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Com’è nata ARPANET? Ecco la storia di Lick Robnett

Internet nasce per scopi militari? La “Rete delle reti” vede la luce per caso o necessità? Come immagine aiutiamoci con la definizione, banale, di funzione continua. Lo sviluppo della Rete è stato come tracciare un grafico senza mai staccare la penna dal foglio. Ogni punto del grafico è in corrispondenza univoca con una delle persone che ha contribuito a realizzarla. Ricercatori, docenti, studenti, dirigenti pubblici. ARPAnet non era solo garanzia di comunicazioni in caso di conflitto nucleare ma collegava tra loro Università e ricercatori

Categorie Computer Science · Corsari senza bussola

La lunga e gloriosa storia della Rete è in gran parte dovuta a Joseph Carl Robnett Licklider, anche se la sua origine risale a prima di lui. Risulta insolito scoprire che tutto ha avuto inizio in un luogo fisico preciso: la regione centro-meridionale del Kazakistan, nell’ex Unione Sovietica. Questo come si collega con ARPANET, vediamolo di seguito.

Quali sono stati i primi passi che portarono a Internet?

È il 4 ottobre 1957, 20:28 ora italiana, quando nel Cosmodromo di Bajkonur tutto l’Universo è in risonanza per contribuire al successo di un lancio spaziale. L’allora URSS fa decollare il primo satellite artificiale in assoluto, lo Sputnik 1, a bordo del razzo R-7, che resterà intorno alla Terra per tre settimane. Viene così assestato un duro colpo alla supremazia tecnologica e al prestigio scientifico degli States. Ansioso di riprendersi lo scettro scientifico e tecnologico, nel novembre del 1957, il Presidente Eisenhower riunisce d’urgenza il SAC (Science Advisory Committee) Comitato Consultivo Scientifico istituito nel 1951 dal Presidente Harry S. Truman.

ARPANET

Si decide la creazione del nuovo Ufficio, il PSAC (President’s Science Advisory Committee), Comitato Consultivo Scientifico presidenziale. Al futuro consigliere scientifico del Presidente a capo dello PSAC viene concesso: massima libertà decisionale e ostacoli burocratici ridotti all’osso. Eisenhower affida l’incarico al presidente del M.I.T (Massachusetts Institute of Technology) James R. Killian Jr. e il 15 novembre 1957 Killian Jr. presta giuramento. La prima decisione presa in veste di assistente scientifico presidenziale in accordo con la Difesa è la creazione di una nuova agenzia, funzionale e capace di erogare fondi agevolmente centralizzando tutti i progetti fino a quel momento prerogativa di Esercito, Marina o Aviazione. Superando quella rivalità e competizione causa di un eccessiva frammentazione e segmentazione.

Nonostante le forti opposizioni, il 7 Gennaio 1958, con il favore del presidente americano, nasce l’Advanced Research Project Agency (ARPA), l’agenzia per i progetti di ricerca avanzata. L’ARPA recluta le migliori menti, i migliori scienziati i migliori uomini, sia dal pubblico che dal privato, tant’è che strappa il suo primo direttore, Roy Johnson, alla General Electric. La prima realizzazione dell’ARPA sarà un satellite. Parallelamente all’Arpa anche altre aziende statunitensi forniscono consulenze e progetti al Complesso Militare americano tra queste la Rand Corporation, la quale nel 1960 presenta una delle più grandi innovazioni nel mondo delle telecomunicazioni.

Arpanet: il Progetto Distributed Network

Paul Baran della Rand Corporation, ispirandosi agli studi condotti sul funzionamento del cervello umano, progetta un nuovo modello di rete che pone le basi del networking. Una rete a commutazione di pacchetto (packet switching) che battezza “rete distribuita”. Una rete non gerarchica e con molteplici collegamenti, capace di garantire il rimpiazzo delle connessioni danneggiate dei nodi della rete con le connessioni di altri nodi ridondanti. Non solo, un’altra importantissima intuizione è quella di inviare le informazioni sul canale di trasmissione in maniera frammentata, divise in sottounità, pacchetti più piccoli inviati individualmente e chiamati “pacchetti dati” (datagram).

Nel circuito tra mittente e destinatario ognuno dei pacchetti è prima etichettato nel modo più adatto e poi trasmesso, instradato seguendo un percorso autonomo, indipendente, dalla strada seguita dal pacchetto precedente o dal cammino impegnato dal pacchetto successivo. Arrivati a destinazione, i pacchetti vengono riordinati. In anticipo sui tempi, le idee di Baran si scontrarono con un muro di gomma.

Baran decide, quindi, di temporeggiare aspettando tempi migliori per presentare le sue idee. Ma nel 1961, alla UCLA, l’Università della California di Los Angeles, vengono poste le basi matematiche e statiche per le trasmissione dati a commutazione di pacchetti nelle reti distribuite. Leonard Kleinrock pubblica “Information Flow in Large Communication Nets”. L’ARPA recluta Kleinrock affidandogli la realizzazione, presso l’UCLA, del Network Measurement Center. Centro per la gestione e misurazione del traffico della Rete generato dai vari nodi che si sarebbero aggiunti man mano. Il Network Measurement Center diventerà il primo nodo di ArpaNet.

ARPA

Alla guida dell’ARPA si alternano varie personalità tra civili e militari. Il primo scienziato al timone dell’agenzia per i progetti di ricerca avanzata è Jack P. Ruina. Ruina intuisce subito le potenzialità dei progetti a cui lavora l’agenzia di cui è a capo, in particolare la “trasmissione dati” e la “Computer Science”. Nel 1962 chiama nel suo entourage Carl Robnett Licklider, uno psicologo che avrà un ruolo fondamentale all’interno dell’Arpa, nelle ricerche sulla interconnessione dei calcolatori favorendo lo sviluppo di tali progetti al di fuori degli ambienti militari, coinvolgendo centri di ricerca e varie istituzioni civili tra cui ambienti universitari.

Lick Robnett: il protagonista di ARPANET

Joseph Robnett Licklider, il deus ex machina di Internet: vediamo il suo contributo e come sia nata ARPANET.

Lick per gli amici, al secolo Joseph Carl Robnett Licklider, è stato professore emerito nel Department of Electrical Engineering and Computer Science, membro del Laboratory for Computer Science del M.I.T ( Massachusetts Institute of Technology) un teorico e un visionario sperimentatore. I suoi interessi scientifici spaziavano dall’ingegneria alla psicoacustica all’informatica. Nato a Saint Louis nel Missouri l’11 marzo 1915, era figlio unico di Joseph Parron Licklider, un ministro del culto battista e di Margaret Robnet Licklider. Si laurea alla Washington University di St. Louis 1937 conseguendo una laurea in matematica e fisica, l’anno successivo ottiene un master in psicologia. Continua i suoi studi all’Università di Rochester dove si specializza in psicoacustica.

Studi

Joseph Carl Robnett Licklider studia in modo particolare le capacità uditive del cervello umano e degli animali. Nel 1941 accetta un incarico come ricercatore alla Swarthmore. Incarico presto interrotto dallo scoppio della Seconda guerra mondiale. Durante la guerra diventa ricercatore associato ad Harvard, successivamente nel Laboratorio di psicoacustica. Nel 1945 terminato il conflitto sposa Louise Carpenter dalla quale avrà due figli, Tracy Robnett e Linda Louise. Nel 1950, dopo aver ricevuto un premio per le sue ricerche sull’acustica entra a far parte del M.I.T. come professore associato nel Dipartimento di Ingegneria Elettrica dov’è anche a capo del Lincoln Laboratory, membro dell’Acoustit Laboratorio e del Laboratorio di Ricerca di Elettronica.

Per le sue ricerche sperimentali in ambito acustico farà uso di numerose apparecchiature informatiche analogiche che serviranno sia per la generazione di stimoli sia per la modellizzazione dei dati raccolti. Proprio grazie a queste apparecchiature, Lick, inizia a padroneggiare computer analogici, ma ben presto si accorge dei loro limiti. Questo lo avvicina ai computer digitali, nei quali intravede le potenzialità come strumenti di modellizzazione.

Progetti

Joseph Carl Robnett Licklider partecipa a molte ricerche militari: il Progetto Hartwell, sulla guerra sottomarina; il Progetto Charles, grazie al quale venne istituito un laboratorio ad hoc, i Laboratori Lincol; il Progetto MAC, che non solo avrebbe introdotto centinaia di persone all”informatica interattiva, ma si sarebbe anche evoluto nella prima comunità on-line al mondo, completa di bacheche on-line e posta elettronica.

Laboratori Lincol

Nei Laboratori Lincol con sede nel campus del M.I.T, Joseph Carl Robnett Licklider è a capo di un team di psicologi e ingegneri la cui mission è lo sviluppo di tecnologie per la difesa aerea. Creare un Sistema che, utilizzando una rete di computer digitali collegati a dei radar, siano in grado di intercettare e dare una rapida risposta ad una minaccia all’interno dello spazio aereo degli Stati Uniti.

Qui Licklider fa il suo primo incontro con Whirlwind, uno dei primi computer digitali che superava l’elaborazione a lotti (batch), capace di una interazione uomo-macchina in tempo reale, e con il quale era possibile connettersi direttamente. Era dotato di un display per l’output e usato come simulatore di volo per addestrare i piloti della U.S. Navy.

Joseph Carl Robnett Licklider alla BBN e la nascita di ARPANET

Joseph Robnett Licklider, il deus ex machina di Internet: vediamo il suo contributo e come sia nata ARPANET.
Il PDP-1. Credits: Matthew Hutchinson

Nel 1957, il team di psicologi dei Laboratorio Lincol di cui Joseph Carl Robnett Licklider è capo, inizia a sgretolarsi. Inoltre, Lick intuisce che restando tra psicologi non può avanzare di un passo nell’imparare a padroneggiare i computer. Entra allora come vicepresidente e capo dei dipartimenti psicoacustica e ingegneristico e ricerca dei sistemi informativi alla BBN (Bolt Beranek and Newman Inc.), una piccola società di ricerca e sviluppo acustico fondata da tre professori del MIT. Grazie alla ricerca informatica di base e con un occhio rivolto a possibili finanziamenti pubblici, Licklider, convince i vertici della BBN all’acquisto di un nuovo computer digitale un LGP-30 (Librascope General Purpose-30) un computer che pur essendo all’avanguardia in quegli anni si rivela inadeguato per i suoi scopi ma lo aiuterà principalmente ad impara la programmazione.

Il deus ex machina di Lick e della BBN è la DEC (Digital Equipment Corporation) azienda fondata nel 1957 da Ken Olsen e Norm Andersen. La DEC commercializza il PDP-1 un piccolo computer transistorizzato simile al TX0 computer sul quale i fondatori dell’azienda avevano lavorato nei Laboratori Lincol. Il primo PDP-1 ( Il PDP-1 è anche il computer sul quale viene creato uno dei primi videogiochi, Spacewar) fu consegnato alla BBN nel 1959. Bingo… lo strumento di cui Lick aveva bisogno. Il vecchio computer TX0 dei Laboratori Lincol viene trasferito al laboratorio di Ricerca Elettronica del MIT al quale poco dopo si aggiunse un PDP-1, donato dalla Digital Equipment Corporation al Dipartimento di Ingegneria Elettrica. Il nuovo laboratorio informatico diventa una mecca per professori e studenti favorendo la nascita di una comunità di informatici.

Lick, ancora di casa al MIT, attinse a piene mani sia dalle risorse tecnologiche del laboratorio che della comunità informatica, diventandone anche membro. Avendo appreso molto sulla programmazione e sui computer nel 1960 pubblica un articolo sulla simbiosi uomo-computer, nel quale descriveva requisiti hardware e software da implementare in un futuro programma di ricerca.

Joseph Carl Robnett Licklider direttore dell’IPTO

Joseph Carl Robnett Licklider resta alla BBN 5 anni. Nell’ottobre del 1962 diventa direttore dell’Ufficio IPTO (Information Processing Techniques Office dell’ARPA), Ufficio Tecniche di elaborazione delle informazioni del Dipartimento della Difesa. È il momento giusto per il lancio della ricerca descritta nel suo articolo del 1960. Nasce il Progetto Mac (Project on Mathematics and Computation) affiancati da General Electric e Bell Labs si inizia lo sviluppo di un sistema time-sharing funzionante, a cui è dato il nome: Multics.

Tale sistema è sviluppato partendo da un progetto precedente, il CTSS (Computer Time Sharing System) il primo sistema operativo in time-sharing, general purpuse (scopo generali) creato precedentemente da Fernando J. Corbató, il CTSS un sistema operativo time-sharing il quale consentiva a più utenti in luoghi diversi di accedere simultaneamente a un singolo computer tramite linee telefoniche dando così l’impressione di avere il controllo completo della macchina.

IPTO e ARPANET

Joseph Robnett Licklider, il deus ex machina di Internet: vediamo il suo contributo e come sia nata ARPANET.
Multics. Credits: MIT – Opera propria

IPTO crea i presupposti teorici per quello che a breve diventerà Arpanet. Non solo, a Corbató si deve anche l’invenzione della password, usata per proteggere l’accesso ai file sul suo sistema CTSS multiutente. Per capire l’importanza di queste ricerche bisogna pensare che i Bell Labs erano coinvolti nello sviluppo di Multics (Multiplexed Information and computing Service). A fine decennio i Bell Labs credendo che lo sviluppo di Multics segnasse il passo abbandonano il programma richiamando i loro ricercatori. Nel 1969, uno di loro, che aveva partecipato al Progetto M.A.C. tale Ken Thompson, inizia lo sviluppo, ex novo, di un semplice Sistema Operativo per computer PDP-7 ed è alla ricerca di un nome da dargli. Inizia così a confrontare le caratteristiche dei due sistemi.

Il primo (Multics) offriva ampie funzionalità ed è multiutente. Era di grandi dimensioni, lento e con molto difetti. Il sistema sviluppato da Thompson invece era più piccolo, meno ambizioso e destinato ad un solo utente alla volta. Creato per svolgere al meglio un compito alla volta. Thompson decise di chiamare il suo Sistema Operativo Unics (dove Uni sta per uno) in seguito cambiato in Unix. In pratica un gioco di parole sul nome “Multics”.

I primissimi router per ARPANET

Il primo router di ARPANET. Credits: Steve Jurvetson from Menlo Park, USA – derived from File:ARPANET first router.jpg (mildened persective, levels, rebuilt low-right corner), CC BY 2.0.

Dopo Paul Baran anche Donald W. Davies, un altro fisico inglese, arriva alle stesse conclusioni teoriche sulle regole del networking. Mancava ancora l’Hardware. La svolta avviene nel 1966 quando alla guida dell’IPTO viene messo Robert Taylor. Taylor, osservando la genuinità e la fattibilità delle idee e dei progetti di Licklider, approfitta di un sostanzioso finanziamento per implementare la rete distribuita. Il problema tecnico da risolvere era riuscire a far comunicare tra loro computer tutti diversi. Non esistevano standard condivisi. Ogni macchina aveva un proprio Hardware, un proprio software e nessuna compatibilità. in parole semplici parlavano tutti una lingua diverso.

Per ovviare a questo, Larry Roberts, capo del progetto, inizia a pensare una sottorete di computer tutti con le stese specifiche e con gli stessi standard. Arpanet inizia a delinearsi. Gli IMP (Interface Message Processor) i computer che avrebbero dovuto formare la sottorete vengono gestiti con le regole di comunicazione teoriche studiate e proposte nel 1968 dallo stesso Roberts.

La costruzione degli IMP (Router) viene affidata alla poco lungimirante IBM che rifiuta l’appalto. Sarà di nuovo la BBN società che aveva visto ai suoi vertici Licklider a produrli. La BBN stabilisce anche le regole per collegare gli IMP a tutti gli altri computer. I protocolli di comunicazione tra 2 computer connessi a IMP uguali sono scritti nel documento RFC-1 (Request for Comments) da Steve Crocker della UCLA.

Il primo IMP è pronto nei laboratori della BBN nel terzo trimestre del 1969. Una macchina rudimentale con pochi kb di memoria all’incirca 12K. A fine agosto viene inviato alla UCLA dove diverrà subito operativo. A questo se ne aggiungono; uno alla Stanford Research Institute in California un altro all’università di Santa Barbare ed infine uno all’università dello Utah. Ecco come nel 1969 vede la luce ARPAnet, un Internet embrionale formata inizialmente da appena 4 nodi (l’Università della California – Los Angeles, l’SRI di Stanford, l’Università della California di Santa Barbara, e l’Università dello Utah).