Naissance du Protocole TCP : Histoire et Développement

L’histoire d’Internet plonge ses racines dans les années 1960, voire plus tôt si l’on considère par exemple les rêves de bibliothèques universelles, bien antérieurs, ou encore le développement de l’informatique après la Seconde Guerre mondiale et l’apparition des premiers réseaux de données. Dans les années 1950 est ainsi conçu un réseau militaire, Sage, pour protéger l’espace aérien des États-Unis dans le contexte de la guerre froide.

Au sein d’une agence de sécurité américaine à but non lucratif, la Rand Corporation, Paul Baran (1926-2011) commence ainsi à penser à un réseau plus distribué : au lieu de l’organiser en étoile autour d’un centre vital pour le fonctionnement du réseau, dont l’attaque empêcherait tout le fonctionnement du réseau, il imagine un système plus résilient car distribué entre plusieurs ordinateurs. Il conçoit également un système de circulation de l’information distribué, et qui est toujours utilisé dans Internet aujourd’hui : il s’agit de découper les messages qui circulent dans un réseau en petits paquets, afin de rendre plus difficiles leur interception, leur perte ou leur blocage en cas de destruction de certains points d’échanges et lignes du réseau. C’est ce que l’on appelle la commutation de paquets.

Cette agence militaire, née dans le contexte de la guerre froide en même temps que la NASA (National Aeronautics and Space Administration), en 1958, est composée de scientifiques chargés de développer des projets innovants pour soutenir la puissance des États-Unis en matière de nouvelles technologies. L’ARPA lance au milieu des années 1960 le premier projet de grande envergure d’un réseau distribué à commutation de paquets. L’équipe de ce qui devient le réseau ARPANET veut également concevoir un réseau hétérogène, c’est-à-dire constitué de machines de constructeurs différents. À l’ARPA, mais aussi dans les universités américaines comme Stanford ou UCLA, et au sein de l’entreprise BBN (Bolt, Beranek and Newman) qui participe activement à mettre en place les équipements pour ARPANET, des équipes rendent le réseau opérationnel à partir de 1969, date de la première interconnexion par l’ARPA d’ordinateurs de constructeurs différents dans quatre universités aux États-Unis.

Les Premiers Pas d'ARPANET et l'Émergence de TCP/IP

En 1969 aux États-Unis, l'agence gouvernementale DARPA lance un projet de réseau expérimental, basé sur la commutation de paquets. Les interconnexions de centres de recherche (universitaires et militaires) augmentent ensuite rapidement. Dès 1972 des liaisons internationales existent avec le Norsar, un centre de recherche dédié notamment à la détection de séismes en Norvège, et avec l’University College of London en Angleterre. La même année naît un groupe de réflexion international, l’International Network Working Group, où commencent à être discutées les bases de ce qui deviendra plus spécifiquement Internet. Des chercheurs britanniques et français ont contribué à ces échanges. Lancé en France en 1972, le projet « Cyclades », sous la responsabilité de Louis Pouzin, était également basé sur la commutation de paquets et l'usage de datagrammes. Il reliait quelques grands centres universitaires en France (Lille, Paris, Grenoble...) et en Europe.

Un des membres de la petite équipe française Cyclades - dirigée par Louis Pouzin (1931-) et qui crée en France un projet très proche d’ARPANET au début des années 1970 -, est d’ailleurs aux États-Unis en 1973 : Gérard Le Lann travaille alors auprès de Vinton Cerf (1943-). Il s’agit désormais d’interconnecter entre eux des réseaux d’ordinateurs pour leur permettre d’échanger des informations, grâce à un nouveau protocole dont l’élaboration démarre en 1974 : TCP (qui deviendra TCP/IP, Transmission Control Protocol/Internet Protocol en 1978). Toujours utilisé dans Internet aujourd’hui, TCP/IP retient notamment pour la commutation de paquets l’idée française de l’équipe Cyclades de faire circuler les paquets d’information d’un même message selon un routage adaptatif (plutôt que de les faire tous se suivre dans l’ordre) : les paquets s’éparpillent dans le réseau et suivent les chemins les plus commodes avant d’être rassemblés à destination grâce aux en-têtes dont ils sont munis, pour reformer le message original.

Lire aussi: Guide: Acte de Naissance Île Maurice en Ligne

TCP/IP permet non plus de connecter seulement des ordinateurs de constructeurs différents mais des réseaux de nature différente, de données, radio, mais aussi satellites. En 1974, avec la définition des premières bases du protocole TCP/IP, l’idée se fait jour d’aller vers un « réseau des réseaux ». En juin 1978 Jon Postel(16) définit IPv4, et en 1981, IP est standardisé dans la RFC 791 [J. Postel, « Internet Protocol », 09/01/1981.

Standardisation et Adoption du TCP/IP

En 1983 les protocoles TCP/IP sont adoptés comme un standard militaire et toutes les machines sur le réseau commencent à l'utiliser. Pour faciliter cette reconversion, la DARPA demande à l'université de Berkeley d'implémenter ces protocoles dans leur version (BSD) d'Unix. Alors qu’en 1983 ARPANET est totalement converti à TCP/IP, le réseau se scinde en deux parties : une branche qui reste proprement militaire, Milnet, et un réseau aux usages civils, Internet. Au même moment coexistent alors aux États-Unis et en Europe une multitude de réseaux souvent incompatibles entre eux, qu’Internet va pouvoir interconnecter : des réseaux créés par des grands industriels comme IBM, des réseaux universitaires financés en Europe ou aux États-Unis par les agences de recherche, des premières communautés virtuelles, des réseaux internes aux entreprises, etc. Les premiers réseaux commerciaux commencent aussi timidement leur développement : en 1984, naît par exemple aux États-Unis la société Prodigy, dont le réseau est ouvert aux annonceurs et préfigure le développement des publicités en ligne.

C’est d’abord aux États-Unis qu’Internet commence sa croissance très rapide. En effet de nombreux réseaux universitaires et locaux (par exemple d’entreprises) rejoignent Internet : ainsi, de 15 réseaux rattachés à Internet en 1982, on passe à près de 400 en 1986. Au même moment on assiste à un début de privatisation d’Internet, auparavant financé par l’ARPA et donc, derrière elle, par des fonds gouvernementaux. Cette transition se joue entre 1987 et 1995 : des entreprises privées investissent dans Internet (pour fournir le matériel, le logiciel, des services, la maintenance, etc.), et d’un réseau non commercial on passe à un réseau de plus en plus investi par des entreprises privées. Dans le même temps le sénateur du Tennessee, Al Gore (1948-), qui devient ensuite vice-président en 1993 jusqu’en 2001, souligne l’importance des réseaux pour la compétitivité internationale des États-Unis et parle de l’enjeu stratégique que constituent les « autoroutes de l’information », notion qui devient aussi populaire en Europe au milieu des années 1990.

Ouverture au Commerce et Développement du Web

Depuis 1994, l'Internet s'est ouvert au commerce, surtout avec l'apparition en 1991 d'un nouvel outil de consultation, le « World Wide Web » ou « Web » et ses interfaces populaires : Mosaic(17), Netscape, Mozilla, Firefox, Konqueror... les serveurs interactifs. Les « anciens » se nommaient archie, gopher, veronica, wais... Les fournisseurs d’accès à Internet se multiplient au cours de la première moitié de la décennie 1990, proposant des accès payants à Internet pour les entreprises mais aussi pour les premiers utilisateurs particuliers. Conçu par le Britannique Tim Berners-Lee, qui travaille alors au CERN, organisation européenne de recherche nucléaire à la frontière franco-suisse (voir document), le Web permet de lier des informations et documents de tous formats et de passer de l’un à l’autre au moyen de liens hypertextes. On navigue ainsi de pages en pages et d’informations en informations.

Des navigateurs permettent aussi de parcourir plus facilement le Web : le plus populaire est alors Mosaic, développé en 1993 dans une université des États-Unis par de jeunes étudiants, il permet d’enrichir les pages Web d’images. Des entreprises cotées en bourse sont rapidement créées à partir de Mosaic, notamment Netscape en 1994. Le Web (traduit en français par la Toile) devient attractif en changeant la façon dont les internautes peuvent rechercher de l’information et accéder à des documents écrits, visuels, sonores, tous liés entre eux. Au milieu de la décennie 1990 les usages d’Internet se développent ainsi dans le grand public. Mais ce sont aussi les entreprises commerciales qui saisissent le potentiel du Web : en 1995 des sociétés comme Amazon, eBay et Yahoo! En 1995, il y a déjà 19 000 sites Web. Deux ans plus tard, les sites sont au nombre d’un million et ils sont 10 millions en 2000. Les moteurs de recherche font leur apparition pour fournir des résultats plus aisément, remplaçant les premiers annuaires de sites comme Yahoo!.

Lire aussi: L'affaire Christian Labouysse

Architecture et Fonctionnement du Protocole TCP/IP

La suite de protocoles désignée par TCP/IP, ou encore « pile ARPA », est construite sur un modèle en couches moins complet que la proposition de l'ISO. La figure II.02 elle, donne une vue d'ensemble de l'architecture logicielle avec quelques protocoles d'applications de la famille IP. Ils sont très nombreux, non représentés tous ici, et il s'en faut de beaucoup, car il en existe des centaines. La lecture du fichier /etc/services, présent sur toute machine de la famille des Unix, donne un aperçu des principaux services enregistrés auprès de l'IANA. Quand nous aurons expliqué la notion de « port », cette lecture sera plus facile...

Chaque programme d'application interagit avec la couche de transport pour envoyer ou recevoir des données. La principale tâche de la couche de transport est de fournir la communication d'un programme d'application à un autre. Cette couche peut avoir à réguler le flot de données et à assurer la fiabilité du transfert : les octets reçus doivent être identiques aux octets envoyés. Cette couche reçoit des datagrammes en provenance de la couche réseau, qu'elle doit analyser pour déterminer s'ils lui sont adressés ou pas. Cette couche prend aussi en charge la communication de machine à machine. Le protocole dans cette couche définit le moyen pour un système de délivrer l'information à un autre système physiquement relié. Il définit comment les datagrammes IP sont transmis. Cet ajout est nommé « header » (entête) parce qu'il est placé en tête des données à transmettre. La taille des « headers » dépend des protocoles utilisés.

Globalisation des Connexions TCP/IP

En 1984, l'Europe commença sa conversion vers une utilisation plus étendue du protocole TCP/IP, et le réseau du Conseil européen pour la recherche nucléaire ne fit pas exception. En 1988, Daniel Karrenberg du Centrum voor Wiskunde en Informatica d'Amsterdam rendit visite à Ben Segal, coordinateur TCP/IP au CERN, il cherchait des conseils concernant la transition du réseau UUCP Usenet européen (dont la majeure partie tournait avec les liens X.25) vers le TCP/IP. En 1987 Ben Segal avait rencontré Len Bosack de chez Cisco, encore une petite entreprise à l'époque, spécialisé dans les routeurs TCP/IP ; il fut capable de conseiller Daniel Karrenberg et le dirigea vers Cisco pour ses besoins matériels. Ceci développa la partie européenne de l'Internet au travers du réseau UUCP existant, et en 1989 le CERN ouvrit sa première connexion TCP/IP externe. Ceci coïncida avec la création du RIPE , au départ un groupe d'administrateurs de réseaux IP qui se réunissaient régulièrement pour parler de leurs travaux communs.

Alors que le réseau européen s'érigeait, un autre réseau voyait le jour entre ARPA et les universités australiennes basé lui sur différentes techniques comme le X.25 et l'UUCPNet. Ce dernier était limité en connexion aux réseaux mondiaux de par le coût des communications individuelles via l'UUCP ou le X.25. C'est en 1989 que les universités australiennes rejoignirent l'élan d'uniformisation lancé par l'apparition du protocole IP. L'Internet commença son entrée en Asie à la fin des années 1980. Le Japon qui fondait en 1984 le JUNET, un réseau construit autour du réseau UUCP, se raccorda au NSFNet en 1989. Kobe reçu la rencontre annuelle de l'Internet Society, baptisée INET'92.

Fracture Numérique et Initiatives Internationales

Alors que les pays développés accédaient à l'Internet avec leurs infrastructures technologiques, les pays en voie de développement commencèrent à souffrir d'une fracture numérique les privant de l'Internet. Dans le début des années 1990, les pays africains utilisaient le X.25 et le modem 2400 bauds UUCP pour les liens internationaux et internetworks. En 1996 un projet lancé par l'agence d'aide au développement américaine, le Leland initiative commença par développer une connexion complète pour tout le continent. En 1991, la Chine avait un premier réseau TCP/IP, le TUNET de l'université de Tsinghua.

Lire aussi: Avantages de la Prime MGEFI

Tableau Récapitulatif des Étapes Clés du Développement de TCP/IP

tags: #naissance #du #protocole #TCP #histoire #et