Histoire d'Internet: Réseautage

Dans un article de 1968, «Computer as a Communication Device», écrit pendant le développement d'ARPANET, J.K.R. Liklider et Robert Taylor ont déclaré que la combinaison des ordinateurs ne se limiterait pas à la création de réseaux séparés. Ils ont prédit que de tels réseaux fusionneraient en un «réseau capricieux de réseaux», qui combinerait «divers équipements de traitement et de stockage d'informations» dans un ensemble interconnecté. En moins de dix ans, ces considérations théoriques initiales ont suscité un intérêt pratique immédiat. Au milieu des années 70, les réseaux informatiques ont commencé à se répandre rapidement.

Distribution réseau

Ils ont pénétré divers médias, dans des institutions et des lieux. ALOHAnet était l'un des nombreux nouveaux réseaux universitaires qui ont reçu un financement de l'ARPA au début des années 1970. PRNET, entre autres, combinait les camions avec la radio par paquets et le satellite SATNET. D'autres pays, sur des principes similaires, ont développé leurs propres réseaux de recherche, notamment la Grande-Bretagne et la France. Les réseaux locaux, grâce à une plus petite échelle et un coût moindre, se multiplient encore plus rapidement. En plus d'Ethernet de Xerox PARC, Octopus a également été vu au Lawrence Radiation Laboratory de Berkeley, en Californie; Ring à l'Université de Cambridge; Mark II au British National Physical Laboratory.

Vers la même époque, les entreprises ont commencé à offrir un accès payant aux réseaux de paquets privés. Cela a ouvert un nouveau marché national pour les services informatiques en ligne. Dans les années 1960, diverses entreprises lancent des entreprises offrant un accès à des bases de données spécialisées (juridiques et financières), ou à des ordinateurs à temps partagé, à tous ceux qui ont leur propre terminal. Cependant, leur accès à travers le pays via un réseau téléphonique régulier a coûté un montant disproportionné, ce qui rend ces réseaux difficiles à diffuser en dehors des marchés locaux. Plusieurs grandes entreprises (par exemple, Tymeshare) ont créé leurs propres réseaux internes, mais les réseaux commerciaux par paquets ont réduit le coût de leur utilisation à des niveaux raisonnables.

Le premier réseau de ce type est apparu suite au départ d'experts ARPANET. En 1972, plusieurs travailleurs ont quitté Bolt, Beranek et Newman (BBN), l'entreprise responsable de la création et de l'exploitation d'ARPANET, et ont formé Packet Communications, Inc. Bien que l'entreprise ait finalement échoué, le choc soudain a servi de catalyseur à BBN pour la construction de son propre réseau privé Telenet. Avec Larry Roberts, architecte en chef d'ARPANET, Telenet a travaillé avec succès cinq ans avant d'être racheté par GTE.

Face à l'émergence de réseaux aussi divers, comment Liklider et Taylor pourraient-ils anticiper l'émergence d'un système unifié unique? Même si, d'un point de vue organisationnel, il était possible de combiner simplement tous ces systèmes avec ARPANET - ce qui n'a pas pu être fait - l'incompatibilité de leurs protocoles a rendu cela impossible. Et pourtant, au final, tous ces réseaux hétérogènes (et leurs descendants) se sont vraiment connectés les uns aux autres dans un système de communication universel, que nous connaissons sous le nom d'Internet. Tout a commencé non pas avec une subvention ou un plan global, mais avec un projet de recherche oublié sur lequel le cadre de l'ARPA Robert Kahn travaillait.

Le problème de Bob Kahn

Kahn a défendu sa thèse sur le traitement électronique du signal à Princeton en 1964, tout en jouant au golf dans les champs à côté de l'école. Après avoir travaillé un petit professeur au MIT, il a obtenu un emploi au BBN, initialement avec le désir de prendre des vacances pour s'immerger dans l'industrie, pour découvrir comment les gens pratiques ont résolu lesquels des problèmes méritaient d'être étudiés. Par hasard, il s'est avéré que son travail chez BBN était lié à l'étude du comportement possible des réseaux informatiques - peu de temps après, BBN a reçu une commande pour ARPANET. Kana a traîné sur ce projet, et il a publié l'essentiel du développement concernant l'architecture de réseau.


Photo de Kahn tirée d'un journal de 1974

Ses «petites vacances» se sont transformées en un travail de six ans, où Kahn était un expert des réseaux chez BBN tout en rendant ARPANET pleinement opérationnel. En 1972, il était fatigué de ce sujet, et plus important encore, fatigué de lutter avec une politique constante et avec les chefs des divisions BBN. Il a donc accepté l'offre de Larry Roberts (avant même que Roberts lui-même ne quitte pour créer Telenet) et est devenu responsable de programme chez ARPA pour diriger le développement de la technologie de fabrication automatique, avec le potentiel de gérer des millions de dollars d'investissement. Il a refusé de travailler sur ARPANET et a décidé de tout recommencer à zéro dans un nouveau domaine.

Mais quelques mois après son arrivée à Washington, le Congrès a supprimé un projet de production automatique. Kahn voulait emballer immédiatement et retourner à Cambridge, mais Roberts l'a convaincu de rester et d'aider à développer de nouveaux projets de réseau pour l'ARPA. Kang, incapable de se libérer de ses propres connaissances, s'est avéré être le gestionnaire de PRNET, un réseau radio par paquets qui était censé fournir aux opérations militaires les avantages des réseaux à commutation de paquets.

Lancé sous les auspices du Stanford Research Institute (SRI), le projet PRNET visait à étendre la technologie de base de transmission de paquets d'ALOHANET pour prendre en charge les répéteurs et les opérations multipostes, y compris les fourgonnettes mobiles. Cependant, il est immédiatement devenu clair pour Kahn qu'il n'y aurait aucun avantage à un tel réseau, car il s'agissait d'un réseau informatique dans lequel il n'y avait pratiquement pas d'ordinateurs. Lorsqu'il a commencé à fonctionner en 1975, il disposait d'un ordinateur SRI et de quatre répéteurs le long de la baie de San Francisco. Les stations de terrain mobiles ne pouvaient pas, pour des moyens raisonnables, fonctionner avec la taille et la consommation d'énergie des ordinateurs centraux des années 70. Toutes les ressources informatiques importantes se trouvaient dans le cadre d'ARPANET, qui utilisait un ensemble de protocoles complètement différent et n'était pas en mesure d'interpréter le message reçu de PRNET. Il se demandait comment il serait possible de connecter ce réseau dans l'œuf avec son cousin beaucoup plus mature?

Kahn s'est tourné vers une vieille connaissance des premiers jours d'ARPANET pour l'aider avec une réponse. Winton Cerf s'est intéressé aux ordinateurs en tant qu'étudiant en mathématiques à Stanford et a décidé de retourner aux études supérieures en informatique à UCLA, Université de Californie, après avoir travaillé pendant plusieurs années au bureau IBM. Il est arrivé en 1967 et, avec son ami de lycée Steve Crocker, a rejoint le centre de mesure du réseau sous la direction de Len Kleinrock, qui était une division ARPANET à UCLA. Là, lui et Crocker sont devenus des experts en développement de protocoles et les principaux membres du groupe de travail réseau, qui a développé à la fois le programme de gestion de réseau de base (NCP) pour l'envoi de messages via ARPANET, ainsi que les transferts de fichiers de haut niveau et les protocoles de connexion à distance.


Photo de Surf dans un journal de 1974

Cerf a rencontré Kahn au début des années 1970 lorsque ce dernier est arrivé à l'UCLA en provenance de BBN pour tester le réseau sous charge. Il a créé de la congestion sur le réseau à l'aide d'un logiciel créé par Cerf, qui a généré du trafic artificiel. Comme Kahn s'y attendait, le réseau ne pouvait pas supporter la charge et il a recommandé d'apporter des modifications pour améliorer la gestion de la congestion. Les années suivantes, Cerf poursuit sa carrière qui s'annonce comme une carrière académique prometteuse. À peu près au même moment où Kahn a quitté BBN pour Washington, Cerf s'est rendu sur l'autre côte pour devenir professeur agrégé à Stanford.

Kang en savait beaucoup sur les réseaux informatiques, mais n'avait aucune expérience dans le développement de protocoles - il était impliqué dans le traitement du signal, pas dans l'informatique. Il savait que Surf était parfait pour compléter ses compétences, et cela serait essentiel dans toute tentative d'associer ARPANET à PRNET. Kahn l'a contacté au sujet de l'interfonctionnement, et en 1973, ils se sont rencontrés à plusieurs reprises avant de percer dans un hôtel à Palo Alto pour donner leur travail fructueux, Le protocole pour la communication par paquets interréseau, publié en mai 1974 dans IEEE Transactions on Communications . Il a été présenté le projet du «Transmission Control Program (TCP)» (P bientôt transformé en «protocole») - la pierre angulaire des logiciels Internet modernes.

Influence extérieure

Il n'y a aucun couple ou moment plus étroitement lié à l'invention de l'Internet que Surf with Kahn et leur travail de 1974. Néanmoins, la création d'Internet n'était pas un événement qui s'est produit à un certain moment - c'était un processus qui s'est déroulé au cours des années de développement. Le protocole original, décrit par Cerf et Kahn dans un article de 1974, a été corrigé et affiné à de nombreuses reprises au cours des années suivantes. La première connexion entre réseaux n'a été testée qu'en 1977; le protocole a été divisé en deux couches - l'omniprésence TCP et IP aujourd'hui - seulement en 1978; ARPANET a commencé à l'utiliser à ses propres fins seulement en 1982 (cette échelle pour l'émergence d'Internet peut être prolongée jusqu'en 1995, lorsque le gouvernement américain a supprimé le pare-feu entre Internet universitaire financé par le budget et le commerce). La liste des participants à ce processus inventif s'est étendue bien au-delà de ces deux noms. Au cours des premières années, une organisation appelée International Packet Network Working Group (INWG) a été le principal organisme de collaboration.

ARPANET est entré dans le monde technique au sens large en octobre 1972 lors de la première conférence internationale sur les communications informatiques tenue au Washington Hilton avec ses rebondissements modernistes. En plus d'Américains comme Cerf et Kahn, plusieurs experts de réseau européens exceptionnels ont participé, en particulier Louis Pouzen de France et Donald Davis de Grande-Bretagne. À l'instigation de Larry Roberts, ils ont décidé de former un groupe de travail international pour discuter des systèmes et protocoles de commutation de paquets, en suivant l'exemple du groupe de travail réseau qui a établi les protocoles pour ARPANET. Surf, qui est récemment devenu professeur à Stanford, a accepté d'être président. L'un des premiers sujets a été le problème de l'interfonctionnement.

Parmi les premiers contributeurs importants à cette discussion, il y avait Robert Metcalf, que nous avions déjà rencontré en tant qu'architecte Ethernet au Xerox PARC. Bien que Metcalf ne puisse pas le dire à ses collègues, au moment de la publication des travaux de Cerf et Kahn, il développait depuis longtemps son propre protocole Internet, le PARC Universal Packet ou PUP.

La demande Internet de Xerox a augmenté dès le succès du réseau Alto Ethernet. PARC avait un autre réseau local de mini-ordinateurs Data General Nova, et bien sûr, ARPANET existait également. Les dirigeants de PARC se sont tournés vers l'avenir et se sont rendu compte que chaque base Xerox devrait avoir son propre Ethernet et qu'il faudrait d'une manière ou d'une autre être connecté les uns aux autres (peut-être via son propre équivalent interne d'ARPANET pour Xerox). Afin de pouvoir prétendre être un message normal, le paquet PUP a été stocké à l'intérieur d'autres paquets de n'importe quel réseau sur lequel il a voyagé, par exemple Ethernet PARC. Lorsque le paquet a atteint l'ordinateur passerelle entre Ethernet et un autre réseau (par exemple, ARPANET), cet ordinateur a déployé le paquet PUP, a lu son adresse et l'a à nouveau enveloppé dans le paquet ARPANET avec les en-têtes appropriés, en l'envoyant à l'adresse.

Bien que Metcalfe ne puisse pas dire directement ce qu'ils ont fait chez Xerox, son expérience pratique s'est inévitablement infiltrée dans les discussions à l'INWG. La preuve de son influence est évidente dans le fait qu'en 1974, Surf et Kahn reconnaissent sa contribution, et plus tard Metcalfe est un peu offensé parce qu'il n'a pas insisté sur la co-paternité. Le PUP a probablement influencé à nouveau le réseau Internet moderne dans les années 1970 lorsque John Postel a poussé la décision de diviser le protocole en TCP et IP afin de ne pas gérer le protocole TCP complexe sur les passerelles entre les réseaux. IP (Internet Protocol) était une version simplifiée du protocole d'adresse, sans logique TCP complexe garantissant la livraison de chaque bit. Le Xerox Network Protocol - alors connu sous le nom de Xerox Network Systems (XNS) - est parvenu à une séparation similaire.

Une autre source d'influence sur les premiers protocoles Internet s'est formée en Europe, en particulier sur un réseau développé au début des années 1970, à la suite de la mise en œuvre de Plan Calcul, un programme lancé par Charles de Gaulle pour nourrir sa propre industrie informatique française. De Gaulle s'inquiète depuis longtemps de la domination politique, commerciale, financière et culturelle croissante des États-Unis en Europe occidentale. Il décide à nouveau de faire de la France un leader mondial indépendant, et non un pion dans la guerre froide entre les USA et l'URSS. En ce qui concerne l'industrie informatique, deux menaces particulièrement fortes à cette indépendance sont apparues dans les années 1960. Premièrement, les États-Unis ont refusé de délivrer des licences pour l'exportation de ses ordinateurs les plus puissants, que la France voulait utiliser pour développer ses propres bombes atomiques. Deuxièmement, la société américaine General Electric est devenue le principal propriétaire du seul fabricant d'ordinateurs français Compagnie des Machines Bull - et peu de temps après, elle a fermé plusieurs grandes gammes de produits Bull (la société a été fondée en 1919 par un Norvégien du nom de Bull, pour la fabrication de machines fonctionnant avec des cartes perforées - directement comme IBM. Elle s'installe en France dans les années 1930, après la mort du fondateur). C’est ainsi que le Plan Calcul est né, conçu pour garantir la capacité de la France à fournir indépendamment la puissance de calcul.

Pour contrôler la mise en œuvre du Plan Calcul, de Gaulle a créé une délégation à l'informatique (une sorte de «délégation informatique»), directement rattachée à son Premier ministre. Début 1971, cette délégation nomme l'ingénieur Louis Poussin chargé de créer la version française d'ARPANET. La délégation a estimé que les réseaux de paquets joueraient un rôle essentiel dans les calculs des années à venir, par conséquent, des connaissances techniques directement dans ce domaine seraient nécessaires pour que Plan Calcul réussisse.


Pusen à la conférence de 1976

Pouzin, diplômé de l'École polytechnique de Paris, principale école d'ingénieurs de France, a travaillé dans sa jeunesse pour un équipementier téléphonique français, puis a déménagé à Bull. Là, il a convaincu les employeurs qu'ils devaient en savoir plus sur les développements avancés aux États-Unis. Par conséquent, en tant qu'employé de Bull, pendant deux ans et demi, de 1963 à 1965, il a aidé à créer un système de temps partagé compatible (CTSS) au MIT. Cette expérience fait de lui le principal expert de l'informatique interactive à temps partagé dans toute la France - et probablement dans toute l'Europe.


Architecture du réseau des Cyclades

Pusen a nommé le réseau qu'on lui a demandé de créer, Cyclades, en l'honneur d'un groupe d'îles des Cyclades grecques dans la mer Égée. Selon le nom, chaque ordinateur de ce réseau était, dans l'ensemble, une île distincte. La principale contribution de Cyclades aux technologies de réseau a été le concept d'un datagramme - la version la plus simple de la communication par paquets. L'idée se composait de deux parties complémentaires:

• Les datagrammes sont indépendants: contrairement aux données d'un appel téléphonique ou d'un message ARPANET, chaque datagramme peut être traité indépendamment. Elle ne se fie pas aux messages précédents, ni à leur commande, ni au protocole de configuration de la connexion (comme la composition d'un numéro de téléphone).
• Les datagrammes sont transmis d'hôte à hôte - toute responsabilité pour l'envoi d'un message à l'adresse incombe à l'expéditeur et au destinataire, et non au réseau, qui dans ce cas est simplement un «canal».

Le concept du datagramme semblait être une hérésie pour les collègues de Poussin de l'organisation française engagée dans le courrier, le téléphone et le télégraphe (PTT), qui dans les années 1970 a créé son propre réseau basé sur des connexions similaires au téléphone et des connexions du terminal à un ordinateur (et non un ordinateur à un ordinateur). Cela s'est produit sous la supervision d'un autre diplômé de l'École polytechnique, Rémy Depre. L'idée de rejeter la fiabilité des transmissions au sein du réseau était répugnante pour les PTT, car des décennies d'expérience l'ont obligé à rendre le téléphone et le télégraphe aussi fiables que possible. Dans le même temps, d'un point de vue économique et politique, le transfert de contrôle de toutes les applications et services vers des ordinateurs hôtes situés à la périphérie du réseau menaçait de transformer PTT en quelque chose de complètement unique et non remplaçable. Cependant, rien ne renforce l'opinion que sa promotion ferme, donc le concept de connexions virtuelles de PTT n'a aidé Pusen qu'à vérifier l'exactitude de son datagramme - l'approche de création de protocoles qui fonctionnent pour communiquer d'un hôte à un autre.

Pusen et ses collègues du projet Cyclades ont activement participé à l'INWG et à diverses conférences, où ils ont discuté des idées sous-jacentes au TCP et n'ont pas hésité à exprimer leurs opinions sur la façon dont le ou les réseaux devraient fonctionner. Comme Melkaf, Pusen et son collègue Hubert Zimmerman méritaient d'être mentionnés dans le travail TCP de 1974, et au moins un de leurs collègues, l'ingénieur Gerard le Lahn, a également aidé Surf à affiner les protocoles. Cerf a rappelé plus tard que "le contrôle de flux utilisant la méthode des fenêtres coulissantes pour TCP était directement tiré de la discussion de ce problème avec Pusen et son peuple ... Je me souviens comment Bob Metcalfe, le Lan et moi avons posé un énorme morceau de papier whatman sur le sol de mon salon à Palo Alto, ".

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