STELLA — Scheda Tecnica
La scheda tecnica originale su STELLA, la prima rete satellitare europea di calcolatori.
↓ Scarica il PDFVista aerea dell'antenna satellitare OTS installata nel cortile del CNUCE, Pisa.
Alla fine degli anni '70, mentre il networking era ancora agli albori, l'Europa intraprese un progetto ambizioso per essere pioniera nell'uso delle comunicazioni satellitari per la collaborazione scientifica: STELLA, la prima rete satellitare europea di calcolatori.
L'iniziativa nacque all'interno della comunità di fisica delle alte energie riunita attorno al CERN di Ginevra. I fisici che conducevano esperimenti sulle particelle elementari affrontavano una sfida crescente: le enormi quantità di dati generate dagli acceleratori del CERN dovevano essere elaborate da gruppi di ricerca sparsi in tutta Europa, ma non esisteva un meccanismo efficiente per trasferire queste informazioni tra i laboratori.
Il mio coinvolgimento iniziò nel 1978, quando il professor Italo Mannelli — che aveva seguito la mia tesi di laurea in Fisica e sarebbe poi diventato Direttore della Ricerca al CERN — mi telefonò per propormi di partecipare alla progettazione e realizzazione della rete STELLA. Accettai immediatamente, e nel giro di poche settimane il CNUCE divenne partner ufficiale del progetto.
La sfida della collaborazione scientifica
Prima di STELLA, lo scambio di dati si basava su metodi sorprendentemente tradizionali. I risultati sperimentali venivano registrati su nastri magnetici — spesso centinaia — e trasportati fisicamente ai laboratori nazionali in auto, treno o aereo. Il processo era costoso, inefficiente e sempre meno sostenibile, e molti scienziati erano di fatto esclusi dalla fase più dinamica del lavoro sperimentale.
Il CERN accolse con entusiasmo una proposta dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) di sfruttare il satellite Orbital Test Satellite (OTS), di nuova disponibilità, come base per una rete dati ad alta velocità che collegasse il CERN ai principali laboratori di ricerca europei — per la prima volta, le comunicazioni satellitari a supporto di una collaborazione scientifica su larga scala in tutta Europa.
Costruire la rete
STELLA prese ufficialmente avvio nel 1978, attraverso una collaborazione che coinvolgeva CERN, ESA, l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), il CNUCE, il Rutherford Laboratory (Regno Unito), il DESY (Germania Ovest), lo University College Dublin e la Technical University di Graz (Austria). ESA, Dublino e Graz si concentrarono sulle comunicazioni satellitari e sulla tecnologia delle antenne; CERN, CNUCE e Rutherford Laboratory si concentrarono sull'architettura di rete, i protocolli e l'hardware. Per l'Italia, la partecipazione fu formalmente sostenuta dal professor Antonino Zichichi, allora Presidente dell'INFN.
La rete offriva un servizio dati ad alta velocità — 2 Mbps, notevole per l'epoca — tra il CERN e i principali centri di ricerca europei. Ogni laboratorio era dotato di un minicomputer PDP-11 (il Link Data Computer), collegato a un modulo di interfaccia per le comunicazioni, un modem e un'antenna satellitare da cinque metri — a Pisa, installata nel cortile del CNUCE. Il protocollo MAC fu progettato al CNUCE; la tecnologia dei modem fu fornita da Marconi e GTE secondo le specifiche ESA.
Dal networking satellitare all'internetworking
STELLA I (1978–1981) si concentrò sul trasferimento file ad alta velocità, mentre il CNUCE sperimentò anche l'uso del satellite italiano SIRIO in attesa dell'OTS dell'ESA. STELLA II (1981–1983) ampliò notevolmente le ambizioni: la Remote-Control Room permise agli scienziati di tutta Europa di seguire in tempo reale gli esperimenti al CERN, osservando gli stessi dati e le stesse visualizzazioni grafiche dei colleghi al CERN — un nuovo modello di collaborazione scientifica distribuita.
Un secondo obiettivo, più lungimirante, era interconnettere le reti locali con le reti geografiche. Per raggiungerlo, il team del CNUCE progettò un protocollo di interconnessione funzionalmente equivalente all'Internet Protocol (IP) — all'epoca ancora in fase di valutazione sperimentale negli Stati Uniti e in Europa. STELLA era diventata un esperimento di internetworking: la capacità di collegare reti eterogenee in un unico sistema di comunicazione.
La dimostrazione di Pisa
Il 19 ottobre 1983, i risultati del progetto furono presentati alla Domus Galileiana di Pisa, con fisici di tutta Europa che osservarono, in tempo reale, un esperimento in corso al CERN. Pochi istanti prima della dimostrazione, il sistema si bloccò — il classico "effetto demo". Prolungai deliberatamente la mia introduzione mentre il team risolveva il problema; fu risolto rapidamente, e la dimostrazione proseguì esattamente come previsto.
Rilevanza storica
STELLA dimostrò che comunità di ricerca geograficamente distribuite potevano collaborare efficacemente attraverso reti di calcolatori ad alta velocità, permettendo ai fisici di scambiare grandi volumi di dati e, per la prima volta, di partecipare agli esperimenti quasi come se fossero fisicamente presenti al CERN. Può essere considerata la controparte europea di SATNET, la rete satellitare americana che contribuì a estendere Internet oltre gli Stati Uniti — insieme, gettarono le basi per un futuro in cui miliardi di persone sarebbero state connesse attraverso reti digitali globali.