En 1977, le réseau Arpanet comptait 111 nœuds, et c’était la préhistoire.
quatre cercles, quatre rectangles et huit lignes. Des noms griffonnés : UCLA, SRI, UCSB, UTAH. Le schéma est simple. La légende est lapidaire. « The ARPA network — Dec. 1969 — 4 nodes ».
A la fin de l’année 1969, quatre universités sont reliées entre elles à travers le réseau de l’Agence pour les projets de recherche avancée (ARPA) pour partager la puissance et les compétences spécifiques de leurs ordinateurs.
C’est l’embryon d’un réseau qui, moins de trente années plus tard, sera utilisé par le grand public dans de nombreuses applications.
« Dans quelques années, les hommes pourront communiquer plus efficacement à travers une machine qu’en face-à-face. »
La prédiction, publiée en avril 1968 dans Science and Technology, est faite par Joseph Carl Robnett Licklider. Il est considéré par beaucoup comme l’inspirateur de nombreuses avancées informatiques.
Il faut relier les ordinateurs
En 1960, dans « Man-Computer symbiosis », il imagine des « thinking centers », bases de données gigantesques. Ces centres seraient « reliés entre eux par des réseaux de communication à haute fréquence, auxquels se connecteront également des utilisateurs individuels ».
Il travaille à l’époque chez Bolt, Beranek and Newman (BBN) entreprise spécialisée d’abord en acoustique, puis en informatique. En 1962, Licklider rejoint l’ARPA, notamment pour mettre en forme ce réseau qu’il imagine. De nombreuses machines sont utilisées par les chercheurs associés à l’agence.
A cette époque, les ordinateurs coûtent cher et chacun utilise son langage et ses périphériques. Les lier permettrait d’économiser du temps de calcul et de l’argent. C’est la mission confiée à Bob Taylor.
« La commutation de paquets est une méthode de transmission dans laquelle les messages contenant les données sont segmentés en “paquets” de longueur fixe ou variable. […] A la station destinataire, l’ensemble des paquets doit être contrôlé et éventuellement réordonné conformément à l’émission. » — Lexique de « L’informatisation de la société » de Simon Nora et Alain Minc, 1978 570 kilomètres plus loin.
Après plusieurs années de travail et de réflexion, notamment sur la commutation de paquets, Taylor est en mesure d’envoyer à 140 entreprises l’appel d’offre pour la construction de plusieurs « Interface message processors » (IMP), les routeurs permettant la connexion au réseau à construire. Recevant une douzaine de réponses, c’est finalement BBN qui aura pour mission de construire quatre IMP à partir du mois de mai 1969.
Le travail de Taylor s’est inspiré des travaux indépendants de Donald Davies au Laboratoire de physique nationale du Royaume-Uni ainsi que de celui de Paul Baran, chercheur chez RAND, pour le compte de l’armée de l’air américaine.
Baran a réfléchi à la commutation de paquets à l’occasion d’une recherche sur des réseaux de communication « survivables », donnant à l’occasion au réseau sa réputation de réseau militaire pouvant survivre à une attaque nucléaire, quand il s’agit plutôt d’un réseau de chercheurs.
« LO… » Le 29 octobre 1969, deux ordinateurs distants communiquent l’un avec l’autre. Le premier est à l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Il tente de se connecter 570 kilomètres plus loin à un ordinateur installé dans l’Institut de recherche de Stanford (SRI). Anticipant la question, l’ordinateur envoie les trois lettres suivantes, « …GIN », faisant buguer l’ordinateur : le programme du terminal est incapable de gérer plus d’un caractère.
Le bug est réglé
Quelques heures plus tard, le bug réglé, l’expérience se passe sans problème, le réseau de l’ARPA est né.
En 1970, l’Arpanet s’étend à l’est : Harvard, le MIT et BBN accueillent des IMP. Dans le même temps, à Hawaï, Norm Abramson et ses collègues construisent un système utilisant des radios pour diffuser des données entre sept ordinateurs placés sur quatre îles différentes : ALOHANET.
En octobre 1972, l’ARPA organise la Conférence internationale sur les communications entre ordinateurs (ICCC) lors de laquelle elle présente le fonctionnement de son réseau. Le TIP de BBN était placé au centre d’une salle de l’hôtel Hilton de Washington D.C., relié à de nombreux ordinateurs.
Dans l’assistance, Louis Pouzin, chercheur français, est présent pour découvrir l’Arpanet. Il construit Cyclades en France, un réseau par commutation de paquets, inspiré notamment par une visite en 1970 dans les locaux de BBN.
« À terme assez bref, le débat se focalisera sur l’interconnectabilité. Alors que jusqu’à présent les conflits portaient sur les machine, ils passeront dorénavant par la domination des protocoles de connexion. » — « L’informatisation de la société » de Simon Nora et Alain Minc, 1978
Le voyage du datagramme.
Il est également membre du Groupe de travail international sur le réseau (INWG), géré par Vint Cerf, professeur assistant à l’Université Stanford. Le but du groupe est de réunir ensemble les responsables des réseaux à commutation de paquet pour créer un CATENET, concaténation des réseaux.
Cette interconnexion de réseau liera les différentes expérimentations, indépendamment de leurs fabrications. Pour réaliser ce lien, Cerf et Kahn imaginent un protocole plus efficace, qu’ils présentent en mai 1974 : le transmission control protocol (TCP).
Utilisant un des principes de base de Cyclades, le TCP fait voyager dans le réseau un datagramme, sans se préoccuper de ce qu’il contient, se contentant de tout faire pour le faire arriver à destination.
Inventé par Pouzin, le datagramme est un paquet particulier : il n’a d’information que sur son lieu de départ et son lieu d’arrivée — placés dans son entête — et ne confirme pas son arrivée.
Passerelle
En plus de ce protocole révolutionnaire, l’article de Cerf et Kahn introduit la notion de passerelle : si un réseau possède une passerelle qui sait décoder et diriger les paquets, il est connectable avec les autres.
Entre 1973 et 1975, le réseau s’agrandit d’un nouveau nœud chaque mois. BBN lance le premier réseau commercial, TELENET, en 1975, dirigé par Larry Roberts, ancien dirigeant de la DARPA. Bob Metcalfe connaît bien le réseau. Il a joué avec alors qu’il était étudiant à Harvard. Et s’est occupé de certains matériels pour connecter le MIT.
Après sa thèse, obtenue à Harvard en 1973, il est employé chez Xerox et doit s’occuper de réfléchir au moyen de relier entre eux les ordinateurs personnels en construction par la compagnie. Inspiré par le fonctionnement du réseau Alohanet installé à Hawaï et fonctionnant grâce au câble, le réseau local qu’il imagine intègre un système de gestion des collisions.
Le 31 mars 1975, il dépose le brevet du réseau Ethernet. En 1976, Bob Kahn persuade Vint Cerf de le rejoindre au DARPA, nouveau nom de l’agence depuis 1972, pour mettre en place le protocole TCP auquel sera adjoint en 1978 l’internet protocol (IP).
111 nœuds
La répartition des rôles entre les deux protocoles est simple :
TCP gère la préparation du message en de multiples paquets et la reconstitution du message, ainsi que la détection des erreurs.
IP quant à lui se charge de diriger dans le réseau les datagrammes ainsi créés.
Il faudra attendre 1983 pour qu’Arpanet adopte le protocole TCP/IP.
La connexion n’est pas simple en 1977, 111 nœuds existent sur l’Arpanet et les réseaux se multiplient. Les modems pour se connecter aux réseaux existants sont chers et compliqué à utiliser.
Le modem personnel
Dennis Hayes, passionné d’informatique, imagine, avec Dale Heatherington, un modem qui pourrait tout faire : se connecter au téléphone, composer et répondre aux appels et raccrocher une fois l’appel terminé. L’invention du modem personnel permettra de préparer l’installation du réseau dans tous les foyers.