Romualdo Pastor-Satorras, Alessandro VespignaniEvolution and Structure of the Internet. A Statistical Physics ApproachCambridge University Press, 2004pp. 284, euro 58,84Un’analisi scientifica complessiva di Internet sembrerebbe, a prima vista, un’impresa disperata.Come cercare un ordine in questo groviglio di connessioni disordinate, in questo insieme anarchico di unità eterogenee in continua, rapidissima crescita? Chi crede che sia impossibile sarà smentito da questo libro. Nel volume, infatti, vengono presentate delle proprietà globali di Internet. Proprietà che sono state scoperte, negli ultimi anni, grazie a un approccio del tutto innovativo al quale gli autori hanno dato un contributo fondamentale. Si tratta di un punto di vista sulla rete che la considera un sistema fisico, piuttosto che un prodotto ingegneristico. Infatti, proprio la natura auto-organizzata di Internet la rende più simile a un ecosistema che a un prodotto dell’attività umana. La rete assomiglia, in un certo senso, ai sistemi naturali costituiti da un gran numero di elementi interagenti in maniera ora cooperativa, ora competitiva: per esempio i miliardi di atomi che costituiscono un oggetto macroscopico. E questa analogia sta alla base dell’utilizzo di metodifisici, in particolare di meccanica statistica. Naturalmente, guardare la rete da un punto di vista globale non vuol dire ignorare la sua esplosiva evoluzione temporale e la sua eterogenea struttura spaziale. Infatti, il primo capitolo del libro è una sintetica ma ottima ricostruzione della storia di Internet, dai primi esperimenti, alla fusione dei vari sistemi locali in un’unica “rete delle reti”. E il capitolo seguente è dedicato al funzionamento locale delle macchine e dei protocolli di trasferimento dei dati che consentono alla rete di funzionare. Tuttavia, questa è solo la descrizione dei diversi “atomi” che compongono il sistema. Il punto di partenza per le ricerche illustrate nel volume è la mappatura complessiva della rete. Nella seconda metà degli anni novanta diversi progetti si sono riproposti di tracciare un’immagine della rete a livelli di risoluzione più o meno alti. Tutti rappresentano il sistema come un “grafo”, ovvero un insieme di punti (i “nodi” della rete) connessi da collegamenti (i cavi che li connettono). Su questa rappresentazione geometrica si sono concentrate le analisi dei fisici, che non hanno tardato a rivelare proprietà sorprendenti. In primo luogo, Internet è uno “small world” (piccolomondo). Ovvero un sistema nel quale ogni nodo è separato da ogni altro da pochissimi collegamenti. Effettivamente, rete non è sinonimo di “reticolo”, ovvero un struttura nella quale ogni nodo è collegato solo con i suoi vicini: al contrario, in Internet ci sono collegamenti di lunga distanza che consentono di spostarsi in pochi passaggi da un punto a un qualsiasi altro. In secondo luogo, Internet è “scale-free” (senza scala caratteristica). In altre parole, non ha senso parlare di un elemento “medio” della rete: ogni nodo ha la sua individualità, da quelli con pochissime connessioni ai super-connessi. Una struttura profondamente diversa dalle reti simulate al computer prima di queste scoperte, e generate in maniera sostanzialmente casuale: al contrario, la rete reale sembra avere dei principi di organizzazione complessi. Ciò pone il problema di creare dei modelli più realistici, e nel testo vengono passati in rassegna e illustrati dettagliatamente tutti i vari paradigmi, che hanno spiegato alcuni dei meccanismi alla base di questi comportamenti. Accanto all’analisi e alla modellizzazione dell’Internet “fisico”, fatto di cavi, di computer e di router, il libro si sofferma anche sulle altre numerose reti “virtuali” che hanno prosperato sulla base della prima. Prima di tutto il World Wide Web, la rete delle pagine connesse da iper-link. Ma anche la rete delle e-mail e le reti “peer-to-peer” per la condivisione di files. Un’ampia porzione del volume, poi, è dedicata ai processi e alle dinamiche sulla rete. Ad esempio, la resistenza di Internet ai guasti che quotidianamente si producono nelle sue maglie, e la sua vulnerabilità agli attacchi mirati (il suo “tallone di Achille”). Oppure, la diffusione di virus, o i meccanismi di ricerca di pagine Web. La varietà dei temi affrontati, insieme al rigore e alla chiarezza nella loro esposizione, fanno di questo testo uno strumento fondamentale per comprendere non solo Internet, ma anche i sistemi di rete in generale.
