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CYCLADES

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CYCLADES era una rete di computer di ricerca francese creata nei primi anni settanta. Fu una delle reti pioniere nella sperimentazione del concetto di commutazione di pacchetto e, a differenza di ARPANET, fu esplicitamente progettata per facilitare l'internetworking (l'interconnessione tra reti).[1][2]

La rete CYCLADES fu la prima a rendere gli host responsabili dell'affidabilità della consegna dei dati, invece di affidare questo compito a un servizio centralizzato della rete stessa. I datagrammi venivano scambiati sulla rete utilizzando protocolli di trasporto che non garantivano una consegna affidabile, ma tentavano solo un approccio best-effort. Il fatto di delegare agli host la correzione degli errori permise alla rete di garantire la trasparenza del protocollo end-to-end, un concetto che sarebbe poi divenuto noto come principio end-to-end. Ciò semplificò la progettazione della rete, ridusse la latenza e diminuì le opportunità di guasti nei singoli punti nodali. L'esperienza maturata con questi concetti portò alla progettazione di caratteristiche chiave del protocollo Internet Protocol (IP) nel progetto ARPANET.[3][4][5]

La rete fu sponsorizzata dal governo francese attraverso l'Institut de Recherche en Informatique et en Automatique (IRIA), il laboratorio nazionale di ricerca per l'informatica in Francia (ora noto come Inria), che funse da agenzia di coordinamento. Diversi produttori di computer francesi, istituti di ricerca e università contribuirono allo sforzo. CYCLADES fu progettata e diretta da Louis Pouzin.[6][7]

Ideazione e sviluppo

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La pianificazione del progetto iniziò nel 1971.[8][9] La progettazione e il reclutamento del personale presero il via nel 1972, e nel novembre 1973 ebbe luogo la prima dimostrazione, utilizzando tre host e un commutatore di pacchetto (packet switch).[10]

Nel 1973 Pouzin coniò il termine catenet, in una nota fatta circolare all'International Network Working Group,[11] per descrivere un sistema di reti di comunicazione a commutazione di pacchetto interconnesse tramite gateway. Successivamente pubblicò queste idee in un articolo del 1974 intitolato A Proposal for Interconnecting Packet Switching Networks.[12]

Lo sviluppo della rete continuò nel 1974: a febbraio erano stati installati tre commutatori di pacchetto, sebbene a quel punto la rete fosse operativa solo per tre ore al giorno. A giugno la rete contava sette commutatori ed era disponibile tutto il giorno per uso sperimentale.

Nello stesso anno fu sviluppato anche un concentratore di terminali, dato che il time-sharing (condivisione di tempo) era ancora una modalità prevalente di utilizzo dei computer. Nel 1975 la rete si ridusse leggermente a causa di vincoli di bilancio, ma la battuta d'arresto fu solo temporanea. A quel punto, la rete forniva servizi applicativi per gli utenti come login remoto, batch remoto e trasferimento file.

Entro il 1976 la rete era in piena operatività, arrivando a contare 20 nodi con connessioni al National Physical Laboratory (NPL) di Londra, all'ESA a Roma e all'European Informatics Network (EIN).

Dettagli tecnici

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CYCLADES utilizzava un'architettura a livelli (layered), che fu poi adottata in Internet. La funzione di base per la trasmissione dei pacchetti, chiamata CIGALE, era innovativa: forniva un servizio datagram "inaffidabile" (il termine fu coniato da Louis Pouzin combinando data e telegram). Poiché i commutatori di pacchetto non dovevano più garantire la consegna corretta dei dati, la loro progettazione risultava notevolmente semplificata.[13]

«L'ispirazione per i datagrammi ha avuto due fonti. Una furono gli studi di Donald Davies. Aveva fatto alcune simulazioni di reti a datagrammi, sebbene non ne avesse costruita nessuna, e sembravano tecnicamente fattibili. La seconda ispirazione fu che mi piacciono le cose semplici. Non vedevo alcuna reale motivazione tecnica per sovrapporre due livelli di protocolli end-to-end. Pensavo che uno fosse sufficiente.»

(Louis Pouzin[4])

La rete CIGALE presentava un protocollo di routing distance vector e permetteva di sperimentare varie metriche. Includeva anche un protocollo di sincronizzazione temporale in tutti i commutatori di pacchetto. CIGALE includeva i primi tentativi di eseguire il controllo della congestione eliminando i pacchetti in eccesso.

Il nome CIGALE (fr) – parola francese per cicala – deriva dal fatto che gli sviluppatori installarono un altoparlante su ogni computer, in modo che facesse "chirp chirp chirp" come le cicale quando un pacchetto passava attraverso il computer.[14]

Un protocollo end-to-end costruito sopra CIGALE forniva un servizio di trasporto affidabile, sul quale venivano costruite le applicazioni. Forniva una sequenza affidabile di unità di dati visibili all'utente chiamate letters (lettere), piuttosto che il flusso di byte affidabile (reliable byte stream) del TCP. Il protocollo di trasporto era in grado di gestire la consegna fuori ordine e inaffidabile dei datagrammi, utilizzando i meccanismi ora standard di acknowledgement (ACK) end-to-end e timeout; disponeva anche di finestre scorrevoli (sliding windows) e controllo di flusso end-to-end.

Chiusura

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Nel 1976, le PTT (Poste, telegrafi e telefoni) francesi stavano sviluppando Transpac, una rete a pacchetti basata sullo standard emergente X.25. I dibattiti accademici tra reti a datagrammi e reti a circuito virtuale continuarono per qualche tempo, ma furono infine interrotti da decisioni burocratiche.

All'epoca, la trasmissione dati in Francia era un monopolio statale e l'IRIA necessitava di una dispensa speciale per gestire la rete CYCLADES. Le PTT non accettarono che il governo finanziasse un concorrente della loro rete Transpac e insistettero affinché il permesso e i finanziamenti venissero revocati. Nel 1981, CYCLADES fu costretta a chiudere.[8]

Eredità

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L'eredità più importante di CYCLADES fu la dimostrazione che spostare la responsabilità dell'affidabilità sugli host era fattibile e produceva una rete di servizi ben funzionante. Dimostrò inoltre che ciò riduceva notevolmente la complessità dei commutatori di pacchetto. Questo concetto divenne una pietra miliare nella progettazione di Internet.[3][4][5][15][16][17][18]

La rete fu un terreno fertile per la sperimentazione e permise a una generazione di informatici francesi di sperimentare concetti di networking.[2] Louis Pouzin e gli ex membri di CYCLADES avviarono numerosi progetti successivi all'IRIA per sperimentare reti locali (LAN), reti satellitari, il sistema operativo Unix e il sistema operativo a scambio di messaggi ChorusOS.

Hubert Zimmermann utilizzò la sua esperienza in CYCLADES per influenzare la progettazione del modello OSI, che rimane ancora oggi un comune strumento pedagogico.

Gérard Le Lann lavorò con Vint Cerf e Bob Kahn per incorporare i concetti del progetto CYCLADES nella progettazione originale del Transmission Control Protocol (TCP).[19]

Gli ex membri di CYCLADES e i ricercatori dell'IRIA/INRIA furono influenti anche nel diffondere l'adozione di Internet in Francia, assistendo infine al successo di Internet basato sui datagrammi e al declino delle reti a circuito virtuale X.25 e ATM.

Note

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  1. ↑ (EN) Janet Abbate, Inventing the Internet, MIT Press, 2000, ISBN 978-0-262-51115-5.
  2. 1 2 (EN) Byung-Keun Kim, Internationalising the Internet the Co-evolution of Influence and Technology, Edward Elgar, 2005, pp. 51–55, ISBN 1845426754.
  3. 1 2 (EN) Richard Bennett, Designed for Change: End-to-End Arguments, Internet Innovation, and the Net Neutrality Debate (PDF), su itif.org, Information Technology and Innovation Foundation, settembre 2009, pp. 7, 9, 11. URL consultato l'11 settembre 2017.
    «Two significant packet networks preceded the TCP/IP Internet: ARPANET and CYCLADES. The designers of the Internet borrowed heavily from these systems, especially CYCLADES ... The first end-to-end research network was CYCLADES, designed by Louis Pouzin at IRIA in France with the support of BBN's Dave Walden and Alex McKenzie and deployed beginning in 1972.»
  4. 1 2 3 (EN) James Pelkey, 6.3 CYCLADES Network and Louis Pouzin 1971-1972, su Entrepreneurial Capitalism and Innovation: A History of Computer Communications 1968-1988. URL consultato il 25 agosto 2012 (archiviato dall'url originale il 17 giugno 2021).
  5. 1 2 (EN) James Pelkey, 6.4 Transmission Control Protocol (TCP) 1973-1976, su Entrepreneurial Capitalism and Innovation: A History of Computer Communications 1968-1988, historyofcomputercommunications.info. URL consultato il 12 settembre 2017 (archiviato dall'url originale il 6 marzo 2018).
  6. ↑ (EN) The internet's fifth man, in The Economist, 13 dicembre 2013. URL consultato l'11 settembre 2017.
    «In the early 1970s Mr Pouzin created an innovative data network that linked locations in France, Italy and Britain. Its simplicity and efficiency pointed the way to a network that could connect not just dozens of machines, but millions of them. It captured the imagination of Dr Cerf and Dr Kahn, who included aspects of its design in the protocols that now power the internet.»
  7. ↑ (EN) Say Bonjour to the Internet's Long-Lost French Uncle, in Wired, 3 gennaio 2013. URL consultato l'11 settembre 2017.
  8. 1 2 (EN) Andrew L. Russell e Valérie Schafer, In the Shadow of ARPANET and Internet: Louis Pouzin and the Cyclades Network in the 1970s, in Technology and Culture, vol. 55, n. 4, 2014, pp. 880–907, DOI:10.1353/tech.2014.0096, ISSN 0040-165X (WC · ACNP).
  9. ↑ (EN) Andrew L. Russell, OSI: The Internet That Wasn't, in IEEE Spectrum, vol. 50, n. 8, 30 luglio 2013.
  10. ↑ (EN) Louis Pouzin, Presentation and major design aspects of the CYCLADES computer network, in Proceedings of the third ACM symposium on Data communications and Data networks Analysis and design - DATACOMM '73, ACM Press, 1973, pp. 80–87, DOI:10.1145/800280.811034, ISBN 978-1-4503-7384-5.
  11. ↑ (EN) Alexander McKenzie, INWG and the Conception of the Internet: An Eyewitness Account, in IEEE Annals of the History of Computing, vol. 33, n. 1, 2011, pp. 66–71, DOI:10.1109/MAHC.2011.9, ISSN 1934-1547 (WC · ACNP).
  12. ↑ A Proposal for Interconnecting Packet Switching Networks, L. Pouzin, Proceedings of EUROCOMP, Brunel University, maggio 1974, pp. 1023-36.
  13. ↑ (EN) A Technical History of CYCLADES, su cs.utexas.edu, University of Texas, 11 giugno 2002 (archiviato dall'url originale il 1º settembre 2013).
  14. ↑ (EN) James Gillies e Robert Cailliau, How the Web Was Born: The Story of the World Wide Web, Oxford University Press, 2000, p. 38, ISBN 978-0-19-286207-5.
  15. ↑ (EN) The path to digital literacy and network culture in France (1980s to 1990s), in The Routledge Companion to Global Internet Histories, Taylor & Francis, 2017, pp. 84–89, ISBN 978-1317607656.
  16. ↑ (EN) H. Zimmermann, The Cyclades Experience: Results and Impacts, Proc. IFIP'77 Congress, Toronto, agosto 1977, pp. 465–469.
  17. ↑ (EN) Lelia Green, The internet: an introduction to new media, collana Berg new media series, Berg, 2010, p. 31, ISBN 978-1-84788-299-8, OCLC 504280762.
    «The original ARPANET design had made data integrity part of the IMP's store-and-forward role, but Cyclades end-to-end protocol greatly simplified the packet switching operations of the network. ... The idea was to adopt several principles from Cyclades and invert the ARPANET model to minimise international differences.»
  18. ↑ (EN) V. Cerf e R. Kahn, A Protocol for Packet Network Intercommunication (PDF), in IEEE Transactions on Communications, vol. 22, n. 5, 1974, pp. 637–648, DOI:10.1109/TCOM.1974.1092259, ISSN 1558-0857 (WC · ACNP).
    «The authors wish to thank a number of colleagues for helpful comments during early discussions of international network protocols, especially R. Metcalfe, R. Scantlebury, D. Walden, and H. Zimmerman; D. Davies and L. Pouzin who constructively commented on the fragmentation and accounting issues; and S. Crocker who commented on the creation and destruction of associations.»
  19. ↑ (EN) Janet Abbate, Inventing the Internet, MIT Press, 2000, ISBN 978-0-262-51115-5.

Bibliografia

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Voci correlate

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Altri progetti

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Collegamenti esterni

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