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Ricerca — Sistemi E Reti
Le Origini
di Internet
Dalle prime reti militari
alla nascita del TCP/IP
Alessandro Panait
Classe 3AII
Araf Kamal
Classe 3AII

1969 — Oggi

00 — Copertina
01 — Contesto
Guerra Fredda
Il Contesto Storico

La rivalità USA–URSS degli anni '50 spinse gli americani a investire nella ricerca militare. Il lancio dello Sputnik nel 1957 fu uno shock: i sovietici erano nello spazio per primi.

Il governo USA rispose fondando nel 1958 l'ARPA con il mandato di sviluppare tecnologie innovative per scopi militari e scientifici.

Problema centrale: come garantire le comunicazioni dopo un attacco nucleare? Le linee centralizzate erano vulnerabilissime — bastava distruggere un nodo per bloccare tutto.

1957 — Sputnik1958 — ARPAPacket Switching
Geopolitica
02 — ARPANET
1969 — La Prima Rete
ARPANET

Nel 1969 nasce ARPANET: la prima rete di calcolatori basata sul packet switching. I dati vengono frammentati in pacchetti che trovano percorsi diversi e vengono riassemblati a destinazione.

29 ottobre 1969: primo messaggio tra UCLA e Stanford. Il testo era "login" — il sistema crashò dopo "LO". Fu ugualmente storico.

  • 4 nodi iniziali: UCLA, Stanford, UC Santa Barbara, Univ. of Utah
  • Nel 1971: già 15 nodi e 23 host collegati
  • Nessun nodo centrale: se uno cadeva, i pacchetti trovavano un'altra via
ARPANET
Informatica anni 60
03 — ALOHAnet
1970 — Hawaii
ALOHAnet

Nel 1970 l'Università delle Hawaii sviluppò ALOHAnet: la prima rete wireless a pacchetti al mondo, che collegava le isole via radio senza fili né infrastrutture fisse.

Protocollo ALOHA: ogni nodo trasmette liberamente. Se due trasmettono insieme c'è collisione e si ritrasmette dopo un intervallo casuale.

  • Slotted ALOHA (1972): slot temporali — efficienza al 37%
  • Base teorica di Ethernet (Metcalfe, 1973) e del Wi-Fi
  • Connessa ad ARPANET via satellite nel 1972
Team ALOHAnet
Frequenza operativa

Trasmetteva a 9600 baud su frequenze UHF tra le isole — avanzatissimo per l'epoca

04 — PRNET & SATNET
Espansione della Rete
PRNET & SATNET
PRNET — Packet Radio Network, 1973

Finanziata da DARPA, fu la prima rete radio a pacchetti militare terrestre. Permetteva comunicazioni mobili sicure con antenne UHF su veicoli, senza infrastrutture fisse. Precursore diretto delle reti cellulari moderne.

UHFMobileDARPA
SATNET — Atlantic Satellite Network, 1975

Collegò USA ed Europa via satellite INTELSAT IV sull'Oceano Atlantico. Prima rete a dimostrare che il packet switching funziona anche su link ad alta latenza. Nodi principali: Tanum (SE), Raisting (DE), Fucino (IT), Goonhilly (UK).

INTELSAT IVTransatlantico
Schema SATNET

Schema SATNET — il nodo CNUCE di Pisa, 30 aprile 1986

05 — Cyclades
Francia, 1972
Cyclades & il Datagramma

Il team di Louis Pouzin sviluppò CYCLADES (1972–1978), introducendo il concetto di datagramma e l'end-to-end principle: la rete consegna i pacchetti best effort, la responsabilità dell'affidabilità spetta agli end-point.

  • Protocollo CIGALE per il trasporto di datagrammi autonomi
  • Nome dalle Isole Cicladi: nodi come isole in un mare
  • Cancellata nel 1978 — ma il suo lascito è enorme
  • Vint Cerf: "Senza Cyclades, TCP/IP non sarebbe stato lo stesso"
Datagramma

Ogni pacchetto è autonomo: contiene tutto il necessario per raggiungere la destinazione senza connessione pre-stabilita. Se un nodo cade, il pacchetto trova un'altra strada da solo.

End-to-End Principle

L'intelligenza sta agli estremi: la rete è semplice e veloce. La complessità — correzione errori, ordinamento dei pacchetti — è gestita dalle applicazioni sui terminali.

Influenza su TCP/IP

Cerf e Kahn adottarono il modello di Cyclades nel 1974. Louis Pouzin è oggi riconosciuto co-inventore di Internet al pari di Cerf e Kahn.

06 — TCP/IP
1974 — La Grande Svolta
Nascita del TCP/IP

ARPANET, ALOHAnet e SATNET erano incompatibili. Nel 1974 Vint Cerf e Bob Kahn proposero TCP — un unico protocollo per interconnettere reti eterogenee.

1974
Cerf & Kahn propongono TCP
1978
Separazione in TCP + IP
1981
RFC 791 (IPv4) e RFC 793 (TCP) — standard pubblici
1 gen 1983
"Flag Day": ARPANET migra a TCP/IP — Internet nasce
IPv4IPv6TCPUDPICMP
IP — Internet Protocol

Gestisce indirizzamento e routing. Assegna un indirizzo IP univoco a ogni dispositivo. Opera in modalità best effort: consegna i pacchetti il più velocemente possibile, senza garanzie.

TCP — Transmission Control Protocol

Garantisce consegna affidabile, ordinata e senza errori. Gestisce il handshake a tre vie, il controllo del flusso e le ritrasmissioni automatiche in caso di perdita.

UDP — User Datagram Protocol

Nessuna garanzia, massima velocità. Usato per streaming, gaming online, DNS e VoIP — dove la bassa latenza conta più dell'affidabilità assoluta.

07 — Italia
Italia — Pisa, 1986
L'Italia si connette

Il 30 aprile 1986: il CNUCE di Pisa effettuò il primo collegamento italiano ad ARPANET via satellite INTELSAT V, attraverso la stazione di Fucino in Abruzzo.

L'Italia fu uno dei primissimi Paesi europei connessi. La velocità era pochissimi kilobit/s — ma era l'inizio di tutto.

  • Il CNUCE diventa il punto di accesso per le università italiane
  • Nel 1987: primo indirizzo email italiano ufficiale
  • Nel 1994: prima connessione internet commerciale in Italia
CNUCE inaugurazione
Schema SATNET
08 — FTP
1971 — File Transfer Protocol
FTP: Trasferimento File

Nel 1971, Abhay Bhushan definì il primo File Transfer Protocol (RFC 114): il modo standard per spostare file tra computer remoti, prima ancora che esistesse il web.

  • Architettura client-server: connessione per caricare o scaricare file
  • Due connessioni TCP: porta 21 comandi — porta 20 dati
  • Comandi: GET, PUT, LIST, DELETE
  • Trasmette in chiaro — credenziali visibili in rete

SFTP (SSH) e FTPS (TLS) hanno quasi sostituito FTP aggiungendo crittografia.

FTP schema

SFTP

SSH File Transfer

FTPS

FTP over TLS

09 — Email
1971 — La Prima Email
Email & SMTP

Nel 1971 Ray Tomlinson inviò la prima email su ARPANET e scelse @ per separare utente e computer. Il messaggio era "QWERTYUIOP" — banale, ma rivoluzionario.

SMTP (1982): protocollo per l'invio. Porta 25 server-to-server — porta 587 per client autenticati.

POP3 (1984): scarica email e le rimuove dal server. IMAP (1986): mantiene tutto sul server e sincronizza tra dispositivi — usato da Gmail, Outlook, ecc.

SMTP :25/:587POP3 :110IMAP :143
Schema email
10 — DNS & Gateway
DNS — 1983
DNS e Gateway

Prima del DNS ogni macchina aveva un file HOSTS.TXT con tutti gli IP. Impossibile da mantenere. Paul Mockapetris inventò il Domain Name System: sistema gerarchico che traduce nomi come google.com in indirizzi IP.

DNS Resolver → Root Server → TLD Server → Authoritative Server → IP. Il tutto in millisecondi, invisibile all'utente.

Gateway / Router: interconnettono reti diverse instradando i pacchetti. In ARPANET si chiamavano IMP — Interface Message Processor.

DNS schema
Gateway schema
11 — Timeline
Riepilogo Cronologico
La Strada verso Internet
1958
ARPA fondata come risposta allo Sputnik sovietico
1969
ARPANET: primo messaggio UCLA → Stanford, 29 ottobre
1970
ALOHAnet: prima rete wireless a pacchetti, protocollo ALOHA
1971
FTP (RFC 114) e prima email — Ray Tomlinson
1972
CYCLADES: datagramma e end-to-end principle (Louis Pouzin)
1973
PRNET (radio), Ethernet (Metcalfe), SATNET collegato
1974
TCP proposto da Cerf & Kahn — protocollo universale
1978
TCP separato in TCP + IP — nasce la suite TCP/IP
1 gen 1983
"Flag Day": ARPANET su TCP/IP. Internet nasce. DNS inventato
1986
Italia: CNUCE Pisa si connette via satellite da Fucino
12 — Eredità
Dal 1983 ad Oggi
Internet: L'Eredità

Da 4 nodi universitari nel 1969, Internet connette oggi oltre 5 miliardi di persone. I protocolli di 50 anni fa sono ancora la base di tutto quello che facciamo in rete ogni giorno.

TCP/IP — ancora dominante

Il protocollo del 1974 regge ancora tutto Internet, aggiornato con IPv6 per supportare i miliardi di dispositivi moderni: smartphone, IoT, server cloud.

Email — 350 miliardi al giorno

SMTP del 1982 è ancora in uso ogni giorno in tutto il mondo. Il protocollo inventato 40 anni fa muove centinaia di miliardi di messaggi ogni 24 ore.

WWW — Tim Berners-Lee, 1991

Il World Wide Web è costruito sopra Internet: HTTP su TCP/IP. La rete delle reti diventa accessibile a chiunque, non solo ai ricercatori universitari.

Internet mondiale
13 — Fine
Fine della Presentazione
Internet non è stato
inventato — è stato costruito
Da ARPANET alle reti satellitari, dal TCP/IP all'email:
ogni pezzo fu pensato da ricercatori che volevano solo comunicare meglio.
ARPANETALOHAnetSATNETPRNETCYCLADESTCP/IPFTPSMTPDNS
Alessandro Panait
Classe 3AII
Araf Kamal
Classe 3AII