
provenienza. AllÆinizio del 1985 vi si collegavano già 100 reti diverse
ed era già fortemente congestionata, allÆinizio del 1987 questa cifra era
salita a 200 e nel 1989 ce ne sarebbero state 500. ARPAnet stentava a
reggere il passo con una crescita esponenziale di questo tipo. Le
università scoprivano le grandi potenzialità offerte dalla posta
elettronica, dallo scambio di file a distanza e dallÆimpiego condiviso di
supercalcolatori. I ricercatori non dovevano più viaggiare da una città
allÆaltra oppure da una nazione allÆaltra per scambiare informazioni con
i loro colleghi e potevano accedere a risorse di calcolo prima
irraggiungibili. Nel 1989 la National Science Foundation (un ente
governativo creato per finanziare lo sviluppo della ricerca americana)
aveva assegnato ad ARPAnet uno stanziamento di 4 milioni di dollari al
fine dÆinstallare nodi in 40 nuovi college e università che dovevano
collegarsi alla Rete. La Defense Communications Agency, che aveva da poco
rilevato la gestione di ARPAnet ereditandola da DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency), impiegò ben cinque anni prima di far arrivare
questi terminali a destinazione. Le apparecchiature erano diventate
talmente vecchie che quando arrivarono a destinazione erano già obsolete e
in alcuni casi furono installate e disinstallate nella medesima settimana
perché il loro arrivo coincise con il varo della nuova dorsale ad alta
velocità che li rendeva di fatto inutilizzabili. Nel periodo di massimo
splendore solo il cinquanta per cento delle università primarie negli
Stati Uniti erano collegate ad ARPAnet.
Per colmare la forte richiesta di comunicazione e di servizi a cui
lÆarrivo di ARPAnet aveva dato la stura, senza poi farvi fronte, erano
nate altre reti parallele. Nel 1981 la National Science Foundation aveva
costituito una propria dorsale chiamata CSNET (Computer Science NETwork)
che collegava tra loro ricercatori e ingegneri informatici e che aveva
consentito dal 1983 in avanti il collegamento a Internet per molti centri
di ricerca non raggiunti da MILnet o da ARPAnet. Parallelamente esistevano
anche una rete del Department of Energy, una rete della NASA (National
Aeronautics and Space Administration), HEPnet (High Energy Physics
network) che riuniva i ricercatori della fisica delle alte energie, MFENET
(Magnetic Fusion Energy Network), e BITNET (Because ItÆs Time NETwork)
una rete creata nel 1981 con tecnologia IBM per lo scambio di messaggi tra
le università . CÆera ben poca integrazione tra tutti questi vari
ambienti che utilizzavano anche talvolta protocolli diversi. Occorreva
trovare un legante universale che fosse anche in qualche modo svincolato
dagli obiettivi militari che avevano caratterizzato ARPAnet (nata come
sistema di comunicazione capace di resistere a un bombardamento nucleare).
LÆunificazione di queste varie risorse fu demandata alla National Science
Foundation che nel luglio del 1986 costruì una dorsale che collegava sei
città negli Stati Uniti dove risiedevano altrettanti centri di
supercalcolo. La dorsale usava uno speciale software di gestione chiamato
Fuzzball (dal nome di un fungo che esplode per disseminare i suoi semi) e
funzionava a 56 Kbit per secondo, una velocità modesta secondo i nostri
standard attuali, ma adatta per quellÆepoca, dove ancora la grafica non
era in uso. I nodi erano il San Diego SuperComputer Center in California (
http://www.sdsc.edu), il National Center for Supercomputing Applications a
Urbana-Chanpaign nellÆIllinois (luogo dove nel 1993 sarebbe nato il
browser Mosaic antesignano di Netscape - http://www.ncsa.uiuc.edu), il
Cornell Theory Center di Itacha nello stato di New York (
http://www.tc.cornell.edu), il Pittsburgh Supercomputing Center in
Pennsylvania (http://www.pscinfo.psc.edu), il John von Neumann
Supercomputer Center a Plainsboro nel New Jersey (vicino a Princeton) e il
National Center for Atmospheric Research a Boulder nel Colorado (
http://www.ucar.edu). Lo sviluppo della rete era demandato al Cornell
Theory Center e al NCSA, col supporto tecnico di Dave Mills
dellÆUniversità del Delaware e di Hans-Werner Braun di Merit Metwork, un
corsorzio formato dalle università del Michigan e gestore di una rete
Internet regionale (MichNet). Questa struttura già costituiva
unÆalternativa interessante ad ARPAnet come terreno di prova per la
costruzione di una nuova dorsale più potente visto che dallÆinizio del
1986 aveva già riunito intorno a sé un consorzio di 13 università
statunitensi, interessate a fruire dei servizi offeri dai cinque centri di
supercalcolo appena menzionati. Il consorzio comprendeva lÆUniversità
dellÆArizona /hhtp://www.arizona.edu), la Brown University
(http:/www.brown.edu), lÆUniversità del Colorado (http://www.colorado.edu
), la Columbia University (http://www.columbia.edu - inventrice del noto
protocollo di comunicazione Kermit), lÆHarvard University (
http://www.harvard.edu), lÆInstitute for Advanced Study (
http://www.ias.edu), il MIT (Massachusetss Institute of Technology -
http://web.mit.edu), la New York University (http://www.nyu.edu), la
Pennsylvania State University (http://www.psu.edu), lÆUniversità della
Pennsylvania (http://www.upenn.edu), la Princeton University (
http://www.princeton.edu), lÆUniversità di Rochester (
http://www.rochester.edu) e la Rutgers University (
http://www-ns.rutgers.edu). A ciascuna di queste università si sarebbero
poi collegate altre università e altri centri locali, formando una rete
capillare dedicata interamente alla ricerca che partiva da una dorsale
comune alla quale si sarebbero allacciate diverse reti regionali
(successivamente identificate col nome di Regional Network Provider). Tra
lÆaltro, mediante una di queste reti, la JvNCnet (John von Neumann
supercomputer Center network) abbinata al centro di supercalcolo di
Plainsboro, la NSFnet aveva attivato già nel 1987 due connessioni verso
lÆEuropa: JANET (Joint Academic NETwork) in Gran Bretagna e NORDUnet per
tutti i paesi Scandinavi a cominciare dalla Norvegia. La connessione
transatlantica usava inizialmente una linea a 64 Kbps che sarebbe passata
a 128 Kbps nel 1989. Sempre mediante JvNCnet, quello stesso anno NSF aveva
attivato una connessione diretta con ARPAnet permettendo in tal modo il
libero scambio di traffico tra questÆultima ed NSFnet, usando protocolli
comuni.
Per questi motivi il governo statunitense affidò allÆNSF il compito di
continuare lo sviluppo di Internet per i successivi cinque anni. DÆaltro
canto la stessa NSF aveva bisogno di migliorare il rendimento della
propria rete che già nella prima metà del 1987 era arrivata alla
saturazione. Di conseguenza il 15 giugno 1987 NSF pubblicò un bando di
appalto per la realizzazione di una nuova dorsale che recepisse i
protocolli TCP/IP già impiegati in ARPAnet, ma che modificasse
lÆarchitettura di questÆultima trasformandola da una sola dorsale alla
quale si collegavano le singole reti componenti Internet, a una serie di
dorsali regionali da far confluire su una dorsale nazionale, distribuendo
meglio il traffico e favorendo la diffusione dei nodi. La nuova dorsale si
sarebbe chiamata NSFnet, avrebbe usato linee ad alta velocità T1 (1,5 Mbit
per secondo) e avrebbe collegato, tanto per iniziare, le tredici reti
regionali e i centri di superelaborazione visti in precedenza. NSFnet
sarebbe stata al servizio di qualsiasi istituto universitario e di
qualsiasi centro di ricerca, senza distinzione, ma sarebbe rimasta
preclusa al traffico di tipo commerciale. Queste regole furono definite in
un documento passato alla storia con il nome di AUP (Acceptable User
Policy). Le università avrebbero avuto voce in capitolo nella scelta delle
soluzioni tecnologiche e implementative della rete, così da raccogliere il
massimo consenso e la piena cooperazione di chi avrebbe dovuto promuoverne
lÆuso a livello locale (anche questo era un cambiamento importante
rispetto allÆimpostazione di ARPAnet). LÆappalto quinquennale del valore
di 57,9 milioni di dollari fu concesso a un pool di quattro aziende. IBM
avrebbe fornito i sistemi di commutazione necessari per interconnettere i
vari nodi (Nodal Switching Subsystem), MCI avrebbe provveduto alle linee
fisiche di connessione organizzando anche un centro di gestione operativo.
Merit Network si sarebbe occupata della gestione operativa dei servizi e
del supporto agli utenti finali. Lo stato del Michigan contribuì anchÆe
sso con uno stanziamento di 5 milioni di dollari che andava ad arricchire
il budget a disposizione di NSF e che lo avrebbe favorito strategicamente
lo sviluppo di know how e di risorse dÆinterconnessione.
La linea di connessione da 1,5 Mbps veniva suddivisa in diversi canali da
448 kbps ciascuno, così da consentire la massima comunicazione simultanea
tra i diversi nodi. La rete entrò fisicamente in funzione nel luglio del
1988 e restò attiva fino al luglio del 1989 quando fu rimpiazzata da una
nuova dorsale capace di fornire 1,5 Mbps pieni su ciascuna connessione.
Furono anche aggiunti due nodi nuovi.
Nel 1990 IBM, MCI e Merit Network crearono unÆorganizzazione senza fini
di lucro chiamata Advanced Network and Services (ANS) che aveva la
missione di gestire e commercializzare i servizi di NSFnet oltre che di
potenziare, assieme a Merit Network, la dorsale già esistente. Nel gennaio
1991 entra in gioco un altro contendente, Sprint, a cui viene affidato il
compito di sviluppare le connessioni con le reti della ricerca in Europa,
e successivamente anche con lÆAsia, attraverso quello che allÆepoca si
chiamafa NSF ICM (International Connections Manager). Già nel 1992 gran
parte delle isituzioni accademiche e di ricerca americane erano collegate
a NSFnet e la comunicazione con le reti Internet governative veniva
garantitta dalla presenza di speciali nodi di scambio (Federal Internet
Exchange) sulle due coste: FIX-East e FIX-West. La connessione con
lÆEuropa e con lÆAsia veniva garantita da Sprint (http://www.sprint.com
). Le organizzazioni commerciali, non potendo transitare su NSFnet,
avevano creato il CIX (Commercial Internet Exchange) a San Francisco.
Nel novembre del 1992 fu attivata una terza versione della dorsale dotata
di linee T3 a 45 Mbit per secondo. Questa sarebbe stata la versione finale
di NFSnet destinata a rimanere in funzione fino allÆaprile del 1995, data
in cui sarebbe stata rimpiazzata da una nuova architettura
dÆinterconnessione. Nei sette anni di durata dellÆappalto (se nÆerano
aggiunti due rispetto ai cinque previsti inizialmente) IBM, MCI e Merit
Network collaborarono ricavando know how fondamentale per lo sviluppo
futuro della propria presenza su Internet. Durante la sua vita, NSFnet ha
consolidato la crescita di grandi dorsali regionali, ciascuna delle quali
è diventata di fatto una piccola Internet che serve una particolare
porzione degli Stati Uniti.
La struttura finale di NFSnet.
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