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rete dellÆagenzia di progetti di ricerca avanzati
(Advanced Research Projects Agency Network)
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La rete di computer costituita nel 1969 dal Dipartimento della Difesa americano attraverso i finanziamenti dellÆagenzia ARPA (Advanced Research Projects Agency) e con la collaborazione di numerose università e centri di ricerca al fine di garantire la continuità delle comunicazioni anche in caso di bombardamento nucleare. Nel 1983 la componente militare è stata disaggregata e costituita nella forma di rete specifica, MILnet. La parte restante, destinata a interconnettere le università e i centri di ricerca di tutto il mondo, è diventata il ceppo originario dellÆattuale Internet. ARPAnet in quanto tale è stata smantellata nel 1990.
ARPAnet è stato il terreno per lo sviluppo iniziale della Internet Protocol Suite, un insieme di 100 protocolli (standard) che regolano ancora oggi le varie forme di comunicazione e trasmissione di dati tra reti dissimili. LÆappalto per la sua costruzione fu concesso nel 1968 a una società chiamata Bolt, Beranek, and Newman (BBN) che sviluppò il protocollo a commutazione di pacchetto NCP (Network Control Protocol), in seguito rimpiazzato dal TCP/IP, e che ideò i primi Interface Message Processor (IMP), computer particolari che eseguivano funzioni grossomodo corrispondenti a quelle degli odierni router, installandoli in quattro università diverse: Stanford University, UCLA (University of California at Los Angeles), UCSB (Univesity of California at Santa Barbara) e la University of Utah, collegate tra loro da linee telefoniche. LÆIMP fungeva da intermediario tra linee di connessione e mainframe, i grandi elaboratori centralizzati su cui allÆepoca residevano tutte le informazioni e
tutti i programmi. Tutto il traffico che viaggiava su queste connessioni non era confidenziale e serviva prevalentemente a titolo di ricerca e sperimentazione. AllÆepoca i sistemi per trasmettere messaggi da una località allÆaltra non erano molto efficaci e il primo obiettivo dei ricercatori fu proprio quello di trovare soluzioni funzionali per convogliare i pacchetti su ARPAnet. LÆimpianto fu reso attivo il 2 settembre 1969 e poco dopo fu espanso per includere anche un nodo in Gran Bretagna e uno in Norvegia; dieci mesi dopo già consentiva lo scambio di pacchetti tra i computer di diciotto siti diversi. Il nodo numero uno fu quello della UCLA, dove lavoravano Benjamin Barker, Vint Cerf, Steve Crocker, Patrick Houston, Len Kleinrock, John Postel e altri "padri fondatori" di Internet. Questo nodo aveva lÆincarico di misurare il traffico della rete. Lo Stanford Research Institute aveva invece lÆincarico di creare un network information center, lÆAT&T doveva fornire le linee e una
terza società esterna, la Network Analysis Corporation, era stata incaricata di definire la topologia della rete (disposizione fisica e logica dei collegamenti). Tra gli altri "padri fondatori" troviamo Roland Bryan principal investigator di ARPAnet allÆUniversità di Santa Barbara, Frank Heart, Robert Kahn, David Walden e Severo Ornstein della BBN, Ray Tomlison, Barry Wessler.
Il protocollo NCP impiegato originariamente sÆispirava a un modello già sviluppato in Europa (per opera del National Physics Lab inglese e della Société Internationale de Télécommunications Aeronatiques francese) e che sarebbe poi diventato comune in molti altri sistemi di comunicazione: la commutazione di pacchetto. Mediante questa tecnica, i messaggi e le informazioni vengono suddivisi in pacchetti di lunghezza fissa e ogni singolo pacchetto diventa unÆentità a sé stante, capace di viaggiare sulla rete in modo completamente autonomo perché dotata al proprio interno dellÆindirizzo sia di provenienza sia di destinazione.
Non è importante che tutti i pacchetti che compongono un determinato messaggio rimangano uniti durante il percorso e non è nemmeno indispensabile che arrivino nella sequenza giusta. Le informazioni che essi convogliano al proprio interno sono sufficienti per ricostruire, una volta arrivati a destinazione, lÆesatto messaggio originale, indipendentemente dal percorso seguito da ciascuno dei suoi frammenti. Grazie a questo sistema si ottengono due benefici immediati: qualunque sia lo stato della rete, il pacchetto può sempre trovare una via alternativa per giungere alla propria destinazione (requisito utile per gli obiettivi militari e per chiunque desideri avere un impianto il più possibile resistente ai guasti, anche a quelli accidentali). Inoltre i vari pacchetti provenienti da fonti diverse possono essere convolgliati tutti assieme su una singola linea ad alta velocità anziché dover ricorrere a tante linee separate, usate solo parzialmente. Si riesce in questo modo a condensare il
traffico su una linea collegata in permanenza che ripartisce dinamicamente la propria capienza tra i vari computer collegati e che, in ogni caso, è quasi sempre attraversata da qualche tipo di traffico e perciò giustifica il proprio costo. Se la linea venisse usata da una singola macchina o da poche macchine, resterebbe quasi sempre inattiva visto che anche lÆutente più veloce passa la maggior parte del tempo a lavorare in locale (leggendo quello che gli è arrivato dalla rete o preparando una risposta) e solo molto sporadicamente trasmette o riceve qualcosa. In effetti Internet usata con un modem su linea commutata, cioè la linea normale telefonica, non è molto efficiente poiché esistono numerosi tempi morti dovuti al nostro personale modo di lavorare e al ritardo di reazione dei server con cui chiediamo di collegarci.
LÆNCP tuttavia non era particolarmente efficiente e col passare del tempo i progettisti di ARPAnet definirono un insieme di circa 100 protocolli per regolare il trasferimento dei pacchetti e questo insieme si è evoluto in quella che noi oggi conosciamo con il nome di Internet Protocol Suite: una raccolta di standard trasmsissivi che verte su due protocolli primari, il Transmission Control Protocol (TCP) e lÆInternet Protocol (IP), più molti altri secondari che consentono la comunicazione tra computer e reti molto diverse. La prima definizione di tali protocolli risale al 1973 e nel 1974 Vincent Cerf e Robert Kahn ne stilarono le caratteristiche su un documento intitolato IEEE Transactions on Communications (lÆInstitute of Electrical and Electronics Engineers è lÆassociazione di categoria che riunisce tutti gli ingegneri americani). Quello stesso anno fu pubblicata la prima specifica per i protocolli da utilizzare su Internet. Si dovette attendere fino al 1 gennaio 1983 per
lÆadozione ufficiale dellÆintera Internet Protocol Suite, data che coincide con la separazione tra ARPAnet e MILnet e che segna la nascita ufficiale di Internet, di cui ARPAnet è divenuta poi una parte progressivamente meno importante.
Tornando un attimo indietro nel tempo vediamo che il 1971 rappresentò unÆaltra tappa importante: lÆMIT (Massachussets Institute of Technology)definisce un protocollo per trasferire file tra computer e lÆUniversità dello Utah ne codifica le caratteristiche per lÆutente alla fine del 1972. Grazie a questo nuovo protocollo, chiamato FTP (File Transfer Protocol), siventa possibile scambiare informazioni a distanza su ARPAnet. Si era giunti al coronamento del primo obiettivo tecnologico di ARPAnet: trasferire dati da un punto allÆaltro della rete. Quel che ancora rimaneva da dimostrare era se i dati sarebbero potuti fluire tra due macchine di tipo anche diverso, utilizzando i tipi più disparati di collegamento (incluso lÆetere). LÆesperimento chiave in questo senso fu condotto nel 1978: un computer che viaggiava a bordo di un camion su unÆautostrada californiana inviò dati a un altro computer che si trovava a Londra. Il camion era collegato via radio con un terzo computer in
California, il quale inoltrava le informazioni sulla rete, queste attraversavano lÆintero continente nordamericano su linee terrestri e infine superavano lÆAtlantico per mezzo di una connessione satellitare.
Già nel 1980 ARPAnet si trasformò in uno strumento vitale per le università e per i centri di ricerca americani, che avevano un bisogno sempre maggiore di scambiare informazioni e di coordinare le proprie attività. Nacque così la posta elettronica che si affiancava al semplice trasferimento di file, che aveva costituito la prima applicazione di ARPAnet. Nel 1983 Internet divenne a tutti gli effetti la rete delle reti, utilizzando ARPAnet come dorsale (rete ad alta velocità che unisce tra loro altre reti locali). Tuttavia restavano ancora esclusi tutti quegli atenei che non avevano rapporti con il Dipartimento della Difesa. Al fine di risolvere questo problema e di estendere lÆaccesso a tutti gli interessati, il Dipartimento della Difesa creò una propria rete alternativa, detta MILnet, così da non dover più dipendere esso stesso da ARPAnet e da lasciare campo libero al mondo accademico, mentre il governo americano istituì la National Science Foundation (NSF) con il duplice scopo di
fornire risorse di elaborazione alle università (mediante lÆuso centralizzato di supercomputer) e di favorire la crescita di un sistema di comunicazione veloce tra queste ultime. Nel 1981 la NSF costruì CSnet, una rete che univa le varie facoltà dÆinformatica statunitensi; nel 1986 creò NSFnet con lo scopo dichiarato di rimpiazzare ARPAnet per mezzo di una rete dorsale alternativa. La transizione è stata relativamente lunga e in effetti ARPAnet è stata smantellata definitivamente solo nel 1990.
Nel 1991 il governo degli Stati Uniti ha emanato una legge, lÆHigh Performance Computing Act, che decretava la nascita della National Research and Education Network (NREN - detta anche "autostrada elettronica") il cui scopo è quello di costituire reti ad alta velocità che uniscano le varie università e i vari centri di ricerca americani, fornendo anche lÆinfrastruttura per eventuali attività commerciali. Sempre quello stesso anno, il CERN (Consiglio Europeo per la RIcerca Nucleare) poneva le basi per una nuova architettura capace di semplificare enormemente la navigazione di Internet, la World Wide Web. Nel 1993 è stato inventato il primo strumento grafico per esplorare Internet, il programma Mosaic. A partire dal 1994 il World Wide Web ha trasformato Internet in un fenomeno di massa e oggi esistono dorsali alternative a NSFnet che servono sia per aumentare la quantità di traffico che può circolare su Internet sia per consentire la presenza di servizi commerciali che sono vietati nel
contesto accademico definito dalla National Science Foundation.
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