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Introduzione alle reti di calcolatori

Internet

 


Un po' di storia. Agli albori era una macchina da guerra

La prima apparizione di questa forma d'interconnessione risale al 1969 quando il Ministero della Difesa Statunitense creò un'agenzia, ARPA, preposta allo sviluppo di una rete che potesse reggere al bombardamento nucleare, garantendo la continuità di comunicazione tra località diverse. Il progetto coinvolse centri di ricerca, università e qualche azienda privata, tutti in qualche modo legati all'attività militare e dotati di computer che all'epoca costituivano quando di più moderno la tecnologia informatica americana potesse offrire. Contestualmente i Bell Laboratories stavano lavorando allo sviluppo del sistema operativo Unix, che sarebbe diventato uno standard mondiale.

Il primo appalto per la costruzione della rete fu concesso a una società chiamata Bolt, Beranak and Newman (BBN) che collegò quattro università americane diverse: Stanford University, UCLA (University of California at Los Angeles), UCSB (University of California at Santa Barbara) e la University of Utah, usando linee telefoniche e installò in ciascuna di queste un IMP (Information Message Processor), vale a dire un particolare computer che gestiva il traffico in rete. L'IMP fungeva da intermediario tra linee di connessione e mainframe, i grandi elaboratori centralizzato su cui all'epoca risiedevano tutte le informazioni e i programmi. L'impianto divenne attivo il 2 settembre 1969 e così nacque ARPA-net.

All'epoca i sistemi per trasmettere messaggi a distanza non erano molto efficaci e il primo obiettivo dei ricercatori fu proprio quello di trovare soluzioni funzionali per convogliare i pacchetti su ARPA-net. Decisero di adottare un modello il cui sviluppo era già iniziato in Europa 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 un'entità a se 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 e non è nemmeno indispensabile che arrivino nella sequenza corretta. Le informazioni che essi convogliano al proprio interno sono sufficienti per ricostruire, una volta arrivati a destinazione, l'esatto messaggio originale, indipendentemente dal percorso seguito da ciascuno dei suoi frammenti.

Il primo protocollo sviluppato per la commutazione di pacchetto su ARPA-net si chiamava NCP (Network Control Protocol), ma non era particolarmente efficiente. Col passare del tempo i progettisti di ARPA-net definirono un insieme di circa 100 protocolli per regolare il trasferimento dei pacchetti e questo insieme si è evoluto in quella che oggi si conosce con il nome di Internet Protocol Suite: una raccolta di standard trasmissivi che verte su due protocolli primari, il Transmission Control Protocol (TCP) e l'Internet 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 Cerfe e Robert Kahn ne stilarono le caratteristiche su un documento intitolato IEEE Transactions on Communications. Quello stesso anno fu pubblicata la prima specifica per i protocolli da utilizzare su Internet. Si dovette attendere fino al 1 gennaio 1983 per l'adozione ufficiale dell'intera Internet Protocol Suite.

Il 1972 rappresentò un'altra tappa importante: l'Università dello Utah realizzò un sistema per controllare un computer a distanza su ARPA-net e divenne possibile trasferire file da un computer all'altro per mezzo del protocollo FTP (File Transfer Protocol). Combinando TCP/IP e FTP si era giunti al coronamento dell'obiettivo tecnologico di ARPA-net: trasferire dati da un punto all'altro della rete. Nel 1978 un computer che viaggiava a bordo di un camion in California inviò dati ad un altro computer che si trovava a Londra dimostrando che era possibile la comunicazione anche tra due macchine di tipo diverso. Già nel 1980 ARPA-net 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 ARPA-net. Nel 1983 Internet divenne a tutti gli effetti la rete delle reti, utilizzando ARPA-net come dorsale.

Tuttavia restavano ancora esclusi tutti quegli atenei che non avevano rapporto con il Dipartimento della Difesa. Al fine di risolvere questo problema e di estendere l'accesso a tutti gli interessati, il Dipartimento della Difesa creò una propria rete alternativa, detta MIL-net, così da non dover più dipendere esso stesso da ARPA-net 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 l'uso centralizzato di supercomputer) e di favorire la crescita di un sistema di comunicazione veloce tra queste ultime.

Nei primi anni Ottanta la NSF costruì CS-net, una rete che univa le varie facoltà d'informatica statunitensi; alla fine gli anni Ottanta costituì NSF-net con lo scopo dichiarato di rimpiazzare ARPA-net per mezzo di una rete dorsale alternativa. La transizione è stata relativamente lunga e in effetti ARPA-net è stata smantellata definitivamente solo nel 1990.

Nel 1991 il governo degli Stati Uniti ha emanato una legge, l'High Performance Computing Act, che decretava la nascita della National Research and Education Network (NREN) il cui scopo è costituire reti ad alta velocità che uniscano le varie università e i vari centri di ricerca americani, fornendo anche l'infrastruttura per eventuali attività commerciali. Sempre nello 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.

 

La ragnatela mondiale. Il World Wide Web

Il progetto Web è nato nel 1991 presso il CERN di Ginevra quale sistema per semplificare lo scambio d'informazioni tra ricercatori scientifici che già erano collegati a Internet, ma che trovavano quest'ultima insufficiente per le loro necessità.

Il nome stesso del progetto WWW sottolinea l'interconnessione tra informazioni, infatti la traduzione di Web è ragnatela. La proposta originale risale al 1989 quando Tim Berners-Lee, uno dei ricercatori CERN, stilò un documento in cui si chiedeva di creare un sistema che rendesse rapida la condivisione d'informazioni tra le diverse équipe di ricercatori che nel mondo stavano lavorando su progetti di fisica nucleare per le alte energie.

La proposta prevedeva tra componenti essenziali: un'interfaccia utente comune per tutti (indipendentemente dal tipo di computer utilizzato), la capacità d'incorporare nel sistema i tipi più disparati di documenti e le tecnologie più varie, l'accessibilità universale a tutte le informazioni contenute in questo ambito.

Da principio il progetto non fu preso in considerazione e venne perciò ripresentato nell'ottobre del 1990 e finalmente nel dicembre di quell'anno iniziò il lavoro per sviluppare i primi strumenti World Wide Web. Si era ancora abbastanza vicini all'interfaccia a caratteri che è tipica di Unix, ma in quei giorni nasceva il primo browser vale a dire il primo strumento per consultare informazioni interconnesse tra loro. L'oggetto di chiamava WWW è iniziò a essere utilizzato su scala ridotta nel marzo del 1991.

Nel maggio del 1991 il CERN stava già impiegando il WWW in modo abbastanza diffuso e nell'estate di quell'anno iniziò a organizzare seminari informativi sull'argomento. Poco prima della fine del 1991, il CERN annunciò l'esistenza del progetto a tutta la comunità mondiale impegnata nelle ricerche sulla fisica nucleare per le alte energie e questo segnò il battesimo ufficiale del World Wide Web. Il 1992 fu essenzialmente un anno di sviluppo.

All'inizio del 1993 fu rilasciato il primo browser grafico per WWW. Si chiamava Viola e funzionava sui terminali X Window. Nel 1993 il CERN mise a punto il primo browser per Macintosh mentre quasi contemporaneamente la NCSA (National Center for Supercomputing Applications) diffuse la prima versione di Mosaic per X Window, sviluppato da Marc Andeersen.

Nel 1994 iniziarono a nascere le prime società di software specializzate nella produzione di prodotti per World Wide Web. Una delle più importanti tra queste è la Mosaic Communication Corporation fondata in California dallo stesso Marc Andeersen che alla fine del 1994 rilasciò un browser che si chiamava Netscape. Il prodotto divenne talmente popolare da trasferire il proprio nome anche all'azienda medesima, che si chiama appunto Netscape Communications.

Nel luglio del 1994 il CERN iniziò a trasferire il prodotto Web a un altro ente, il W3C, al quale partecipano anche il MIT (Massachusetts Institute of Technology) che ne coordina lo sviluppo.