Rivoluzione Informatica 2.0

Le idee rivoluzionarie di Licklider non lasciano l'Arpa assieme a lui, e il loro impatto sul lavoro degli

anni a venire è determinante per la nascita di Arpanet.

Venti minuti per un milione di dollari

Nel 1966 Robert Taylor viene nominato alla guida dell’ufficio che segue il progetto ARPAnet, a

Taylor bastarono solo venti minuti per ottenere dal direttore dell’ARPA, un finanziamento da un

milione di dollari per un progetto di rete distribuita.

Qualche anno più tardi un articolo pubblicato dal TIME mise in circolazione la voce che ARPAnet

era una rete militare costruita con la precisa intenzione di mettere gli Stati Uniti in condizioni di

affrontare una guerra termonucleare, disponendo di una rete di comunicazioni in grado di

sopravvivere ad un eventuale bombardamento.

L'articolo del TIME è stato smentito da una lettera, mai pubblicata, inviata alla prestigiosa rivista

da Robert Taylor.

In realtà le reti a commutazione di pacchetto e la realizzazione di ARPAnet sono solamente due tra

i tanti progetti di ricerca di base portati avanti dall'ARPA in quegli anni, senza intuirne sin da subito

i potenziali utilizzi.

Il vero scopo di ARPAnet era quello di collegare computer e ricercatori delle università,

assistendoli nel condurre ricerche comuni sui computer e sulle reti di comunicazione, e per usare

questi computer nelle ricerche di base.

ARPAnet:il primo collegamento

Nei primi mesi del 1967, Douglas Engelbart, l’inventore del mouse,ricercatore presso la Stanford

University, si mise a disposizione per realizzare il primo centro amministrativo della rete che più

tardi prenderà il nome di InterNIC.

Sulla scia dello Stanford Institute, col passare del tempo nasceranno altri NIC, per gestire in

maniera decentralizzata servizi di documentazione ed assistenza, relativamente alla struttura della

rete e alla gestione dei "nomi di dominio" con i quali vengono identificati i computer collegati a

Internet.

Un contributo importante arriva da Wesley Clark, che propone di non collegare direttamente i

computer tra loro: i modelli di computer in circolazione all'epoca erano tanti e tali che spesso

anche calcolatori prodotti della stessa ditta richiedevano enormi sforzi di programmazione e

numerose modifiche all'hardware per essere in grado di comunicare l'uno con l'altro.

Clark suggerisce di utilizzare una sottorete di computer tutti uguali e compatibili, dedicati

esclusivamente alle funzioni di trasmissione e ricezione dei dati.

In questo modo i computer della sottorete avrebbero parlato tutti lo stesso "linguaggio", senza

problemi di compatibilità, e ogni nodo della rete avrebbe dovuto imparare solamente il linguaggio

della sottorete anziché quello di tutti gli altri nodi a cui sarebbe stato connesso.

I computer interposti tra i calcolatori universitari e la rete di comunicazione vera e propria

vengono battezzati col nome di IMP, Interface Message Processor.

Iniziarono una serie di incontri tra gli scienziati americani che portarono a mettere insieme i

tasselli che daranno vita al primo embrione di ARPAnet: l'iniziativa di Roberts, le risorse dell'ARPA,

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gli strumenti tecnologici sviluppati da Davies e Baran, gli studi teorici sulla statistica delle reti

distribuite sviluppati da Kleinrock, l'idea di Clark per risolvere i problemi di compatibilità.

Nel 1968 vengono inviate ai costruttori le specifiche degli IMP con tutti i contributi teorici e

tecnologici realizzati da Baran, Davies, Kleinrock e Clark.

Mentre l'IBM rifiuta "causa enorme costo per l'acquisto dei

computer necessari a far funzionare ogni nodo della rete",

accetta l'appalto la BBN (Bolt Beranek and Newman di

Cambridge), qui nasce la squadra (gli "IMP guys") composta

da un esperto di sistemi in tempo reale (Dave Walden), uno

di hardware ( Severo Ornstein), un programmatore (Bernie

Cosell) e un matematico-programmatore veloce (Will

Crowther).

Il 30 agosto 1969 l'IMP numero uno viene fornito dai

laboratori BBN all'UCLA, University of California Los

Angeles: il primo embrione di quello che sarebbe diventata I collegamenti di ARPAnet nel 1970

Internet è un computer senza hard disk, senza floppy (non

erano ancora stati inventati), 12K di memoria a nuclei di ferrite.

Il codice di sistema necessario al funzionamento dell'IMP N°1 occupa 800 metri di nastro

perforato. Il primo settembre il Sigma-7 e l'IMP numero uno iniziano a scambiarsi dati. Nell'anno

successivo, il collegamento si estende allo Stanford Research Institute in California, all'università di

Santa Barbara (UCSB) e a quella dello Hutah.

Da ARPAnet a Internet

Nel 1983 l’ARPA esaurì il suo scopo: lo stato chiuse l'erogazione di fondi pubblici, la sezione

militare si isolò, necessitando di

segretezza assoluta a protezione

delle proprie informazioni, e

nacque perciò MILNET.

Con il passare del tempo,

l'esercito si disinteressò sempre

più del progetto (fino ad

abbandonarlo nel 1990), che

rimase sotto il pieno controllo

delle università, diventando un

utile strumento per scambiare le

conoscenze scientifiche e per

La prima pagina del web pubblicata dal CERN di Ginevra comunicare.

In seguito, nei primi anni Novanta, con i primi tentativi di sfruttamento commerciale, grazie a una

serie di servizi da essa offerti, ebbe inizio il vero boom di Arpanet, nel frattempo rinominata

Internet, e negli stessi anni nacque una nuova architettura capace di semplificare enormemente la

navigazione: la World Wide Web. 14 | R i v o l u z i o n e I n f o r m a t i c a 2 . 0

ARPAnet fu la prima rete a commutazione di pacchetto del mondo.

La commutazione di pacchetto, ora base dominante della tecnologia usata per il trasferimento di

voce e dati in tutto il mondo, era un concetto nuovo e importante nelle telecomunicazioni.

Mediante questa tecnica, i messaggi e le informazioni vengono suddivisi in pacchetti di lunghezza

fissa e ogni singolo pacchetto diventa un'unità a sé stante, capace di viaggiare sulla rete in modo

completamente autonomo. Non è importante che tutti i pacchetti che compongono un

determinato messaggio rimangano uniti durante il percorso o arrivino nella sequenza giusta. Le

informazioni che essi convogliano al loro interno sono sufficienti per ricostruire, una volta arrivati

a destinazione, l'esatto messaggio originale.

La sostanziale differenza con Internet è che quest'ultima si compone di migliaia di singole reti,

ciascuna che raccoglie a sua volta un numero più o meno grande di host. Il sistema di connessione

può essere vario: fibra ottica per le grandi distanze, cavo coassiale e doppino telefonico, satellite,

onde radio, raggi infrarossi. Si tratta di un mondo in continua trasformazione, ma nel suo insieme

lo spazio Internet è sempre disponibile e la sua esistenza non dipende dall'iniziativa di una singola

azienda oppure di un singolo governo.

TCP/IP

Storia

Nei primi anni settanta, dopo aver diffuso ARPAnet, l’ARPA finanziò l'Università di Stanford e la

BBN per lo sviluppo di un insieme di protocolli di comunicazione

da utilizzarsi per lo sviluppo di reti a commutazione di

pacchetto, per l'interconnessione di calcolatori eterogenei. Fu

così che nacque l'Internet Protocol Suite i cui due protocolli più

noti sono il TCP (Transmission e l'IP (Internet

Control Protocol)

Protocol).

I creatori di tali protocolli di trasmissione, tuttora utilizzati nel

web, sono nello specifico Robert Kahn e Vinton Cerf, a cui l'ex

Presidente degli Stati Uniti George W. Bush ha consegnato la

Presidential Medal of Freedom, ovvero la più alta tra le

onorificenze civili a stelle e strisce, il 9 novembre 2005. Cerf e

Kahn hanno sviluppato lo standard per la trasmissione di

pacchetti via rete nel lontano 1973, mentre lavoravano al

progetto di sviluppo dei sistemi di comunicazione riguardo Vinton Cerf e Robert Kahn

ARPAnet.

Questi protocolli, utilizzabili gratuitamente da tutti perché di pubblico dominio fin dall'inizio,

ottennero un elevato successo in quanto furono utilizzati da un gruppo di ricercatori per ARPAnet.

Questo genera alcune ambiguità dovute al fatto che il nome più corretto sarebbe Internet Protocol

Suite. Per esempio succede di sentir parlare di servizi basati su TCP/IP anche quando in realtà,

invece di TCP, viene usato un protocollo alternativo, UDP, anch'esso appartenente all'Internet

Protocol Suite. In genere il TCP viene utilizzato per quelle applicazioni che richiedono un servizio

orientato alla connessione, come ad esempio la posta elettronica e il file sharing, mentre l'UDP

prende sempre più piede per le applicazioni in tempo reale come l'on-line gaming o lo streaming

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audio e video; la differenza fra i due protocolli risiede nella maggiore affidabilità nel trasporto dei

dati di TCP, che offre una serie di servizi appositamente pensati quali gestione del flusso o della

congestione, mentre UDP punta molto sulla velocità di trasmissione a scapito della sicurezza. Si

tenga quindi sempre presente che la sigla TCP/IP è di utilizzo talmente comune da essere

utilizzata, talvolta, anche quando esistono termini alternativi più corretti.

TCP/IP è l'architettura adottata dalla rete internet. Negli anni novanta, nonostante la sua età, è

stata l'unica architettura che ha interessato il mercato, al punto che gli enti di standardizzazione,

di fronte al fatto compiuto della sua massiccia diffusione hanno dovuto darle la stessa dignità di

ISO/OSI.

Funzionamento

L'IP (Internet Protocol) è uno dei principali protocolli del livello network nel modello OSI, serve per

la comunicazione su una rete a commutazione di pacchetto.

Un indirizzo IP identifica ogni nodo della rete ed è sostanzialmente un identificativo numerico che

viene utilizzato in combinazione con l'indirizzo MAC, questo per identificare in modo univoco ogni

scheda di rete. Il TCP fornisce al protocollo FTP, che lavora a livello di applicazione, un canale di

trasferimento dati che sia affidabile. Il TCP nell'invio dei pacchetti usa il meccanismo della

Window. Una serie di pacchetti viene inviata seguendo delle regole ben precise:

Ad ogni pacchetto spedito il trasmettitore fa partire un timeOut.

1. 3

2. Il Ricevitore invia per ogni pacchetto ricevuto un ACK indicando la sequenza dell'ultimo

pacchetto ricevuto correttamente.

Il trasmettitore considera quindi spediti tutti i pacchetti successivi.

3.

Questa è una tecnica molto importante perché affidabile e fa un buon uso della banda.

Quando ci vogliamo collegare con il nostro browser a un server web, stabiliamo un collegamento

(virtuale) a livello applicazione. Il livello di trasporto si occupa dei

dettagli del livello applicazione.

Al livello di trasporto il protocollo TCP mette in coda i messaggi delle

applicazioni e li trasmette sotto forma di pacchetti; il buon fine della

spedizione è attestato da una ricevuta di ritorno. Anche questo è un

collegamento virtuale tra le due applicazioni, i cui dettagli sono

demandati al livello di rete.

Al livello di rete il protocollo IP decide quale strada seguire per trasmettere effettivamente i

messaggi da un computer all’altro. Un computer spedisce, l’altro riceve, ma è un collegamento

virtuale tra i due computer remoti, dei cui dettagli si occupa il livello di collegamento.

Al livello di collegamento si decide come fare il trasferimento del messaggio per ogni singolo tratto

del percorso: dal computer del browser al primo router, dal primo router al secondo, dal secondo

al terzo e dal terzo al computer del server. Questo è un collegamento virtuale tra due computer o

router adiacenti. I dettagli fisici sono lasciati all’ultimo livello.

3 Messaggio di acknowledgement (riscontro) che il destinatario di un pacchetto deve inviare al mittente, dopo averlo

ricevuto. 16 | R i v o l u z i o n e I n f o r m a t i c a 2 . 0

Il livello fisico, che è l'ultimo, trasmette il messaggio sul cavo sotto forma di impulso elettrico.

Questo è l’unico livello in cui avviene una trasmissione effettiva.

Per consentire queste comunicazioni, ad ogni singola macchina sulla rete è assegnato un indirizzo