Internet

Internet relie des réseaux informatiques distincts grâce à des règles communes d’adressage et d’acheminement des données. Robert Kahn propose une architecture ouverte vers 1972 et en élabore le protocole avec Vinton Cerf à partir de 1973. Des passerelles, appelées plus tard routeurs, font passer les paquets d’un réseau à l’autre ; le courrier électronique et le Web circulent sur cet ensemble.

Ce que c’est

Internet est un ensemble de réseaux informatiques reliés entre eux. Un réseau peut desservir un laboratoire, un autre une ville, et chacun garde ses équipements et sa propre gestion. Pour échanger des données avec les autres, chacun emploie IP, le protocole Internet, qui fixe un format commun pour les paquets transportés et pour leurs adresses. Des routeurs font passer les paquets d’un réseau au suivant ; deux ordinateurs éloignés peuvent ainsi communiquer sans appartenir au même réseau local.

Le courrier électronique, les transferts de fichiers et les pages Web passent tous par là. Le Web, mis au point au CERN à partir de 1989, est un service qui relie des documents entre eux ; il est apparu alors qu’Internet fonctionnait déjà. Les liaisons radio, les câbles et les satellites transportent les signaux, et IP permet à des réseaux bâtis sur des liaisons différentes de fonctionner ensemble.

Comment ça marche

Un paquet associe les données transportées à un en-tête utilisé pour leur acheminement.

Le logiciel de l’ordinateur émetteur prépare les données. IP les place dans un datagramme, couramment appelé paquet, avec un en-tête qui contient notamment les adresses de départ et d’arrivée. Le réseau local porte le paquet jusqu’au destinataire, ou jusqu’à un routeur capable de le transmettre plus loin. Chaque type de liaison emploie ses propres signaux physiques ; le format IP est la partie commune à tous les réseaux.

Le routeur lit l’adresse de destination et consulte ses informations de routage pour choisir le saut suivant. L’en-tête lui suffit. À chaque passage, le paquet est placé dans la trame du réseau local. Les données transportées restent les mêmes ; chaque routeur ne modifie que quelques champs de l’en-tête IP, comme la durée de vie du paquet. Plusieurs réseaux peuvent se succéder entre deux ordinateurs. Le chemin dépend des connexions disponibles et des choix de chaque réseau, si bien qu’une destination toute proche peut se trouver à plusieurs sauts.

IP ne garantit ni la livraison ni l’ordre d’arrivée. Les applications qui ont besoin d’une transmission fiable emploient TCP, qui fonctionne sur les deux ordinateurs aux extrémités : il suit les données, les remet dans l’ordre et fait renvoyer celles qui manquent. D’autres applications utilisent UDP. Le service dépend aussi des ordinateurs, des logiciels et des liaisons qui restent en état de marche tout au long du trajet.

Comment faire

Les cartes jouent les datagrammes et les traits les liaisons ; le routeur est le seul passage d’une zone à l’autre.

Une maquette sur table montre comment des réseaux se relient, sans aucun appareil. Dessinez deux zones séparées pour deux réseaux, placez un ordinateur dans chacune et un routeur sur la frontière. Tracez depuis le routeur un trait dans chaque zone, jusqu’à l’ordinateur qui s’y trouve. Préparez des cartes avec une case pour l’adresse de destination et une autre pour les données. Les cartes sont des datagrammes, les traits des liaisons, et le routeur est le seul passage d’une zone à l’autre.

Donnez les cartes à une personne qui joue l’ordinateur émetteur. Une deuxième joue le routeur : elle lit chaque destination et fait passer la carte dans le bon réseau, sans lire le message. Le destinataire rassemble le contenu. Retirez ensuite une carte avant son arrivée et inversez l’ordre de deux autres. Le destinataire se retrouve avec un message incomplet et dans le désordre. Dans un second tour, ajoutez des accusés de réception et des renvois pour montrer le transport fiable aux deux extrémités. Le routeur ne prend aucune part à ce travail.

Cette activité ne demande aucune commande informatique. Si vous observez du vrai matériel, n’utilisez que des appareils qui vous appartiennent ou que vous avez l’autorisation explicite d’employer, et laissez leurs réglages tels quels. Ne sondez pas les ordinateurs voisins et ne touchez pas à un réseau en service.

Histoire et évolution

Les recherches sur la commutation par paquets se développent dans les années 1960, entre autres aux États-Unis et au National Physical Laboratory britannique. ARPANET, financé par l’agence américaine ARPA, relie ses premiers ordinateurs en 1969 pour que des sites puissent partager des ressources de calcul. Son premier protocole entre machines, NCP, fonctionne à l’intérieur d’ARPANET et n’offre aucun moyen de le relier à des réseaux d’autres conceptions.

L’Internet Society date de 1972 l’idée d’une architecture de réseau ouverte chez Robert Kahn, peu après son arrivée à l’agence. Son article de novembre 1972 traite déjà de la liaison entre réseaux distincts. Au printemps 1973, il demande à Vinton Cerf de travailler avec lui à la conception du protocole. Selon le Computer History Museum, tous deux présentent leur premier texte sur TCP lors d’une réunion à l’université du Sussex en septembre 1973. Leur article, reçu par la revue le 5 novembre 1973 et publié en mai 1974, décrit un protocole commun aux machines et des passerelles entre réseaux différents. Le musée signale aussi les travaux d’interconnexion menés à la même époque sur le réseau français CYCLADES, sur le réseau britannique du NPL et à Xerox PARC, qui ont tous influencé TCP/IP.

En 1977, des passerelles relient un réseau radio par paquets, un réseau satellite et ARPANET.

Le 22 novembre 1977, une camionnette de SRI International qui roule dans la région de la baie de San Francisco envoie des données par un réseau radio par paquets, un réseau satellite et ARPANET. Les données circulent entre SRI, à Menlo Park, et l’université de Californie du Sud, à Los Angeles, en passant par Londres. Des passerelles construites par BBN raccordent ARPANET aux réseaux radio et satellite. Le protocole est ensuite scindé en deux : IP pour l’adressage et l’acheminement des paquets, TCP pour le transport fiable. Après la préparation décrite par Jon Postel, ARPANET passe de NCP à TCP/IP le 1er janvier 1983.

Les réseaux de recherche s’étendent, puis des réseaux commerciaux s’y raccordent. En 1989, Tim Berners-Lee invente au CERN le World Wide Web, pour que les scientifiques puissent partager automatiquement leurs informations. Le 30 avril 1993, le CERN verse le logiciel du Web dans le domaine public.