2.6 R´esultats num´eriques et observations
2.6.2 Effet du d´ecalage
No que diz respeito à existência de infraestruturas de telecomunicações para suportar redes de investigação destaca-se o facto de ser uma realidade relativamente recente. Em meados dos anos 80 a maior parte dos países europeus não disponham de nenhuma rede operacional.
Coloca-se então a questão: De que meios disponham os investigadores para comunicarem entre si, trocarem informação e acederem remotamente a recursos informáticos?
Nos Estados Unidos, em 1969, é implementada a rede Arpanet que liga entre si as universidades e laboratórios que colaboram no programa de investigação do Departamento de Defesa. Contudo, a tecnologia utilizada ainda não é o protocolo actualment e utilizado, ou seja, o TCP/IP, o qual só começará a ser utilizado na Arpanet a partir de Janeiro de 198341. Com a rede Arpanet os investigadores podiam trocar mensagens electrónicas, transferir ficheiros e ligarem-se remotamente a um computador. A partir de 1979, com a rede USENet todas as Universidades que o desejassem poderiam também usar o serviço de news entre os computadores com o sistema Unix desenvolvido pelos Laboratórios Bell (UUCP: Unix to Unix
Copy Protocol).
Arpanet
USENet
Na Europa a investigação sobre a tecnologia das redes informáticas dividia-se em duas escolas: a dos operadores de telecomunicações que desenvolvem normas modelizadas sobre a rede telefónica que culmina com a definição da norma X.25 e a dos informáticos. Com excepção da Noruega (UNINETT) e da Grã-Bretanha (JANET) não existiam planos de desenvolvimento de redes nacionais e transnacionais a nível europeu.
No período de 1980-1983 na Europa começa a emergir uma tomada de consciência acerca desta problemática e nos Estados Unidos a situação complexifica-se. Aí os centros de cálculo das Universidades, que na sua maior parte não estavam conectados à rede Arpanet, sob o impulso de Ira Fuchs, responsável pelo Centro de Cálculo da City University of New York , tomam a iniciativa de interconectar os utilizadores e fornecer o serviço de correio electrónico e difusão de notícias. Esta rede é a BITNet cujo nome é expressivo: “Because It’s Time Network” e que passou a estar operacional a partir do início do ano de 1981. Paralelamente, os departamentos de
BITNet
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informática das universidades americanas interconectam-se estabelecendo a rede CSNet (Computer Science Network ) sob a iniciativa do Professor Larry Landweber da Universidade de Wisconsin.
CSNet
Na Europa a rede britânica JANET começa a oferecer os seus primeiros serviços. Na Alemanha surge a DFN (Deutsches ForshunsNetz), na Suécia a SUENet, na Finlândia a FUNet e nos Países-Baixos a SRUFNet. Contudo, tratam-se de estruturas experimentais de desenvolvimento, mais do que redes operacionais.
O ano de 1983 é um ano de viragem para o que viria a ser a Internet enquanto rede mundial de comunicações. É nesse ano que se realiza, em Oslo, a primeira reunião com o objectivo de coordenação dos trabalhos a nível mundial de modo a chegar-se à implementação de uma rede mundial. Esta reunião deveu-se à iniciativa de Larry Landwere e inaugurou um ciclo de encontros anuais, que em 1991 se transformam na Conferência oficial da Internet Society (ISOC). O impulso foi dado pelos universitários e investigadores do sector público que de modo espontâneo congregaram esforços com o objectivo de lançar as bases de uma iniciativa mundial. No que diz respeito à reunião de Oslo, ela permitiu por um lado, constatar a existência de uma vontade comum de criar uma rede transnacional e não apenas “ilhas” nacionais mas, por outro lado, pôs a claro uma dificuldade que advinha do facto de existirem divergências profundas no que dizia respeito às tecnologias e aos protocolos a adoptar. A comunicação entre computadores implica que estes utilizem regras e linguagem comuns, ou seja, que utilizem os mesmos protocolos de comunicação. Estes protocolos dividem-se em dois tipos de classes: protocolos de transporte (que asseguram o transporte da informação entre dois pontos da rede) e protocolos de aplicação (que permitem oferecer o serviço propriamente dito e que é percepcionado pelo utilizador final).
ISOC
A partir de 1983 a rede Arpanet utiliza como tecnologia de transporte de informação os protocolos TCP/IP. De facto, o TCP/IP engloba dois protocolos distintos: por um lado, o IP (Internet Protocol) que especifica que os dados emitidos por um computador para outro devem ser previamente divididos em blocos mais pequenos designados por pacotes, por outro lado, o TCP (Transport Control Protocol) permite aos dois computadores em comunicação detectar se algum pacote se perdeu e retransmitir essa informação, se necessário. Quanto aos protocolos de aplicação são de três tipos: SMTP para o correio electrónico, FTP para a transferência de ficheiros e Telnet para se conectar a partir de um terminal a um computador distante. Estes protocolos vão permanecer até 1991. Estes protocolos foram desenvolvidos pela IETF (Internet Engineering Task Force) e caracterizam- se por duas propriedades: serem abertos, ou seja, funcionam em qualquer computador independentemente do construtor e são públicos, ou seja, qualquer um pode ter acesso à sua especificação.
Enquanto os Estados Unidos optavam pelo TCP/IP uma parte significativa das redes europeias optavam pela tecnologia OSI (Open
Systems Interconnection) como orientação estratégica. Tanto a União
Europeia como a maior parte dos países europeus encorajavam a adopção das normas OSI porque consideravam que esse era um domínio tecnológico no qual a indústria europeia tinha um avanço significativo. Assim, gera-se uma situação de impasse que é quebrada no final de 1983. Nessa altura a rede BITNet nos Estados Unidos tem um sucesso incontestável, inspirada nesse facto a IBM propõe aos principais centros de cálculo universitários europeus a criação de uma rede similar, assente como a BITNet nos protocolos de comunicação proprietários da IBM. Para tal a IBM propôs-se financiar, durante três anos, as ligações entre os diferentes centros. O mentor desta iniciativa da parte da IBM é Nerb Budd que promove uma reunião no CERN, na qual o inglês David Lord, na altura responsável das redes do CERN, é eleito presidente da nova organização que se chamou EARN (European Academic and Research Network ). Esta rede entra em
TCP/IP
OSI
funcionamento no início de 1984 e cobre a maior parte dos países europeus. Apesar dos serviços disponibilizados por esta rede se limitarem ao correio electrónico e difusão de mensagens, o facto, é que a EARN teve um sucesso imediato na medida em que pela primeira vez os universitários e os investigadores disponham de uma rede de comunicação transnacional. Contudo, esta iniciativa é mal recebida pelas organizações que estavam a dinamizar o processo de implementação das redes nacionais e que tinham optado pelos protocolos OSI. A EARN enquanto rede universitária e de investigação europeia acabava por se sobrepor aos objectivos das redes nacionais. Mas, o que foi encarado com maior resistência foi o facto da EARN utilizar os protocolos ditos proprietários e pelo facto da empresa que os detinha não ser europeia.
Nos anos de 1984 e 1985 a rede EARN reforça-se como instrumento transnacional de comunicação e multiplicam-se as iniciativas de implementação de redes nacionais de investigação. Em 14 de Maio de 1985, sob a égide da Comissão Europeia, realiza-se no Luxemburgo a primeira conferência informal dos representantes das redes nacionais de investigação. O objectivo desta reunião, que foi organizada por James Hutton e Paul Bryant e presidida por Peter Linnington, director da JANET, era primeiro harmonizar as tecnologias utilizadas pelas diferentes redes nacionais para, num segundo momento, se poder proceder à sua interconexão. Para levar a cabo estes objectivos foi criado um novo organismo que foi designado por RARE (Réseaux Associes pour la Recheche Européenne), que passou a ter existência jurídica em 13 de Junho de 1986, registada em Amesterdão e presidida por Peter Linnington.
RARE
Nos anos de 1986-1988 continuava a existir a confrontação entre os defensores dos protocolos IBM utilizados pela EARN e os protocolos OSI utilizados pela RARE, nomeadamente o X.400 para o correio electrónico. Dennis Jennings, que sucedeu a David Lord na presidência da EARN, num gesto de conciliação propôs a substituição da infraestrutura de transporte da EARN por uma infraestrutura de tecnologia OSI, ou seja, na prática implementou-se uma rede de tecnologia X.25 para o transporte, mas as aplicações continuam a ser suportadas por um dos protocolos proprietários da IBM (NJE). Apesar de tudo, a rede internacional EARN vai permanecer o principal meio de comunicação transnacional entre os investigadores europeus até ao final da década de 80.
Entretanto, surge uma nova rede designada por EUNet (European
Unix Network ) que é uma réplica da rede americana USENet criada em
1979. A EUNet surgiu devido à necessidade dos informáticos que, nos centros de investigação públicos europeus, utilizavam o sistema UNIX e necessitava de dispor de uma rede transnacional. Os principais parceiros da EUNet eram o Real Instituto de Tecnologia de Stockholm (KTH), o Centro de Investigação em Matemática e Informática de Amesterdão (CWI), onde trabalhava Daniel Karreberg que veio a ser o coordenador da rede e o Instituto Nacional de Investigação em Informática e Automação (INRIA). A rede EUNet fornecia serviço de correio electrónico e notícias e estava conectada à sua congénere americana, a USENet. Em 1988, a EUNet anuncia a sua conversão à tecnologia Internet.
Desde de 1986 que na Europa se confrontam os defensores dos protocolos OSI e os defensores dos protocolos Internet. Nesse ano a RARE propõe à Comissão Europeia que financie um ambicioso projecto que tinha como objectivo implementar a infraestrutura de uma rede OSI para a investigação europeia. O projecto foi designado por COSINE (Coopération for OSI Networking in Europe). Esta tarefa era imensa porque havia muito trabalho a realizar ao nível dos produtos e de certos protocolos, isso faz com que a fase de especificação dure até ao Outono de 1988 e que a fase de implementação só comece em 1989 e consista na implementação de uma rede de transporte internacional de tecnologia X.25. Contudo, este projecto nunca chegará a ser verdadeiramente terminado e a
Europa acabará por se convert er aos protocolos Internet.
Na realidade, as tecnologias Internet pelo facto de serem simples e eficazes permitindo ser integradas pelos sistemas de exploração do tipo UNIX e qualquer computador independentemente do fabricante vão-se introduzindo nos campus universitários, nas redes locais mas, por outro lado, permite também interconectar os centros entre si. Os países escandinavos são os primeiros a implementar redes inteiramente Internet formando a primeira rede regional Internet na Europa, federada em torno da organização NORDUNet que estava directamente ligada à rede central
Internet nos Estados Unidos, a rede NSFNet (National Science Foundation Network ). A rede holandesa SURFNet é também uma das primeiras na
Europa a converter-se aos protocolos Internet.
As redes europeias que continuam presas à estratégia OSI são confrontadas com uma forte solicitação interna pela tecnologia Internet. Torna-se difícil defender esta situação dado que o argumento contra a EARN pelo facto de utilizar tecnologia proprietária não é válido para a
Internet que usa tecnologia aberta. Deste modo, a partir dos finais dos anos
80 começam-se a verificar as mudanças nas redes nacionais, mesmo as mais renitentes à ideia da Internet. Na Grã-bretanha a rede JANET converte- se, por outro lado a RARE, que tinha feito do OSI a sua orientação estratégica vê-se obrigada a repensar a sua estratégia. Neste sentido, três especialistas, o finlandês Lars Backstrom, o inglês Brian Carpenter e o francês Guy Pujolle, são mandatados para realizar uma auditoria à RARE. Em 22 de Janeiro de 1990 é conhecido o resultado da auditoria que recomenda à RARE que aceite a tecnologia TCP/IP. No dia 1 de Fevereiro, no seu congresso em Viena, a RARE adopta uma resolução histórica, na qual reconhece que os protocolos Internet se adaptam bem às aplicações científicas e fornecem os serviços necessários à comunidade científica.
Entretanto, em 1988 tinha surgido uma estrutura de coordenação mundial, o CCIRN (Coordinating Committee for Intercontinental Research
Networks). Este organismo esteve na origem de um avanço importante da
Europa a nível da autonomia nos procedimentos relativos à Internet. Isto porque foi numa reunião deste comité que os americanos propuseram que a Europa passasse a ser ela a atribuir os endereços Internet aos seus computadores conectados à rede42. Até aí, era o NIC (Network Information
Centre), organismo americano, que atribuía os endereços Internet para todo
o mundo. Deste modo, os americanos que era normalmente acusados de querer dominar o mundo da Internet deram uma prova de respeito face aos europeus. Deste modo, alguns meses depois surge a RIPE (Réseau IP
Européen), criada por Daniel Karrenberg, cuja missão era atribuir os
endereços Internet aos computadores da Europa.
CCIRN
NIC
RIPE
A partir de 1990, a infraestrutura europeia de transporte Internet cresce rapidamente. Esse crescimento ficou a dever-se a uma segunda iniciativa da IBM impulsionada por Herb Budd, seis anos depois da EARN, que se propôs financiar, durante três anos, um conjunto de ligações internacionais e de equipamento de comutação com o objectivo de criar uma grande rede europeia de tecnologia Internet, com um débito bastante mais elevado do que as ligações existentes e com conexão a alta velocidade com a rede americana NSFNet. Esta rede estrutura-se em forma de estrela em torno de um ponto de conexão que está ligado aos Estados Unidos. O CERN foi escolhido como o ponto de conexão.
Em Fevereiro de 1990, a primeira ligação Internet transatlântica funcionava com um débito de 1, 5 milhões de bits por segundo e ligava o CERN à Universidade de Cornell na costa dos Estados Unidos. No início da década de 90, a Internet na Europa é essencialmente uma rede utilizada por universitários e investigadores. Contudo, o mundo não académico
42
Cada computador ligado à rede Internet deve ter um endereço, um número único que o identifica.
começa igualmente a interessar-se, tendo como principal objectivo, nesta época, o correio electrónico. Face a esta situação as universidades organizaram-se de forma a dar resposta ao mundo privado implementando uma infraestrutura. Esta iniciativa ficou conhecida por Ebone (European
BackBone), criando uma rede de interconexão mista, ou seja, aberta a
quem o deseje para além do mundo científico e académico. A rede entrou em exploração no final de 1991 com catorze organizações membros e no Outono de 1992 mais dez membros entram no consórcio Ebone, cujo director geral passa a ser Frode Greisen. A partir dessa altura desenvolvem-se as redes privadas de Internet e respectivos operadores e fornecedores de serviços. As redes públicas passam a estar centradas na sua missão, ou seja, servir os universitários e os investigadores e é criada a organização DANTE (Delivery of Advanced Network Technology to
Europe Limited)43, sem fins lucrativos, com a missão de fornecer a rede de transporte europeia.
Ebone
DANTE
A tecnologia Internet impôs-se, os conflitos tecnológicos vão-se diluindo e o protocolo TCP/IP é adoptado como standard. RARE e EARN, organizações rivais dos anos 80 fundem-se em 1994 dando lugar à TERENA (Trans-European Research and Education Networking
Association)44.
TERENA
Não se poderá deixar de fazer referência a um dos elementos essenciais que a investigação pública trouxe à tecnologia Internet, ou seja, o serviço World Wide Web (Web). Esta aplicação foi inventada no CERN por Tim Berners-Lee em 1989. Este serviço teve um impacto enorme na Internet a ponto de actualmente se confundir a Internet com a Web, tornando-se sinónimos e confundindo o transporte da informação com o seu objecto. A
Web é fruto de uma dupla invenção proposta pela mesma pessoa: o Hypertext Mark -Up Language (HTML) e o Hypertext Transport Protocol
(HTTP).
Web
HTML HTTP
O desenvolvimento explosivo da Internet que se verificou a partir de meados da década de 90 criou outros desafios, nomeadamente, no que diz respeito à gestão da rede e à capacidade de transmissão e armazenamento de grandes quantidades de informação, incrementadas devido ao desenvolvimento de aplicações multimédia.
Nos Estados Unidos, no que diz respeito à gestão da rede, a NSF (National Science Foundation) desenvolveu o serviço vNBS (High Speed
Backbone Network Service) com a finalidade de fornecer transmissão a 622
mégabits por segundo (Mbps) num primeiro momento e, depois, 2.4 gigabits por segundo (Gbps) como velocidade de transmissão de dados. Por seu lado, o projecto «Internet2»45, de cooperação entre universidades teve por objectivo aperfeiçoar as capacidades da rede das universidades envolvidas, melhorando as capacidades de transmissão para 2.4 Gbps até Janeiro de 1999 e a partir dessa data para 9.6 Gbps. Para além da questão da velocidade/capacidade de transmissão tem vindo a ser dada especial atenção às questões de colheita, armazenamento, análise e partilha de dados.
vNBS
Internet 2
Na União Europeia a questão de implementar uma infraestrutura em rede de alto débito continua a ser debatida. Contudo, o facto é que cada Estado membro da União financiou o desenvolvimento de redes nacionais de investigação e educação (RNEN)46 que funcionam com velocidades de
43
DANTE: http://www.dante.net/about-dante.html
44
TERENA: http://www.terena.nl/ ["...to promote and participate in the development of a high quality international information and telecommunications infrastructure for the benefit of research and education." (TERENA Statutes)]
45
Internet 2: http://www.Internet2.edu/ 46
Consultar: The European National Research Networks: http://www.dante.net/welcome/nn-servers.html
e, consultar atmbém:
transmissão variáveis e que são normalmente abertas aos investigadores, professores e alunos. A construção de uma rede transeuropeia tem-se revelado bastante difícil, essa dificuldade advém, nomeadamente, do facto de até há bastante pouco tempo existir uma situação de monopólios nacionais na área das telecomunicações. Com a abertura/liberalização deste sector, que entretanto se verificou, o sector começou a ter uma nova dinâmica.
Até agora têm sido essencialmente os Programas de Investigação e Desenvolvimento financiados pela Comissão Europeia que têm permitido fazer esforços no sentido de implementar uma rede de investigação de nível europeu. Deste modo, em 1997 foi criada a TEN-34 (The Information
Superhighway for European R&D)47, rede cuja velocidade de transmissão vai dos 34Mbps aos 155Mbps e que permitiu ligar as redes nacionais com velocidades de transmissão diversas.
TEN-34
Figura 2 – TEN 34 (Topologia)
High speed initiatives of European national research networks:
DENet plans in Denmark; FASTER in Finland
Renater II in France (French) http://www.renater.fr/Renater2/FAQ-Renater2.html Breitband-Wissenschaftsnetz in Germany. http://www.dfn.de/win/bwin/
GARR-B in Italy (Italian) http://www.infn.it/pub/GARR-B/garrb.html
SURFnet4 in the Netherlands http://www.nic.surfnet.nl/surfnet/projects/atm/snhome.htm
Supernett Fase II / Supernett ATM in Norway http://www.uninett.no/info/nett/supernett/english.html RedIRIS plans in Spain. http://www.rediris.es/red/index.en.html
SUNET in Sweden http://basun.sunet.se/karta/ Super JANET in the UK http://www.ja.net/
SWITCHng in Switzerland. http://www.switch.ch/ng/
The NORDUnet2 initiative. http://server.nordu.net/news/#nordunet2
SURFNET's Europe ATM projects overview
http://www.nic.surfnet.nl/surfnet/projects/atm/europe.htm
47
O Programa que deu continuidade ao trabalho desenvolvido no TEN- 34 (de Fevereiro de 1997 a Dezembro de 1998) foi o TEN-15548. Trata-se de uma rede pan-europeia de investigação, de alta velocidade que conecta
16 redes nacionais de investigação e uma rede regional49. TEN-155
Figura 3 – TEN 155 (Topologia)
TEN-155 é o resultado directo do Projecto Quantum50 tendo DANTE como parceiro a nível da coordenação dos trabalhos. TEN-155 substituiu a rede TEN-34 partir de Dezembro 1998.
Na região da Ásia-Pacífico os esforços para estabelecer uma rede de interconexão dos centros de investigação são mais recentes. A rede APAN, que liga a Austrália, a China, Hong-Kong, a Indonésia, o Japão, a Coreia, a Malásia, as Filipinas, Singapura, Tailândia e Estados Unidos, foi lançada em 1997 com o objectivo de estabelecer ligações a grande velocidade (entre 45 a 155 Mbps) no domínio da investigação e do ensino entre os países participantes. Em 1999 esta rede foi expandida à Europa e à América Latina. Esta rede é financiada pela National Science Foundation (NSF) dos Estados Unidos e pela Agência Japonesa para o desenvolvimento da ciência e tecnologia. O objectivo é atenuar as disparidades regionais no acesso à
Internet. Contudo, o acesso continua insuficiente para os investigadores de
alguns países da região, tais como o Cambodja, Laos e Vietname, para
APAN
48
TEN-155: http://www.dante.net/ten-155/faq.html 49
TEN-155: the topology: TEN-155 provides European researchers with a core transmission network of 155 Mbps circuits and nodes in Austria, France, Germany, Italy, the Netherlands, Sweden (as the connection point for the Nordic regional network services), Switzerland and the United Kingdom. Belgium, the Czech Republic, Greece, Hungary, Ireland, Portugal, Slovenia and Spain are connected to