Incontri - Doc 05

PRIMA PARTE

Breve storia di internet

La storia di Internet è direttamente collegata allo sviluppo delle reti di telecomunicazione. L'idea di una rete informatica che permettesse agli utenti di differenti computer di comunicare tra loro si sviluppò in molte tappe successive. La somma di tutti questi sviluppi ha condotto alla “rete delle reti”, che noi conosciamo oggi come Internet. È il frutto sia dello sviluppo tecnologico, sia dell'interconnessione delle infrastrutture di rete esistenti, sia dei sistemi di telecomunicazione.
I primi progetti di questo disegno apparvero alla fine degli anni cinquanta. L'applicazione pratica iniziò alla fine degli anni sessanta. Dagli anni ottanta le tecnologie che oggi costituiscono la base di Internet cominciarono a diffondersi in tutto il globo (Italia compresa). Nel corso degli anni novanta la popolarità della rete è divenuta massiva in seguito al lancio del World Wide Web.
L'infrastruttura di Internet si è espansa in tutto il mondo per creare la rete mondiale globale di computer oggi conosciuta. Dopo aver unito tra loro i paesi occidentali, si è estesa ai Paesi in via di sviluppo. Oggi grazie a Internet si può avere accesso all'informazione da qualsiasi punto del pianeta, ma non per questo il Terzo mondo ha ridotto il divario digitale che lo separa dal mondo sviluppato. Internet ha contribuito a modificare l'economia mondiale, ma al prezzo di “incidenti di percorso” di elevata gravità, come la bolla speculativa della fine degli anni novanta.

La prima rete di computer: Arpanet

Le origini di Internet si trovano in ARPANET, una rete di computer costituita nel settembre del 1969 negli USA da ARPA (Advanced Research Projects Agency). ARPA fu creata nel 1958 dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per dare modo di ampliare e sviluppare la ricerca, soprattutto all'indomani del superamento tecnologico dell'Unione Sovietica, che lanciò il primo satellite (Sputnik) nel 1957, conquistando i cieli americani: quando la NASA le subentrò nella gestione dei programmi spaziali l'ARPA assunse il controllo di tutte le ricerche scientifiche a lungo termine in campo militare.
Verso il 1965 l'ARPA iniziò ad avere dei seri problemi di gestione: aveva diversi computer sparsi in varie sedi (tutti molto costosi) che non potevano parlarsi: non avrebbero potuto farlo nemmeno se fossero stati nella stessa stanza. Scambiare file fra loro era quasi impossibile, per via dei formati di archiviazione completamente diversi (e proprietari) che ognuno di essi usava, quindi era necessario molto tempo e molto lavoro per passare dati fra i vari computer, per non parlare dello sforzo necessario per portare e adattare i programmi da un computer all'altro. Per questo Bob Taylor, allora direttore della divisione informatica dell'ARPA, affrontò il problema in modo radicale. Nel 1966 parlò con Charlie Hertzfeld, l'allora direttore dell'ARPA, e ottenne uno stanziamento di un milione di dollari per il progetto ARPANET.
ARPANET venne pianificato e realizzato dall'IPTO (Information Processing Techniques Office). Questo dipartimento fu gestito in principio da Joseph Licklider, psicologo prima, scienziato informatico poi, al MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Boston. ARPANET sarebbe servita a condividere online il tempo di utilizzazione del computer tra i diversi centri di elaborazione dati e i gruppi di ricerca per l'agenzia. L'IPTO si basò su una tecnologia rivoluzionaria: la commutazione di pacchetto (packet switching), sviluppata da Paul Baran alla RAND corporation e da Donald Davies al British National Physical Laboratory. Si puntava ad un network invulnerabile ad un attacco nucleare.
Così, nell'ottobre 1969 Leonard Kleinrock, titolare del laboratorio della UCLA, fu incaricato di creare il primo collegamento telefonico da computer a computer fra l'Università della California di Los Angeles e lo Stanford Research Institute, che furono così i primi due nodi di Internet: la prima applicazione che abbia mai funzionato su internet fu una sessione Telnet. Nel dicembre 1969 si aggiunsero alla connessione l'università di Santa Barbara e dello Utah, rispettivamente il terzo e quarto nodo. Il quinto nodo fu la BBN (Bolt, Beranek e Newman, una società di ingegneristica acustica di Boston convertita all'informatica applicata), nei primi mesi del 1970, che aveva implementato i primissimi protocolli di ARPANET.

Le reti che portarono da Arpanet a Internet

TCP/IP e NSFNET
  Nell'estate del 1970 vennero collegati il sesto, settimo, l'ottavo e il nono nodo: rispettivamente il MIT, la Rand Corporation, la System Development Corporation e Harvard. Un ulteriore passo nello sviluppo di ARPANET fu quello di collegarla ad altri network, PRNET e SATNET, reti di comunicazione gestite da ARPA: alla fine del 1971 Internet era composta di 15 nodi, e alla fine del 1972 aveva 37 nodi. Fin da allora la sua crescita avveniva a velocità esponenziale.
Nel 1973 Robert Kahn, di ARPA, e Vinton Cerf, della Stanford University, misero per iscritto la struttura di Internet. Sempre nello stesso anno fu istituito il progetto del protocollo di controllo trasmissione (TCP), standard indispensabile per la comunicazione tra reti di computer. Nel 1978 Cerf, Postel e Crocker hanno aggiunto un protocollo tra rete e rete (IP), mettendo a punto il definitivo protocollo su cui ancor oggi opera Internet, il TCP/IP.
Nel 1983 il Dipartimento della Difesa statunitense, preoccupato per possibili buchi nella sicurezza, creò MILNET, per scopi unicamente militari. ARPA-INTERNET è subentrata come rete esclusivamente dedicata alla ricerca.
Nel 1986 la «National Science Foundation» americana creò la rete NSFNET per collegare le università americane ai propri supercalcolatori e raccordarle con ARPANET. Nel 1988 iniziò a usare come sua dorsale ARPANET.
Nel 1990 ARPANET, ormai obsoleta, è stata smantellata. La NSF è stata incaricata dal governo statunitense di amministrare l'intera rete accademica negli USA.
Con gli anni si è via via passati alla privatizzazione di Internet. Nel 1995, NSFNET è stata chiusa e la privatizzazione ha preso il sopravvento. Gli anni novanta hanno assistito al proliferare dei service provider. Ciò è stato possibile grazie al progetto originario di ARPANET, decentralizzato e basato su protocolli di comunicazione aperti.

I BBS
L'altra origine di Internet si trova nel "BBS" (Bulletin Board System), un sistema di bacheca elettronica sorto alla fine degli anni settanta. Nel 1977 due studenti dell'Università di Chicago, Ward Christensen e Randy Suess, hanno scritto un programma battezzato MODEM.ASM, che permetteva il trasferimento di file tra i loro personal computer e nel 1978 hanno messo a punto anche il Computer Bulletin Board System, che consentiva al pc di trasmettere e archiviare messaggi. Entrambi i programmi sono stati distribuiti dai loro creatori, in forma open source.
Nel 1983 Jennings ha ideato FIDO, un proprio programma per le BBS e che ha dato vita a una rete, FIDONET.
Per la comunicazione tra computer è fondamentale ciò che è emerso dalla comunità di utenti UNIX, nome di un sistema operativo sviluppato nei Bell Laboratories e rilasciato da Bell alle università nel 1974, con il codice sorgente e il permesso di implementarlo.

Il protocollo TCP/IP diventa mondiale

La prima connessione con questo protocollo al di fuori degli Stati Uniti fu stabilita nel 1982 con la Norvegia, e con la Gran Bretagna, a pochi mesi di distanza l'una dall'altra. I due Paesi erano già uniti ad Arpanet fin dal 1973, quindi si trattò in realtà della riconversione con la nuova tecnologia di una connessione già esistente.

Il CERN di Ginevra: l'Internet europea 
Nel 1984 l'Europa cominciò l'aggiornamento della sua rete al protocollo TCP/IP. Il processo si concluse solo alla fine del decennio. La Cisco Systems una piccola impresa all'epoca, specializzata nella costruzione di router, venne incaricata dal CERN, l'istituto per la ricerca scientifica avanzata della Comunità Europea, di sviluppare la parte europea di Internet attraverso il passaggio dalla rete UUCP esistente verso il nuovo protocollo. Nel 1989 il CERN aprì la sua prima connessione TCP/IP esterna.
Ciò coincise con la creazione del RIPE (Réseaux IP Européens, Rete degli IP europei), da parte di un gruppo di amministratori di reti IP. La rete venne ideata durante le riunioni periodiche del gruppo. Successivamente, nel 1992, il RIPE venne registrato ufficialmente come cooperativa.

Asia e Pacifico 
Alla fine degli anni ottanta anche le università del continente australiano completarono la revisione tecnologica della rete, eseguendo il passaggio al protocollo TCP/IP. D'altra parte tecnologie come l'X.25 e la UUCP si erano dimostrate molto costose e questo ne aveva limitato la diffusione. È nel 1989 che le università australiane si uniscono alla rete TCP/IP creando la AARNet.
In quegli stessi anni Internet cominciava il suo ingresso nell'esteso continente asiatico. Il Giappone, che nel 1984 aveva fondato JUNET, una rete dentro la rete UUCP, si connetté alla NSFNet nel 1989. La città giapponese di Kobe fu scelta come sede del meeting annuale dell'Internet Society per l'anno 1992.
Singapore sviluppò la sua rete TECHNET nel 1990; la Thailandia si unì alla rete mondiale nel 1992 grazie all'iniziativa dell'Università Chulalongkorn.

La biblioteca mondiale: da Gopher al Web

ARCHIE e WAIS 
I ricercatori nel periodo che segue la creazione di internet cercarono di rendere l'utilizzo della strata più user-friendly in modo da raggiungere non solo studenti e ricercatori ma una vasta gamma di utenti.
Già nel 1989 fu avviato il primo passo in questa direzione, quando Peter Deutch della Mc Gill University di Montréal, inventa ARCHIE, un programma in grado di indicizzare il contenuto di molti archivi pubblici di file presenti su Internet e sino ad allora “sparsi” per la rete.
Poco tempo dopo fu sviluppato il primo sistema di “ricerca informazioni distribuito” il cosiddetto WAIS (Wide Area Information Server). WAIS era in grado da un lato, di indicizzare enormi quantità di file, dall'altro, di effettuare ricerche su di essi. Si pensi che nel server WAIS venne ospitato l'intero database delle RFC (Request For Comment). Vista la sua complessità, WAIS venne ben presto abbandonato.

Gopher e VERONICA 
Il primo strumento (non si parla ancora di Browser) di “Interfaccia Universale” alle risorse di rete fu Gopher. Esso adottava menù descrittivi a struttura gerarchica e soprattutto si basava su un'architettura di tipo client-server. Al successo di Gopher contribuì enormemente un programma in grado di effettuare ricerche nel cosiddetto “Gopher-Space”: VERONICA (Very Easy Rodent Oriented Netwide Index to Computerized Archives).
Gopher fu inventato da Paul Lindner e Mark Mc Cahill. Il suo nome è dovuto alla mascotte dell'Università del Minnesota ed in inglese significa “marmotta”: un simpatico roditore che scava gallerie nel terreno. Poiché (metaforicamente) il Gopher “scava” gallerie attraverso Internet, i suoi inventori decisero di affibbiargli questo nome.
Mentre Gopher raggiungeva l'apice del suo successo, nei laboratori del CERN di Ginevra veniva sviluppato però il World Wide Web (WWW), la grande ragnatela mondiale.

Nascita del World Wide Web
 

Immagine della prima pagina Web creata al CERN

Il dispiegamento delle potenzialità di Internet e la sua progressiva diffusione popolare sono però frutto dello sviluppo del WWW, il World Wide Web, un sistema per la condivisione di informazioni in ipertesto del 1990 sviluppato da Tim Berners-Lee presso il CERN (Centro Europeo per la ricerca nucleare). L'opera di Berners-Lee può essere vista come il risultato di una serie di idee e progetti anche con sfondo utopico, a partire dagli anni 1930, iniziando con il Memex di Vannevar Bush; nel 1968 con l'OnLine System di Douglas Engelbart, che includeva un'interfaccia grafica da usare con un nuovo strumento, il mouse. Ted Nelson, nel suo testo Computer Lib/Dream Machine, manifesto politico del 1965, aveva immaginato una forma pura e totalmente aperta di ipertesto e un sistema utopico sulla base di queste idee, XANADU. Questi sogni furono comunque trasformati in realtà prima da Bill Atkinson con il sistema HyperCard di Apple Computer e definitivamente da T.B. Lee nel 1980 con il suo Enquire.
Tim Berners-Lee e Robert Cailliau nel 1990 misero a punto il protocollo HTTP e una prima specifica del linguaggio HTML, sulla base dei quali sono stati realizzati un primo programma browser/editor ipertestuale per il WWW, utilizzato all'interno del CERN nel 1991. Nel 1993 uscì la release Mosaic, che combinava una capacità grafica avanzata e diverse tecnologie d'interfaccia multimediali. Il padre di Mosaic è, a buon diritto, Marc Andreessen. Da loro nacque la Mosaic Communications, che poi prese il nome di Netscape Communication e creò il primo browser commerciale, Netscape Navigator, nel 1994, che successivamente è stato reso disponibile online. Microsoft scoprì Internet nel 1995 e fece uscire Internet Explorer insieme con il proprio sistema operativo Windows 95. Sempre nello stesso anno, la Sun Microsystem progettò il linguaggio di programmazione Java, che permette di eseguire programmi scaricati da Internet in sicurezza grazie alla tecnologia degli Applet. Nel 1998, ormai per pura concorrenza con Microsoft, Netscape rilasciò in rete il codice sorgente di Navigator.
Internet è nato nella mente e nelle utopie di tante persone nei primi anni sessanta, ma per la massa, per le imprese e per il mondo nel complesso, Internet nasce effettivamente nel 1995.
La facilità d'utilizzo connessa con l'HTTP e i browser, in coincidenza con una vasta diffusione di computer per uso anche personale, hanno aperto l'uso di Internet ad una massa di milioni di persone, anche al di fuori dell'ambito strettamente informatico, con una crescita in progressione esponenziale.

Su Internet viaggiano tantissime informazioni non solo immagazzinate nei siti web, ma anche con e-mail, chatting, ecc. Quindi questo canale è diventato una forma di comunicazione di massa.

Date principali della storia di Internet

Anno	Avvenimento
1960	Avvio delle ricerche di ARPA, progetto del Ministero della Difesa degli Stati Uniti
1967	Prima conferenza internazionale sulla rete ARPANET
1969	Collegamento dei primi computer tra 4 università americane
1971	La rete ARPANET connette tra loro 23 computer
1972	Nascita dell'InterNetworking Working Group, organismo incaricato della gestione di Internet. Ray Tomlinson propone l'utilizzo del segno @ per separare il nome utente da quello della macchina.
1973	La Gran Bretagna e la Norvegia si uniscono alla rete con un computer ciascuna.
1979	Creazione dei primi Newsgroup (forum di discussione) da parte di studenti americani
1981	Nasce in Francia la rete Minitel. In breve tempo diventa la più grande rete di computer al di fuori degli USA
1982	Definizione del protocollo TCP/IP e della parola "Internet"
1983	Appaiono i primi server dei nomi dei siti
1984	La rete conta ormai mille computer collegati
1986	Viene lanciato LISTSERV, il primo software per la gestione di una mailing list. Nasce “cnr.it”, il primo dominio con la denominazione geografica dell'Italia. È il sito del Consiglio Nazionale delle Ricerche.
1987	Sono connessi 10mila computer
1989	Sono connessi 100mila computer
1990	Scomparsa di ARPANET; apparizione del linguaggio HTML
1991	Il CERN (Centro Europeo di Ricerca Nucleare) annuncia la nascita del World Wide Web
1992	Un milione di computer sono connessi alla rete
1993	Apparizione del primo browser pensato per il web, Mosaic
1996	Sono connessi 10 milioni di computer
1999	Gli utenti di Internet sono 200 milioni in tutto il mondo
2008	Gli utenti di Internet sono circa 600 milioni in tutto il mondo
2009	Gli utenti di Internet sono circa 1,5 miliardi in tutto il mondo

 

SECONDA PARTE

Cenni sulle attuali tecnologie per le reti dati

Internet è una grande “rete”, ma come è fatta ?

Da un punto di vista logico, si può immaginare internet come se fosse costituita da due livelli: l’accesso ed il trasporto.

Il livello di accesso è quello che si interfaccia con gli utilizzatori di internet, il trasporto invece è il livello che interfaccia i fornitori del servizio.

TRASPORTO

Ogni fornitore di servizi internet, comunemente detto provider, realizza una propria rete per il trasporto dei dati. Di norma tale rete è costituita da nodi che possono essere distribuiti geograficamente.

Dal punto di vista fisico i nodi sono le cosiddette centrali, che contengono gli apparati che costituiscono la rete. Gli apparati più comuni per la gestione dei dati sono gli switch e i router. Sostanzialmente, entrambi gestiscono il transito e lo scambio dei dati da un punto ad un altro. Per dare una, seppur grossolana, definizione di utilizzo, si potrebbero vedere i primi come gestori di dati tra utenti o tra reti di piccolo livello, i secondi come punti di connessione tra reti di livello superiore

Una rete di questo tipo permette, ovviamente, la comunicazione solo tra gli utenti che sono ad essa collegati.

Ogni provider, quindi, attiva uno o più collegamenti verso altri provider, in modo da far comunicare i rispettivi utenti.

 

In questo modo si realizza una “internet” ossia una rete di reti.

TERZA PARTE

Sistemi di accesso ad internet su rete fissa e mobile

Vengono presi in considerazione gli accessi per utenza residenziale o comunque quelli maggiormante diffusi.

RETE FISSA

Dial up

La prima tecnologia realizzata per la connessione ad internet è stata quella che utilizza la modalità in dial-up. Il cliente tramite un modem situato nella propria abitazione, compone un numero, quindi attiva a tutti gli effetti una telefonata, “chiamando” e quindi collegandosi con un analogo apparato presso la centrale del provider. In centrale viene stabilita la connessione tra il modem chiamato e internet.

In questa modalità viene impegnata completamente la linea telefonica, per cui quando ci si collega ad internet non è possibile effettuare ulteriori telefonate.

La velocità di connessione può raggiungere al massimo i 56 Kbit/s (128 Kbit/s su linee ISDN). Questo si traduce generalmente nell’avere una banda internet disponibile di qualche Kbyte/s (quando va bene, circa 5). Per avere un’idea dell’ordine di grandezza di tale banda, per scaricare un file mp3 medio, circa 3 Mbyte, occorrono 10 minuti, per un film in dvd, 3 Gbyte, … 174 ore !

ADSL

Con l’evoluzione tecnologica sono stati introdotti dei modem che, seppur impiegando la solita linea telefonica, permettono di trasportare sia il segnale telefonico tradizionale che quello della connessione dati. Ciò è stato possibile, facendo viaggiare il segnale internet in una banda di frequenza diversa dalla fonia

La connessione viene realizzata inviando la richiesta all’apparato in centrale, non effettuando una chiamata telefonica ma tramite la banda dedicata ai dati. Per cui è possibile utilizzare contemporaneamente sia il telefono che l’accesso ad internet.

La fonia e i dati devono essere separati, tramite dei filtri, altrimenti si avrebbe la sovrapposizione  dei segnali elettrici, che impedirebbe il funzionamento degli apparati.

La massima velocità di aggancio del model ADSL commercializzata attualmente è di 20 Mbit/s. In realtà la banda internet utilizzabile massima è di circa un ordine di grandezza inferiore.

Per esempio una ADSL commercializzata a 7Mbit/s (896 Kbyte/s) fornisce mediamente una banda internet di circa 300-400 Kbyte/s, quando va bene.

RETE MOBILE

Per la connessione ad internet da rete mobile, sono state realizzate fondamentalmente tre tecnologie.

Dial up

Come nel caso della rete fissa, tramite un telefono cellulare collegato al computer è possibile effettuare una chiamata ad un modem nella centrale dell’operatore mobile ed attivare una connessione ad internet. La connessione dati viaggia sulla banda della fonia che per la rete mobile ha un’ampiezza minore di quella della rete fissa. Con tale sistema la connessione dati che si realizza ha un’ampiezza di 9Kbit/s (circa 1 Kbyte/s).

Modem dati incorporato nel telefono

In questo caso il terminale mobile non effettua una chiamata sulla rete di fonia, ma stabilisce una connessione sulla rete mobile. Non è possibile comunque effettuare contemporaneamente telefonate e connessioni dati, perché il telefono non lo permette.

Le velocità che si riescono ad ottenere sono paragonabili ad una connessione dial up su rete fissa.

Schede esterne/chiavette

Recentemente sono stati inseriti sul mercato alcuni tipi di modem realizzati su supporti esterni al terminale mobile e che vanno collegati al computer. Un primo tipo utilizza schede PCMCIA, per cui si possono utilizzare su computer dotati di tale interfaccia.

Il tipo di modem mobile esterno attualmente più diffuso utilizza una connessione usb. Comunemente sono chiamati “chiavette”.

Nonostante le roboanti campagne pubblicitarie, che assicurano ampiezze di banda paragonabili all’ADSL, le velocità ottenibili con questa tecnologia, quasi mai raggiungono i livelli della più scarsa delle ADSL.

Il problema principale delle connessioni mobili, in genere, è la condivisione della banda sulla cella radiomobile. In pratica per connettere la cella alla rete dell’operatore, di solito, vengono utilizzate capacità trasmissive che sono dello stesso ordine di grandezza della capacità nominale di una singola connessione dati di utente. In tale situazione soltanto il primo utente che si collega ha a disposizione teoricamente la banda commercializzata. Dal secondo in poi la banda viene condivisa, fino ad avere prestazioni fortemente degradate in caso di numerose connessioni contemporanee.