Histoire du téléphone Site de Jean GODI

Histoire des communications informatiques
James Pelkey (texte original en ligne)

Chapitre 1 Introduction
Chapitre 2 Arrière-plan (Dans lequel on retrouve le télégraphe et le télephone aux US... le modem ... le microprocesseur)
Chapitre 3 Communications de données : émergence 1956-1968
Chapitre 4 Réseautage : Vision et commutation de paquets 1959 - 1968
Chapitre 5 Communications de données : concurrence sur le marché 1969-1972
Chapitre 6 Réseautage : Arpanet 1969-1972
Chapitre 7 Communications de données : ordre du marché 1973-1979
Chapitre 8 Réseautage : Diffusion 1972-1979
Chapitre 9 Réseautage : Émergence 1979-1981
Chapitre 10 Réseautage : concurrence sur le marché 1981-1983
Chapitre 11 Normes : une institution habilitante 1979-1984
Chapitre 12 Réseaux : Ordre du marché : LAN 1983-1986
Chapitre 13 Communications de données : Adaptation 1979-1986
Chapitre 14 Interconnexion de réseaux : émergence 1985-1988

Chapitre 4 Réseautage : Vision et commutation de paquets 1959 - 1968

4.0 Aperçu
En octobre 1962, lorsque le Dr JCR Licklider devint le premier directeur du Bureau des techniques de traitement de l'information (IPTO) de l'Agence pour les projets de recherche avancée (ARPA), il était déjà reconnu pour son rôle moteur dans la recherche informatique de pointe. Il préconisait le développement du temps partagé (plusieurs utilisateurs travaillant simultanément sur un même ordinateur) alors que les ordinateurs de l'époque ne traitaient qu'une tâche à la fois pour un seul utilisateur. Puis, en 1963, il proposa une vision encore plus ambitieuse : un réseau intergalactique. Des milliers, voire des millions d'ordinateurs, interconnectés pour permettre aux utilisateurs d'un même ordinateur de partager des informations et de collaborer avec ceux d'autres ordinateurs. Qui aurait pu imaginer une telle chose ? Licklider, lui, l'avait, et il ne la cacha pas, mais la partagea avec ses collègues. Grâce à son énergie, son enthousiasme et son talent pour inspirer et guider les autres, Licklider a posé les fondements d'une vision novatrice des communications informatiques, et l'élan nécessaire à cette histoire s'est alors enclenché.
En 1965, deux informaticiens influencés par Licklider, le Dr Lawrence G. (Larry) Roberts et Thomas Marill, ont mené une expérience pour comprendre les conditions nécessaires à l'interconnexion de deux ordinateurs. Cette expérience a mis en évidence la complexité du problème, aboutissant à la conclusion évidente que la commutation de circuits - le mode de fonctionnement du réseau téléphonique - était mal adaptée aux besoins de la communication informatique.
Le réseau téléphonique avait été conçu pour répondre aux besoins de la communication vocale. On composait un numéro de téléphone à la main, et la requête parcourait un fil jusqu'à un commutateur qui vérifiait la possibilité d'établir la connexion. Si c'était le cas, la connexion était établie. Alors, et seulement alors, les deux personnes pouvaient parler. De nombreuses secondes, voire des minutes, s'écoulaient sans que personne ne s'en aperçoive, absorbé par ses pensées ou distrait par ce qu'il allait dire. Pour un ordinateur, c'était une éternité, même pour les ordinateurs lents de l'époque. Mais comment aurait-on pu concevoir un système de communication autrement ?
En 1959, un autre informaticien, Paul Baran, s'était déjà posé la même question, pour des raisons différentes. Dès 1962, avec ses collaborateurs, il avait documenté un système de communication alternatif, basé sur l'échange de courts messages et non sur la création de circuits. Pour la plupart, cela paraissait absurde. Puis, en 1965, un informaticien britannique, le Dr Donald Davies, proposa la même idée. Roberts reprit l'idée d'un système de communication par messages lorsqu'il fut chargé de construire un réseau informatique en 1968.
Roberts devait résoudre de nombreuses questions, notamment comment construire un tel réseau et comment il fonctionnerait. Il n'existait aucun modèle, aucun exemple antérieur à améliorer. Quelques idées, un budget modeste, combinés à la motivation et à la vision de scientifiques exceptionnels, ont donné naissance aux réseaux informatiques. Au milieu de l'année 1968, un appel d'offres a été lancé auprès d'entrepreneurs potentiels pour la construction de ce réseau.

4.1 Le réseau intergalactique : 1962-1964
Lorsque le Dr JCR Licklider prit la direction du bureau IPTO (Information Processing Techniques Office) de l'ARPA (Advanced Research Projects Agency) en octobre 1962, il nourrissait une vision de l'informatique bien plus ambitieuse que le simple partage de temps. Conscient que la mise en œuvre du nombre souhaité de projets de partage de temps exigerait toutes les ressources et l'expertise dont il disposait, il décida de reporter la question de l'interconnexion des ordinateurs à plus tard.
En avril 1963, Licklider exposa pour la première fois sa vision globale d'un " réseau intergalactique " dans une note adressée aux informaticiens.
Licklider se souvient :
Le terme " réseau intergalactique " était une façon volontairement grandiloquente d'exprimer l'idée, car nous ne nous attendions pas vraiment à y parvenir immédiatement. C'était tout ce que nous pouvions faire pour faire fonctionner les systèmes à temps partagé .
Licklider a imaginé un avenir d'ordinateurs en réseau à une époque où peu d'ordinateurs prenaient en charge plus d'un utilisateur, et où la plupart des gens auraient eu du mal à concevoir un avenir avec des milliers, et encore moins des millions d'ordinateurs. Il fallait une imagination débordante pour concevoir l'informatique utilisateur final à une époque où le paradigme dominant était le traitement par lots, où les utilisateurs remettaient des paquets de cartes mémoire à des opérateurs formés et devaient parfois attendre des jours pour obtenir leurs résultats ; une informatique bien éloignée de l'interactivité.
Pour Licklider, homme d'une grande modestie, l'informatique en réseau était une évidence. Doté d'un enthousiasme débordant pour les idées nouvelles et d'une volonté inébranlable de les mettre en œuvre, sa carrière reflétait son don inné pour les relations humaines. Membre du Projet Charles, une étude d'été du MIT visant à développer un système de défense aérienne et qui allait donner naissance au Projet SAGE, il y rencontra certains des meilleurs gestionnaires scientifiques de son époque. Il enseigna ensuite au MIT et devint chef de groupe aux Laboratoires Lincoln du MIT, observant de près les innombrables collaborations entre ces organisations, les agences gouvernementales et les entreprises privées. Durant toute cette période, sa soif insatiable d'idées nouvelles le mit en contact avec les plus brillants informaticiens de son temps. Lorsqu'en 1957 il quitta le MIT pour rejoindre Bolt Beranek et Newnan, il s'appuya sur ce réseau de personnes talentueuses pour constituer une équipe exceptionnelle. En créant un environnement d'une énergie débordante propice à l'exploration des moyens de rendre les ordinateurs plus omniprésents et plus accessibles, il a fait progresser de nombreuses idées fondamentales, notamment le partage de temps.
S'appuyant sur ce milieu, il a réalisé le bond fantastique qui a garanti que l'avenir de l'informatique se transformerait en un gigantesque réseau : un réseau intergalactique.
Une fois à l'IPTO, Licklider s'appuya de nouveau sur son réseau et sur plusieurs entreprises visionnaires pour donner vie à ce projet ambitieux. Il y parvint la plupart du temps, mais pas toujours. Lorsqu'il sollicita la participation d'AT&T et de ses laboratoires Bell, il ne suscita guère plus que de la frustration. Il se souvient :
La compagnie de téléphone n'était pas intéressée. Buick avait pour habitude de dire : " Quand on construira de meilleures voitures, Buick les construira. " J'ai l'impression que la compagnie de téléphone pensait : " Le moment venu pour les réseaux, on le saura. "

En juillet 1964, après seulement deux ans, Licklider quitta l'IPTO pour IBM afin d'y occuper un rôle qu'il décrira plus tard comme celui de promoteur plutôt que de scientifique ou de chercheur. En septembre, le Dr Ivan Sutherland, jeune informaticien visionnaire et membre du réseau de Licklider, prit la direction de l'IPTO. L'une de ses premières décisions, et des plus faciles, fut de financer les travaux de son ami, le Dr Lawrence G. (Larry) Roberts, chercheur principal aux laboratoires Lincoln. Roberts dirigeait de manière informelle le groupe autrefois dirigé par Wes Clark, ce même Clark qui avait tant influencé Licklider. Roberts, qui allait devenir l'un des géants des communications informatiques, se souvient :
Personne ne savait comment utiliser l'ordinateur. Le TX-2 était une machine vraiment formidable. Quand Ivan est parti à l'ARPA, nous avons collaboré pour financer le groupe, et de ce fait, je me suis retrouvé responsable du suivi des contrats pour l'ARPA, mais sans lien officiel avec Lincoln.
Roberts et Sutherland se connaissaient depuis leur entrée au programme de doctorat du MIT en 1959. Ils devinrent rapidement amis, partageant un bureau et une passion pour l'infographie. Lors de la préparation de leurs démonstrations informatiques pour valider leur diplôme, ils utilisaient l'ordinateur TX-2 des laboratoires Lincoln un soir sur deux. (Lors de leurs examens finaux, chacun présenta des algorithmes qui allaient devenir fondamentaux en infographie.)
En novembre 1964, Licklider, Sutherland et Roberts faisaient partie d'un groupe de scientifiques de l'ARPA qui se rendaient en train à Hot Springs, en Virginie, pour assister au deuxième Congrès des sciences des systèmes d'information, organisé par la MITRE Corporation. Ce voyage offrit aux scientifiques l'occasion rare d'échanger en groupe et ils profitèrent de chaque minute pour mener des conversations que Licklider qualifia plus tard d'intenses et animées. Au début du voyage, Roberts ne manifestait qu'un intérêt modeste pour les communications informatiques. Il se souvient :
Je n'avais pas de direction précise à ce moment-là, ni même avant. Lick défendait le concept de " réseau intergalactique ". Lick, moi et plusieurs autres personnes avons discuté lors de la conférence des prochaines étapes, et j'ai conclu qu'il faudrait se concentrer sur les communications entre ordinateurs et vers ordinateurs, car la partie informatique représentait alors un travail d'équipe important, et je pensais de toute façon être capable de la gérer. Le véritable défi consistait à interconnecter ces systèmes.

4.2 L'expérience fondatrice : 1965
Début 1965, Sutherland, après avoir consulté d'éminents informaticiens de l'ARPA, décida qu'il était temps d'explorer les problématiques liées à l'interconnexion des ordinateurs. En février 1965, il se tourna vers son ami Roberts, toujours disponible et plein d'énergie pour s'attaquer à de nouveaux projets, et l'autorisa à mener une expérience visant à étudier l'interconnexion des ordinateurs. En juillet, Roberts engagea Thomas Marill, fondateur de la société de temps partagé Computer Corporation of America (CCA), pour concevoir une expérience de réseau. Marill, ancien élève de Licklider, accepta le projet, lui aussi inspiré par la vision du Réseau Intergalactique de Licklider. En octobre 1965, Roberts et Marill connectèrent un ordinateur TX-2 du MIT Lincoln Lab à un ordinateur Q-32 de la System Development Corporation à Santa Monica, en Californie, via une ligne louée de Western Union.? Cette expérience simple, mais novatrice, démontra que les ordinateurs pouvaient exécuter des programmes et récupérer des données sur les machines distantes, mais que le système téléphonique à commutation de circuits posait problème. Roberts se souvient :
Et ce que nous avons constaté, c'est que la connexion interne des ordinateurs fonctionnait parfaitement et que les systèmes à temps partagé pouvaient communiquer entre eux, mais les communications étaient lentes, peu fiables et difficiles, ce qui rendait l'ensemble du processus tellement lent qu'il n'était pas très attractif.
Le fait que le réseau téléphonique se soit révélé peu attractif comme système de communication posait un problème très important, car mis à part le système télégraphique totalement inadapté, le système téléphonique était le seul système de communication national existant à l'époque.

4.3 Commutation de circuit
En janvier 1878, le premier central téléphonique entra en service à New Haven, dans le Connecticut.
Si la technologie de commutation avait considérablement progressé au cours des décennies suivantes, sa fonction de base était restée inchangée : interconnecter les utilisateurs de téléphones en créant des circuits entre eux. Chaque téléphone possède une ligne, ou circuit, reliée physiquement à un central téléphonique. Dans le cas simple où l'appelant et l'appelé sont connectés au même central, l'appelant compose le numéro du correspondant, le central vérifie la disponibilité de la ligne et, si elle est disponible, interconnecte les deux lignes. La connexion est maintenue jusqu'à ce que l'un des interlocuteurs raccroche, moment auquel le central coupe l'accès, libérant ainsi les deux lignes pour d'autres appels.
Trois caractéristiques de ce type de commutation, appelé " commutation de circuits ", sont importantes.
Premièrement, avant que deux interlocuteurs puissent communiquer, le circuit entre eux doit être établi. Le commutateur doit vérifier la possibilité d'une connexion, puis l'établir, ce qui prend du temps.
Deuxièmement, une fois la connexion établie, elle est dédiée. Aucun autre interlocuteur ne peut joindre l'un ou l'autre des interlocuteurs d'une connexion dédiée tant que celle-ci n'est pas terminée.
Troisièmement, les commutateurs étant très coûteux, les compagnies de téléphone ont mis en place, pour rentabiliser leur investissement, une politique comptable consistant à instaurer un coût minimum pour chaque appel, généralement de trois minutes. Pour les appels vocaux de plusieurs minutes, ce coût minimum ne posait pas de problème.
Mais les communications entre ordinateurs durent souvent moins de quelques secondes, et encore moins plusieurs minutes. Il était difficile d'imaginer comment la commutation de circuits pourrait être efficace pour les communications informatiques : un tel système prenait des minutes à établir une connexion, créait des connexions dédiées (une seule personne, ou interlocuteur, pouvait être en communication avec un autre) et présentait un coût prohibitif.
Bien que ces problèmes fussent généralement connus avant les expériences de Roberts et Marill en 1965, ils furent une fois de plus clairement confirmés.
Ces expériences mirent également en évidence que les difficultés de communication informatique ne se limitaient pas à l'architecture à commutation de circuits du réseau téléphonique. Les systèmes d'exploitation hôtes de l'époque supposaient l'existence d'un seul hôte et considéraient tous les périphériques de connexion comme des " esclaves ". Les hôtes n'étaient pas conçus pour reconnaître ou interagir avec des ordinateurs homologues ; le concept d'informatique homologue n'existait pas encore.
Ainsi, pour interconnecter deux ordinateurs, l'un devait être maître et l'autre esclave. Le problème s'aggravait encore lorsque plus de deux ordinateurs souhaitaient s'interconnecter et communiquer.
Néanmoins, on estimait que le problème des logiciels hôtes pouvait être résolu si un système de communication adapté pouvait être conçu et mis en œuvre.
Heureusement, un scientifique curieux et novateur, Paul Baran, avait déjà exploré les problèmes de la commutation de circuits dès 1959.
En 1962, il rendit public son concept de système de communication par messages. Indépendamment, en 1965, un scientifique anglais, Donald Davies, parvint aux mêmes conclusions que Baran et donna à ce phénomène le nom de commutation par paquets.

4.4 Paul Baran - 1959-1965
Paul Baran illustre parfaitement le principe selon lequel, si l'on doit travailler, autant trouver une cause véritablement importante. D'une intensité calme et même polie, témoignant d'une grande confiance en ses convictions, Baran avait déjà, en 1959, dix ans seulement après ses études, trouvé le problème sur lequel il souhaitait travailler. Il voulait empêcher un holocauste nucléaire, non par appât du gain ou par soif de gloire, mais par une profonde angoisse.
Après avoir obtenu son diplôme du Drexel Institute of Technology, il travailla pour la jeune entreprise informatique Eckert-Mauchly Computer Company avant de rejoindre Raymond Rosen Engineering Products. Quelques années plus tard, il s'installa en Californie et décrocha un poste d'ingénieur junior chez Hughes Aircraft, travaillant sur le système de contrôle des missiles Minuteman.
Ces expériences lui permirent d'acquérir une solide formation en conception et mise en œuvre numériques. Parallèlement à son travail chez Hughes, il suivit des cours du soir à l'UCLA, où il obtint sa maîtrise en ingénierie.
Baran intégra ensuite la RAND Corporation, où il se consacra à la résolution du problème du commandement et du contrôle des missiles nucléaires. À l'époque, il n'avait absolument aucune idée de ce qu'était une solution, ni que sa solution serait un jour fondamentale pour une révolution mondiale des communications destinée à transformer la société humaine.
RAND, abréviation de " recherche et développement ", est une organisation unique en son genre. Créée à la fin de la Seconde Guerre mondiale pour préserver les capacités de recherche opérationnelle développées par l'Armée de l'air américaine pendant le conflit, elle fut d'abord hébergée par la Douglas Aircraft Corporation en Californie. Cependant, la gestion d'un organisme de recherche par une entreprise manufacturière s'avéra problématique. Afin de garantir son autonomie, la Fondation Ford finança la transformation de RAND en un organisme de recherche indépendant et à but non lucratif, chargé de travailler sur les questions de sécurité nationale. Véritable laboratoire d'idées, RAND ne mit jamais en œuvre les idées développées par son personnel, mais les laissa à la discrétion d'autres organisations. Une exception notable survint rapidement : les laboratoires Lincoln du MIT sous-traitèrent la programmation informatique du projet SAGE à RAND. Deux ans plus tard, RAND confia ce projet à une organisation spécialement créée et financée par l'Armée de l'air : la Systems Development Corporation, plus connue sous le nom de SDC.
L'une des méthodes employées par l'Armée de l'air pour informer les chercheurs de RAND de ses besoins consistait à diffuser chaque semaine une liste de demandes d'études.? Baran , en quête d'un projet, consulta ces annonces hebdomadaires et fut rapidement interpellé par un projet portant sur la résilience du système de commandement et de contrôle stratégique militaire.
Il soumit une proposition, qui fut acceptée, et commença par étudier la résilience du réseau téléphonique d'AT&T - le système de communication dont dépendait l'Armée de l'air. Il conclut à une situation catastrophique : quelques bombes bien placées suffiraient à paralyser les communications à l'échelle nationale. Baran avait trouvé son point d'ancrage :
Comment construire un réseau de communication robuste capable de résister à une attaque et de permettre au reste du réseau de se comporter comme une seule entité coordonnée ?
La vulnérabilité du réseau téléphonique d'AT&T provenait de sa conception très centralisée. À l'époque, les réseaux étaient soit centralisés, soit décentralisés. Dans les réseaux centralisés, tous les points d'extrémité (nœuds) sont connectés à un point de commutation central. Dans les réseaux décentralisés, des groupes de réseaux centralisés plus petits sont interconnectés pour former un grand réseau, éliminant ainsi un point de défaillance unique du système. (Voir le schéma 2.0 : Réseaux centralisés et décentralisés.)
Baran chercha ensuite à déterminer s'il était possible de construire des réseaux plus robustes que les réseaux décentralisés.
Ses recherches furent fortement influencées par sa compréhension du fonctionnement du cerveau. Il eut de nombreux échanges avec Warren McCullough du MIT, un influent chercheur en sciences cognitives. Inspiré, Baran examina des réseaux où chaque nœud était connecté à tous les autres - un réseau distribué - mais constata qu'il existait peu, voire aucune, étude sur le sujet. (Voir le schéma 4.1 : Réseau distribué.)
Afin de comprendre le comportement des réseaux distribués face aux perturbations, Baran modélisa diverses configurations et simula des attaques contre le réseau. Il conclut :
La structure atteignait une masse critique lorsqu'un réseau comptait environ 15 à 20 nœuds et utilisait un niveau de redondance d'environ trois fois plus de liens que le minimum nécessaire pour relier tous les nœuds.

Figure 4.4.0 Réseaux centralisés, décentralisés et distribués

Quant à la manière de construire un tel réseau, Baran se souvient :
Après avoir trouvé comment assurer la robustesse du réseau, il me fallait m'attaquer au problème de la transmission des signaux à travers ce réseau en forme de filet. Les signaux analogiques se dégradent rapidement lorsqu'il y a de nombreuses liaisons en tandem. J'en ai donc conclu que toutes les communications devaient être numériques pour maintenir la qualité du signal. J'ai d'abord envisagé les " communications minimales essentielles ". J'ai proposé de relayer les signaux télégraphiques d'une station de radiodiffusion AM à une autre, en m'appuyant sur une idée précédemment proposée par Frank Collbohm, président de la RAND Corporation. (Contrairement aux transmissions HF par ondes ionosphériques, les signaux de radiodiffusion AM par ondes de sol ne dépendaient pas de l'ionosphère pour leur propagation.) L'idée de Collbohm présentait la limite de ne pas permettre le relais intelligent des signaux. J'ai donc proposé de saturer le réseau, les messages suivants effaçant les plus anciens.
Baran présenta sa solution à l'armée de l'air. On lui fit remarquer que, si sa proposition pouvait convenir au président, l'armée de l'air et les autres branches militaires avaient également besoin d'un système doté d'une capacité de communication bien supérieure avec le personnel sur le terrain.
En novembre 1962, Baran présenta un article intitulé : " Sur les réseaux de communication distribués ". Il y proposait le concept novateur de communication informatique basé sur des blocs de messages standardisés acheminés comme des " patates chaudes " dans un système de stockage et de retransmission. Il écrivait :
Dans le domaine des communications, comme dans celui des transports, il est plus économique pour de nombreux utilisateurs de partager une ressource commune plutôt que de construire chacun son propre système, notamment pour la fourniture d'un service intermittent ou occasionnel. Cette intermittence est une caractéristique essentielle des exigences en matière de communications numériques. C'est pourquoi nous souhaitons envisager un jour l'interconnexion de nombreuses liaisons entièrement numériques afin de fournir une ressource optimisée pour le traitement des données de nombreux utilisateurs intermittents potentiels : un nouveau système à utilisateur commun. Les réseaux de communications actuels, utilisés pour la transmission numérique, utilisent des liaisons et des concepts initialement conçus pour un autre usage : la voix. Ces systèmes reposent sur une norme d'interface liaison à liaison par multiplexage par répartition de fréquence (FDM). La norme entre les liaisons est celle du débit de données. Le multiplexage temporel (TDM) semble si naturel pour la transmission de données que nous pourrions envisager une approche alternative : un bloc de messages standardisé (SMSB) comme norme d'interface réseau. Bien qu'un SMSB soit courant dans de nombreuses applications de communication informatique, aucune tentative sérieuse n'a jamais été faite pour l'utiliser comme norme universelle .
Quant à la manière dont les messages seront transmis, Baran a proposé de façon originale :
Les stations de relais télégraphiques à bande perforée et notre système postal sont des exemples de systèmes de commutation classiques à stockage et retransmission. Dans ces systèmes, les messages sont relayés de station en station et accumulés jusqu'à ce que la meilleure liaison sortante soit libre. L'avantage principal de la transmission à stockage et retransmission est qu'elle permet un taux d'occupation élevé des lignes en stockant un grand nombre de messages à chaque nœud, créant ainsi un important flux de messages en attente de transmission. Cependant, cette efficacité a un coût : une capacité de stockage accrue et un délai de transmission plus long. Or, il a été constaté que la plupart des avantages de la commutation à stockage et retransmission pouvaient être obtenus avec une capacité de stockage extrêmement réduite au niveau des nœuds. Ainsi, dans le système décrit ici, chaque nœud tente de se débarrasser de ses messages en empruntant des itinéraires alternatifs si son itinéraire principal est occupé ou détruit. Chaque message est considéré comme une " patate chaude " : plutôt que de la conserver, le nœud la transmet à son voisin qui tentera alors de s'en débarrasser .
Baran a commencé à présenter ses idées à d'autres. Il se souvient :
J'ai probablement donné une quarantaine de conférences à travers le pays sur mes recherches, auprès d'organismes gouvernementaux et de grands organismes de recherche. Nombreux étaient ceux qui, maîtrisant l'informatique, jugeaient les concepts viables. Ceux qui ne connaissaient que la transmission analogique conventionnelle rencontraient le plus de difficultés.
AT&T, qui détenait alors le monopole des télécommunications, figurait parmi les plus réticents.
Baran soumit son article fondateur à la revue " IEEE Transactions on Communications Systems " en octobre 1963 ; il fut publié en mars 1964. En août 1964, la RAND Corporation publia " On Distributed Communications ", volumes I à XI, écrits par Baran, avec Sharla Boehm comme co-auteure du volume II et J.W. Smith comme auteur du volume III. Ces volumes exposent les concepts permettant de concevoir des réseaux de communication comme des systèmes distribués basés sur la messagerie.
Pourtant, cela restait une simple idée. Pour vérifier sa faisabilité, il fallait construire un système de messagerie.
En 1965, l'occasion sembla se présenter. Baran se souvient :
En 1965, la RAND Corporation a officiellement recommandé à l'Armée de l'air de mettre en œuvre mon plan. L'Armée de l'air a chargé la MITRE Corporation, une organisation à but non lucratif, de constituer un comité pour examiner la question en détail. Le comité a recommandé de procéder immédiatement. C'est alors qu'est intervenue une de ces brillantes décisions de la haute direction : le Département de la Défense a décrété que la construction du système devait être confiée à la Defense Communications Agency, et non à l'Armée de l'air, puisqu'il serait utilisé par plusieurs armées.
Compte tenu de la composition de la Defense Communications Agency (DCA) - du personnel sans expérience en informatique ou en numérique, précisément ceux qui s'étaient montrés les plus sceptiques et les plus négatifs à l'égard de ces nouvelles idées - Baran a recommandé de mettre le projet de côté, arguant qu'il valait mieux attendre que le bon groupe gère sa création

(Baran se souvient de RAND comme d'un " endroit formidable : multidisciplinaire, son efficacité s'expliquait par une manière ingénieuse de laisser chacun faire ce qu'il voulait. On y recrutait d'excellents profils dès le départ, on pouvait choisir ceux qu'on souhaitait, on leur garantissait la continuité et l'absence d'interférences, puis on limitait le flux de production. Chaque rapport devait donc passer par un processus d'examen rigoureux. Avant de devenir un rapport RAND, il était soumis à une relecture très minutieuse, ce qui permettait d'éliminer les erreurs et les absurdités. Résultat : une production d'une qualité exceptionnelle. C'est donc cette capacité à éliminer facilement les travaux de mauvaise qualité qui, je pense, a largement contribué à son succès. À l'époque, RAND était financé par l'Armée de l'Air, et l'Armée de l'Air était synonyme de défense nationale. Car, à l'époque, qu'est-ce que la défense nationale, au juste ? Des avions qui transportaient des bombes, et c'était ça, la défense nationale. ")

4.5 Donald Davies - 1965-1966
En 1965, Donald Davies, directeur adjoint de la division Autonomie du Laboratoire national de physique (NPL) de Londres, assista à un congrès de la Fédération internationale pour le traitement de l'information (IFIP) à New York. Cette rencontre marqua le début d'une série de découvertes qui le mèneraient aux mêmes conclusions que Baran, avec toutefois quelques nuances.
À l'époque, l'avenir semblait résider dans le partage du temps et le projet le plus influent était le projet MAC du MIT. Sur la suggestion d'un collègue, Davies organisa un séminaire au NPL de Londres les 2 et 3 novembre avec des scientifiques du MIT pour discuter du projet MAC. Larry Roberts y assista. Davies se souvient :
Nous ne parlions pas tant de communications que du concept de temps partagé et de son impact sur l'informatique et bien d'autres choses. Les aspects liés aux communications m'intéressaient, car j'avais toujours été passionné par la commutation téléphonique et autres technologies similaires. Lors de cette réunion, aucune solution concrète au problème n'a été abordée, mais plusieurs personnes ont souligné sa complexité : comment se faisait-il que des appels téléphoniques durent une heure avec un faible débit de données ? Comment améliorer l'efficacité des communications ? Pendant la réunion, j'ai réfléchi à la question et il m'a semblé que, compte tenu de la grande variabilité du débit de données (quelques bits seulement étaient transmis, puis il y avait une longue pause, etc.), plutôt que d'allouer une bande passante permanente, il était plus judicieux de traiter l'information par courts messages et de les transmettre par stockage et retransmission. Je me suis donc mis à faire quelques essais sur un coin de table, littéralement, pour voir ce que cela donnerait. Ma première réaction fut de penser que le stockage et la transmission des messages impliquaient forcément un délai, ce qui compromettait l'objectif même de la communication rapide. Il devint rapidement évident que ce n'était pas le cas et qu'avec des débits de données relativement élevés pour l'époque et des messages assez courts, le temps de stockage était si bref qu'il n'affectait pas significativement les communications. Une idée simple. Je me mis à l'étudier.

Une semaine plus tard, le 10 novembre 1965, Davies publia un court article intitulé : " Traitement de données en ligne à distance et ses besoins en communication ". Il y concluait que les délais inhérents à un système de stockage et de retransmission n'étaient pas nécessairement incompatibles avec l'objectif de communications instantanées, pourvu que le débit de la ligne soit d'au moins 10 000 bits par seconde.
Davies, tout comme Baran cinq ans auparavant, aborda le problème avec une solide expérience en technologies numériques.
Ayant travaillé sur les premiers ordinateurs à programme enregistré (1947-1951), Davies se tourna instinctivement vers la même solution de " bloc de messages " formulée par Baran. Pour Davies, il s'agissait d'une solution évidente à l'inadéquation entre le circuit téléphonique " voix " et les besoins du temps partagé. Selon ses propres termes :
De nombreux efforts avaient été déployés dans les systèmes de temps partagé pour éviter le gaspillage du temps d'attente de l'utilisateur (temps de réflexion), mais la contribution du réseau téléphonique au coût avait été négligée. En substance, le réseau de communication fournissait à l'utilisateur une capacité de transmission tandis que l'ordinateur traitait des blocs d'informations, généralement de petites unités. C'est ce décalage qui a suscité ma réflexion.
Le 8 décembre, Davies a diffusé un document de huit pages intitulé " Proposition pour le développement d'un service national de communications pour le traitement des données en ligne " auprès de personnes travaillant au sein de la compagnie de téléphone (alors la Poste britannique) et d'autres personnes connues pour s'intéresser aux télécommunications. Davies se souvient :
Quelques commentaires sont parvenus, aucun destructeur, mais aucun très enthousiaste non plus. Les remarques les plus fréquentes étaient qu'il ne s'agissait que d'un changement de messages, ce qui était compris, ou que cela conviendrait, mais que personne ne pouvait construire les " commutateurs de messages " nécessaires.
N'ayant rencontré aucune opposition significative, Davies poursuivit ses travaux en rattachant la proposition à un programme de recherche intitulé " recherche en programmation " afin d'éviter d'attirer trop l'attention.
Le 16 mars 1966, Davies donna une conférence publique intitulée : " Le futur réseau de communication numérique ". Habituellement, ce genre d'événement attirait entre vingt et trente personnes. Cette année-là, la salle était comble, avec au moins cent vingt personnes présentes, principalement issues des services postaux britanniques et de divers fabricants de télécommunications. Lors du débat animé qui suivit, quelques employés des services postaux se montrèrent particulièrement réticents et formèrent un noyau d'opposition à la proposition de Davies de construire un réseau expérimental de messagerie pour les services postaux (tout comme Licklider avait été contrarié par le monopole d'AT&T aux États-Unis).
La conférence de Davies fut publiée en juin 1966 sous la forme d'un rapport de 25 pages intitulé " Proposition pour un réseau de communication numérique " .
Dans son rapport, Davies utilisa pour la première fois le mot " paquet " pour désigner les messages circulant sur le réseau. Il avait donné à cette nouvelle architecture réseau le nom qui allait s'imposer : " commutation de paquets "

4.6 Commutation de paquets
La commutation de paquets a représenté un changement de paradigme dans les technologies de communication.
Un changement de paradigme qui, combiné à la révolution numérique, allait transformer, et continue de transformer, non seulement la nature des communications informatiques, mais aussi toutes les formes de communication, y compris la voix. Pourtant, rares étaient ceux qui pouvaient imaginer de telles implications en 1966. Il fallait une preuve concrète qu'un système de communication pouvait être conçu sur la base d'une technologie différente de la création de circuits ; qu'il était possible, d'une manière encore inconnue à l'époque, de lancer des messages ou des paquets sur un réseau de communication et de les acheminer sans erreur à destination. Cette première preuve concrète à une échelle incontestable fut l'Arpanet, dont nous reparlerons plus loin.
Baran et Davies possédaient tous deux une formation et une expérience leur permettant d'anticiper les implications de la transmission numérique pour les messages " intermittents " ou " courts ". Les futurs circuits de transmission numérique seraient tellement plus rapides que les circuits analogiques existants que leur capacité, ou bande passante, permettrait d'accueillir simultanément de nombreux utilisateurs ou messages. La nature asynchrone et par rafales des communications informatiques rendait ces implications encore plus importantes. Les utilisateurs transmettaient fréquemment des messages courts pour demander des informations ou répondre à des demandes, les réponses étant souvent des messages beaucoup plus longs.
De plus, les humains prennent le temps de répondre, que ce soit par la réflexion ou la dextérité, tandis que les ordinateurs réagissent de manière quasi instantanée. Ces différences entre les communications informatiques et vocales n'étaient pas nouvelles pour les informaticiens désireux de révolutionner les communications informatiques, car nombre d'entre eux maîtrisaient parfaitement la conception et la programmation des systèmes d'exploitation, des systèmes qui communiquent par échange de messages.
Ainsi, ce qui était nouveau pour Baran et Davies était devenu une évidence pour ceux qui allaient concevoir et construire l'Arpanet. La commutation de paquets, c'est-à-dire l'envoi et la réception de paquets, semblait une alternative évidente à la commutation de circuits, mais la mise en œuvre concrète d'un tel système restait floue. Des centaines de questions et d'inquiétudes demeuraient : comment les messages échangés entre ordinateurs seraient-ils segmentés en paquets de longueur fixe circulant sur le réseau de communication ? Comment ces paquets seraient-ils ensuite réassemblés pour reconstituer les messages originaux, notamment s'ils arrivaient dans le désordre ? Comment les paquets seraient-ils mis en mémoire tampon dans les commutateurs de type " stockage et retransmission " en cas d'indisponibilité des capacités de transmission et de surcharge des commutateurs ? Qu'en serait-il de la congestion, de la correction d'erreurs, etc. ? Même la pureté de la commutation de paquets fut remise en question, car il existait des raisons impérieuses de créer des circuits entre les parties communicantes. Une combinaison optimale de circuits et de paquets était-elle envisageable ? Par exemple, des utilisateurs ou des programmes interagissant avec le système comme si des circuits étaient créés, tandis que le réseau de communication fonctionnait comme s'il se contentait de transmettre des paquets ?
Ce concept de circuits virtuels, non pas des circuits réels ou physiques, mais des circuits virtuels créés pour optimiser les communications, allait prendre de l'importance, même si ce ne fut pas le cas immédiatement.
La solution pour construire de vastes réseaux d'ordinateurs ne sera pleinement démontrée qu'en 1988 et, même alors, les solutions considérées comme dominantes évolueront avec le temps. Mais le monde des communications informatiques futures, au sens où l'on se projette par rapport à 1965, n'aurait jamais connu son évolution actuelle sans l'impact profond de la commutation de paquets.

4.7 Planification de l'ARPANET : 1967-1968
En 1966, Robert (Bob) W. Taylor succéda à Sutherland à la direction de l'IPTO. Taylor adhérait pleinement à la vision de Licklider d'un réseau intergalactique. De plus, il était confronté quotidiennement à l'essence même du problème dans son bureau : il disposait de trois terminaux informatiques différents car il avait besoin d'accéder à trois ordinateurs différents. Taylor se souvient :
Vers la fin de 1965, début 1966, plusieurs groupes de recherche financés par l'ARPA avaient conçu et utilisé, dans leurs travaux, certains des premiers systèmes de temps partagé. Je me suis alors inspiré de l'expression ironique de Licklider, " réseau intergalactique ", pour exprimer cette idée : la suite me paraissait évidente. Si des communautés pouvaient communiquer de manière interactive grâce à un système de temps partagé dont elles étaient toutes membres, pourquoi ne pas permettre à des groupes de communautés d'interagir ? Les membres d'une communauté pourraient ainsi interagir avec ceux d'une autre, comme s'ils partageaient un même système de temps partagé.
En février 1966, influencé par les expériences menées par Roberts et Marill aux laboratoires Lincoln, Taylor décida que le moment était venu pour l'ARPA de se concentrer sur l'interconnexion des systèmes de temps partagé existants et prévus au sein d'une communauté scientifique ARPA. Faute de fonds pour lancer un nouveau projet, il s'adressa à Charles Hertzfeld, directeur de l'ARPA. Il se souvient lui avoir expliqué :
Certains experts dans certains domaines sont basés en Californie, tandis que d'autres, dans le même domaine, se trouvent dans le Massachusetts ou ailleurs. Si nous parvenons à mettre cela en place, nous pourrons créer un environnement propice à leur collaboration, ce qui permettra d'amplifier les idées. Un autre avantage de cette approche réside dans la possibilité d'obtenir des systèmes informatiques présentant une certaine tolérance aux pannes, ce qui intéresserait particulièrement le ministère de la Défense.
La discussion a donc probablement duré une quinzaine de minutes. Il s'est immédiatement enthousiasmé et a dit : " Vous avez l'argent. De combien avez-vous besoin pour commencer ? " Je lui ai donné un chiffre, qu'il a tiré d'un autre de ses projets ARPA, et il a dit : " Allez-y. "
Taylor avait ensuite besoin d'un chef de projet. Son premier choix s'est porté sur Roberts. Or, Roberts refusait catégoriquement ce poste et tout déménagement à Washington. Ne trouvant personne d'aussi qualifié, Taylor a insisté, mais Roberts a systématiquement décliné. Taylor se souvient de la ruse qui a finalement porté ses fruits :
En septembre ou octobre 1966, je me suis rendu compte que l'ARPA finançait environ 51 % des travaux du Lincoln Lab. Je suis donc allé voir Hertzfeld et je lui ai demandé : " Charley, est-ce toujours vrai que l'ARPA finance 51 % ou plus du Lincoln Lab ? " Il a répondu : " Oui. " J'ai alors dit : " Vous savez, ce projet de réseau que j'essaie de lancer ? " Il a acquiescé. J'ai poursuivi : " Il y a quelqu'un au Lincoln Lab que j'aimerais bien nommer chef de projet, mais je n'arrive pas à le faire venir. Il s'appelle Larry Roberts. Pourriez-vous appeler le directeur du Lincoln Lab et lui dire que ce serait dans l'intérêt du laboratoire et de Larry Roberts que le directeur encourage ce dernier à venir à Washington pour prendre la direction de ce projet ? " Charley a dit : " Bien sûr ", et il a décroché le téléphone depuis son bureau. Il a appelé le directeur du laboratoire Lincoln, ils ont eu une brève conversation, puis il a raccroché. Un mois plus tard environ, Larry a accepté le poste. À Noël de cette année-là, il est venu avec sa famille et ils ont passé les fêtes chez moi, car ils n'avaient pas encore de logement. Je l'ai fait chanter pour qu'il devienne célèbre.
Avec Roberts à la tête du programme, Taylor entreprit de rencontrer divers sous-traitants de l'ARPA pour leur expliquer l'objectif du réseau et tenter d'obtenir leur soutien. Réticents à l'idée de donner accès à leurs ordinateurs, la plupart des sous-traitants se montrèrent réticents. Il devint alors évident que la mise en place du premier système de communication informatique au monde impliquerait bien plus que de simples aspects technologiques.
Avec son énergie légendaire, Roberts s'est attaqué aux défis que représentait la création d'un réseau pour interconnecter la communauté ARPA. Pour lui, le concept de communication par échange de messages ou de paquets n'avait rien d'étrange ni de nouveau. Il s'agissait simplement d'un prolongement logique du fonctionnement interne des ordinateurs, qui consistait à échanger des blocs de données.
Roberts se souvient des débuts de la construction d'un réseau informatique :
Il était clair que nous, informaticiens, n'allions pas l'aborder avec une approche basée sur la commutation de circuits. Nous raisonnions tous en blocs, car c'est ainsi que fonctionnaient les ordinateurs. Notre approche était donc très différente de celle des spécialistes des communications. Nous nous sommes demandé : " Comment pouvons-nous faire en sorte que ce soit un service réellement utile aux ordinateurs ? " J'ai réuni des groupes et des comités de l'ARPA et nous avons commencé à travailler dessus.
Il s'est d'abord concentré sur la manière de construire un réseau à commutation de paquets, tout en étant pleinement conscient qu'il existait également le défi de la communication entre les ordinateurs au sein du peer-like network, et que les deux étaient interdépendants, enfermés dans une coévolution invisible.
Après de nombreuses discussions, Roberts conclut que sa première décision majeure devait concerner la topologie du réseau : comment relier les ordinateurs entre eux. Une topologie interconnectant chaque ordinateur à tous les autres n'avait aucun sens, compte tenu des résultats de son expérience aux laboratoires Lincoln et de l'absurdité de projeter des centaines d'ordinateurs interconnectés. Le nombre de connexions exploserait avec le carré du nombre d'ordinateurs. Un réseau partagé impliquait cependant de résoudre le problème de la commutation lors de l'utilisation d'une architecture par paquets, ou blocs de messages. Afin d'explorer les questions de taille et de contenu des paquets, Roberts demanda à Frank Westervelt, de l'Université du Michigan, de rédiger un document de synthèse sur le protocole de communication interordinateurs, incluant " les conventions pour la transmission de caractères et de blocs, la vérification et la retransmission des erreurs, ainsi que l'identification des ordinateurs et des utilisateurs ".
Deux architectures alternatives pour un réseau partagé ont émergé : une topologie en étoile ou un système de commutation de messages distribué. Une topologie en étoile, ou réseau centralisé, comportait un commutateur central unique auquel chaque ordinateur était connecté. Elle présentait le risque de développement le plus faible car elle était bien maîtrisée. Cependant, on savait également qu'elle était peu performante avec un grand nombre de petits messages - condition typique de la messagerie par paquets. En revanche, un système de commutation de messages distribué, tel que proposé par Baran et Davies, n'avait jamais été mis en œuvre, mais offrait l'avantage théorique d'être plus performant avec un grand nombre de petits messages. Face à ce choix, la prochaine réunion annuelle des contractants de l'ARPA semblait l'occasion idéale d'examiner les problèmes et de prendre une décision.
Wesley Clark se souvient de la discussion :
Vers la fin de la réunion, le problème m'est apparu clairement. J'ai donc glissé un mot à Taylor disant : " Je sais quoi faire. " Taylor n'a probablement lu mon message qu'après la réunion. Il me semblait évident de placer les fonctions de communication sur un ordinateur séparé, plus petit, en dehors du réseau.
Après la réunion, Taylor, Roberts, Clark et Dave Evans ont partagé un taxi pour l'aéroport et ont discuté de la décision concernant la topologie du réseau. Taylor se souvient :
Avant ce trajet en taxi, Larry envisageait un contrôleur de réseau centralisé ; une grosse machine au centre du pays, qui gérerait le réseau, et cela m'inquiétait. J'en ai parlé séparément à Licklider et à Wes, et Larry n'était pas totalement convaincu par cette idée, mais c'était son modèle à l'époque. Dans le taxi qui nous emmenait à l'aéroport après cette réunion, j'ai lancé la conversation avec Wes. Je ne sais pas s'il avait déjà tout planifié avant ce trajet ou si l'idée lui est venue spontanément au cours de cette conversation. Mais il a dit : " Pourquoi un contrôle centralisé ? Pourquoi ne pas avoir de petites machines ? "
Clark se souvient :
Je pense que c'était assez évident. Avec un peu plus de temps, quelqu'un d'autre y aurait sans doute pensé. Il s'agissait de laisser ces petits ordinateurs communiquer entre eux et servir de terminaux pour les grosses machines. En quelque sorte, cela excluait les grosses machines du réseau. Jusque-là, on considérait que le réseau était constitué des grosses machines et de toutes les interconnexions. Or, lors de la réunion, j'ai soudain compris que vous vouliez que les machines soient hors du réseau, et non à l'intérieur. Larry ou Bob m'ont demandé comment faire construire ces petits ordinateurs, et j'ai répondu que, selon moi, une seule personne dans tout le pays était capable de réaliser ce travail : Frank Heart.
De retour à Washington, Roberts et son équipe étudièrent la proposition de Clark et conclurent que l'idée d'un ordinateur distinct sur chaque site, gérant les fonctions réseau, constituait une solution ingénieuse. Outre ses avantages techniques, elle permettait de concevoir et de construire le réseau indépendamment du matériel et des logiciels des ordinateurs hôtes, simplifiant considérablement la gestion du projet. Ces petits ordinateurs, appelés processeurs de messages d'interface (IMP), associés aux lignes téléphoniques et aux modems, constitueraient le réseau de communication à commutation de messages, ou " sous-réseau " (voir schéma 4.7.0 : Le sous-réseau et les hôtes).

Diagramme 4.7.0 Le sous-réseau et les hôtes

Roberts avait bien compris un dilemme fondamental du réseau émergent. Les ordinateurs souhaitaient communiquer par messages beaucoup plus volumineux que la taille idéale pour un réseau à commutation de paquets. Cela signifiait qu'un périphérique de messagerie (IMP) recevait un message de son ordinateur hôte qu'il devait analyser en paquets, lesquels devaient ensuite traverser le sous-réseau. Ces paquets devaient alors être réassemblés pour former le message initial avant d'être utilisables par l'hôte et, très probablement, même avant de lui être transmis. Concrètement, cela impliquait que les périphériques de messagerie (IMP) devaient stocker les paquets avant de les acheminer. Un tel réseau n'avait jamais été conçu, et encore moins construit.
Roberts se souvient :
À l'époque, nous pensions tous clairement à une commutation informatique plutôt qu'à une commutation de circuits ; une sorte de commutation informatisée. On recevait le trafic et on le redistribuait. On aurait pu le redistribuer bloc par bloc aussi vite qu'il arrivait ; on aurait pu stocker le message entier et le transmettre. Nous avons conclu qu'il ne fallait pas stocker le message entier et le redistribuer, et qu'une transmission virtuelle parfaite où chaque bloc était envoyé immédiatement et de manière synchrone était impossible, car cela aurait pu interférer avec le message suivant. Il fallait donc procéder par blocs plus petits, comme des paquets, ou autre unité de mesure, qui correspond de toute façon à la taille de l'unité de traitement, puisqu'il faut effectuer des vérifications de somme à intervalles réguliers. Il n'y avait donc aucun doute sur la nécessité d'utiliser des paquets - et c'est bien Donald qui a donné ce nom à cette technologie - : nous devions impérativement utiliser cette taille. De temps à autre, chacun d'entre nous dans le monde calculait la longueur que cela devrait être en définitive pour le contrôle de somme, en raison des erreurs, et c'était alors de l'ordre de mille bits, avec les taux d'erreur existants à l'époque.
Roberts sollicita l'aide de Leonard Kleinrock , son ancien collègue du MIT, désormais professeur à l'UCLA. Bien que Kleinrock ne travaillât pas alors sur la théorie des files d'attente en réseau, il avait démontré dans sa thèse de doctorat qu'un système de stockage et de retransmission à grande échelle pouvait fonctionner, malgré les délais inhérents à ce mécanisme. En 1964, Dover Publications publia sa thèse sous forme de livre ; la même année, RAND publia les travaux de Baran. Kleinrock se souvient que les idées présentées dans " Communication Nets: Stochastic Message Flow and Delay " " sont restées lettre morte dans la littérature scientifique car elles étaient, en quelque sorte, en avance sur leur temps. Personne ne croyait à la faisabilité de tels réseaux. Elles s'inspiraient des réseaux de communication militaires classiques. "
Durant cette période, Roberts en venait également à penser qu'une expérience limitée ne serait pas très pertinente : il fallait créer un réseau de nombreux nœuds pour que celui-ci puisse être utile à des fins sérieuses. Mais cela soulevait le problème de savoir comment convaincre un plus grand nombre de sites informatiques potentiels de consacrer des ressources au réseau, au détriment de leurs priorités habituelles. Commentaire de Licklider :
J'ai la nette impression que Larry pensait qu'aucune petite expérience ne serait vraiment utile ; qu'il lui fallait un réseau avec de nombreux nœuds - une douzaine au moins, probablement une centaine - et qu'il devait servir à des fins sérieuses. Son problème, et son principal atout en tant que manager, était de parvenir à ce que toute la communauté ARPA consacre dix à quinze pour cent de ses efforts au déploiement du réseau. Il se croyait bien placé, persuadé d'avoir non seulement les personnes capables de le construire, mais aussi suffisamment d'utilisateurs, pourvu qu'il parvienne à les mobiliser et à susciter leur intérêt. Je crois que j'étais directeur du projet MAC à cette époque, et j'adorais ce réseau. J'ai eu des difficultés avec mon équipe à ce sujet. Ils n'étaient pas convaincus, mais je leur disais : " J'estime qu'au minimum dix pour cent de nos efforts seront consacrés au réseau. Ça se fera naturellement. " C'était en partie de la promotion de ma part, en partie une conviction sincère, mais la plupart des autres étaient bien plus intéressés par leurs propres projets que par le réseau de Larry.
En 1967, Taylor confia davantage de responsabilités à Roberts, espérant que ce dernier lui succéderait à la direction de l'IPTO. De ce fait, Roberts disposait de moins en moins de temps pour le projet de réseau. Pour y remédier, il recruta Barry Wessler, de l'Université de l'Utah, comme assistant. (Wessler ne rejoignit l'IPTO qu'au début de 1968.)
Puis, lors d'un autre événement communautaire important qui a entraîné des réorientations historiques, s'est tenu le symposium de l'ACM sur les principes des systèmes d'exploitation à Gatlinburg, dans le Tennessee, du 1er au 4 octobre 1967. Roberts y a présenté une communication intitulée " Réseaux informatiques multiples et communications inter-ordinateurs ". Il y déplorait les limitations des circuits téléphoniques commutés, tout en concluant que les liaisons de communication entre les IMP (Multiple Computer Networks) seraient des circuits commutés à 2 400 bits/s. Cette contrainte fut cependant de courte durée, car un autre intervenant, Roger Scantlebury, présenta un article co-écrit par Davies, Bartlett, Scantlebury et Wilkinson, décrivant un réseau local développé au NPL (National Laboratory Processing Laboratory) basé sur les idées de Davies et utilisant des circuits à bien plus haut débit. ( À son retour au Royaume-Uni après la conférence de Gatlinburg, Scantlebury déclara : " Il semblerait donc que les idées présentées dans l'article du NPL soient actuellement plus avancées que toutes celles proposées aux États-Unis . " )
Roberts a pris au sérieux les conclusions de l'équipe du NPL, décrivant plus tard comment elles ont influencé sa réflexion : " L'article du NPL a clairement eu un impact sur l'ARPANET à plusieurs égards. Le terme " paquet " a été adopté, une vitesse beaucoup plus élevée a été choisie (50 kilobits/seconde contre 2,4 kilobits/seconde) pour les liaisons inter-nœuds afin de réduire la latence et, de manière générale, l'analyse du NPL a contribué à confirmer le concept de commutation par paquets. " ²¹
Toujours à Gatlinburg, Roberts et Baran ont enfin trouvé le temps de discuter. Roberts se souvient :
Les travaux de RAND étaient très détaillés, puisqu'ils couvraient l'ensemble du réseau, y compris les liaisons micro-ondes, et comportaient une analyse précieuse sur le routage. L'algorithme de routage " hot potato " a constitué un point de départ utile pour la conception du routage d'ARPANET.

4.8 La demande de prix et l'appel d'offres : 1968
Après la conférence de Gatlinburg, Roberts commença à rédiger l'appel d'offres, le document que les entreprises candidates utiliseraient pour soumettre leurs offres pour la construction du réseau. Il consacra également plus de temps à convaincre les entreprises de l'ARPA, toutes confrontées à des ressources limitées et peu enclines à réaffecter dix à quinze pour cent de leur budget à un projet de réseau, d'autant plus que cela donnerait à d'autres l'accès à leurs précieux ordinateurs. Pour les sites réticents, Roberts disposait d'un pouvoir de persuasion considérable et était prêt à l'exercer si nécessaire. Il se souvient :
Nous les avons donc tous convaincus qu'ils ne recevraient plus aucun financement informatique s'ils ne coopéraient pas.
Il n'était pas nécessaire de convaincre tout le monde des avantages potentiels d'un réseau. Dans un article paru dans Science & Technology en avril 1968, Licklider et Taylor évoquaient un avenir où " des personnes partageant des intérêts similaires collaboreraient via un réseau d'ordinateurs, même lorsqu'elles se trouveraient dans la même pièce ". Plus loin dans l'article, ils prédisaient : " À quoi ressembleront les communautés interactives en ligne ? Dans la plupart des domaines, elles seront composées de membres géographiquement dispersés, parfois regroupés en petits groupes, parfois travaillant individuellement. Il ne s'agira pas de communautés géographiquement proches, mais de communautés d'intérêts communs. Dans chaque domaine, la communauté d'intérêt globale sera suffisamment vaste pour soutenir un système complet de programmes et de données spécialisés. "
Il s'agissait peut-être d'une vision d'avenir, mais les défis du présent étaient bien plus modestes.
Diffusé en juillet 1968, l'appel d'offres (AO) spécifiait un réseau à quatre nœuds, extensible à 35 sites. Les premiers nœuds seraient l'UCLA, le SRI, l'UCSB et l'Université de l'Utah. L'installation à l'UCLA était prévue pour septembre 1969, et de nouveaux sites seraient ajoutés chaque mois. (Voir le schéma 2.3 : Arpanet initial.) Les modules IMP, basés sur des mini-ordinateurs, devaient être interconnectés par des lignes louées de 50 kilobits/s. Le transport des données sur le réseau devait se faire par paquets, mais les modules IMP communiqueraient avec les ordinateurs hôtes par messages. Un message pouvait être environ huit fois plus volumineux qu'un paquet ; un message moyen serait donc divisé en huit paquets. L'AO décrivait les caractéristiques structurelles et fonctionnelles du réseau, sans toutefois préciser comment y parvenir. Il incomberait au contractant retenu de transformer les concepts de l'AO en un système opérationnel. Il était clairement espéré que les réponses à la demande de devis permettraient de clarifier certaines incertitudes concernant la conception.

Diagramme 4.8.0 Arpanet initial

Douze entreprises ont répondu à l'appel d'offres. IBM, le plus grand fabricant d'ordinateurs, n'a pas répondu, malgré les efforts de promotion déployés par Licklider par le passé. AT&T n'a pas non plus soumissionné. Quatre candidats ont organisé des réunions d'information technique complémentaires et les négociations finales ont eu lieu entre les deux finalistes : Raytheon et Bolt Beranek and Newman (BBN).

4.9 Bolt Beranek et Newman : L'offre gagnante - 1968
Lorsque l'ARPA publia l'appel d'offres en juillet 1968, BBN confia la préparation de sa réponse à Frank Heart, chef de la Division 6. Heart possédait une vaste expérience des communications informatiques, notamment grâce à son travail sur le système SAGE aux laboratoires Lincoln. Il entretenait également des relations personnelles avec de nombreux membres de l'ARPA, dont Roberts. Après la réunion du Michigan en 1967, Clark avait recommandé Heart à Taylor comme étant la seule personne capable d'interconnecter les ordinateurs sans avoir recours à un ordinateur central pour gérer le trafic.
Heart se souvient n'avoir accordé aucune importance particulière à ce projet :
À ce stade, personne ne se doutait de l'ampleur que cela prendrait. Après tout, il ne s'agissait que de construire un réseau à quatre nœuds. Nous étions loin d'imaginer que cela allait déclencher une révolution !
L'équipe principale de Heart était composée d'anciens employés de Lincoln Labs qui l'avaient suivi chez BBN : Severo Ornstein, qui avait autrefois travaillé pour Wesley Clark, était responsable de la conception matérielle ; Will Crowther était le principal concepteur de logiciels ; et Dave Walden travaillait pour Crowther.
Robert Kahn, un autre contributeur essentiel, fut détaché auprès de l'équipe par la Division 4 de BBN, responsable du temps partagé et de la recherche informatique. Homme d'une énergie inépuisable, Kahn avait travaillé comme technicien aux Bell Labs d'AT&T pendant ses études supérieures à l'Université de Princeton. Après avoir obtenu son doctorat en génie électrique en 1964, il rejoignit le corps professoral du MIT. En 1966, il quitta le MIT pour intégrer la Division 4 de BBN, où il travailla sous la direction de Jerry Elkind. Ce dernier l'encouragea à se consacrer à des projets de réseaux et avait déjà présenté Kahn et Roberts. Elkind était convaincu que la conception d'un réseau informatique revêtait une importance nationale.
Heart se souvient de l'importance des expériences partagées par son équipe lors de la construction de systèmes informatiques en temps réel aux laboratoires Lincoln, notamment de l'influence de SAGE :
L'ensemble du système SAGE reposait, bien entendu, sur des ordinateurs communiquant entre eux et avec des radars. Il s'agissait donc d'un domaine bien exploré en ce qui concerne la technologie simple d'utilisation des modems et de connexion des sources de données aux ordinateurs. À cette époque, très peu de personnes savaient comment concevoir des systèmes informatiques en temps réel. C'est l'une des leçons apprises par les chercheurs de Lincoln : lors de la conception de systèmes radar, du système SAGE, de systèmes de traitement de données sismiques ou de données de radiotélescopes, la performance était un facteur critique.
Le partage ne se limitait pas à l'expérience ; il englobait les connaissances et les systèmes permettant de gérer des systèmes techniques complexes et pérennes. Roberts, qui avait lui-même prospéré chez Lincoln Labs, n'ignorait pas les avantages de travailler avec des personnes aussi bien formées. Il se souvient :
Raytheon avait une bonne proposition qui rivalisait à égalité avec celle de BBN, et le seul élément qui a finalement influencé ma décision était que BBN avait une équipe plus soudée, organisée d'une manière que je jugeais plus efficace qu'une structure commerciale très hiérarchisée avec de nombreux managers - je ne pensais donc pas qu'ils respecteraient aussi bien les délais, mais leur proposition était bonne.
La semaine précédant Noël 1968, BBN apprit qu'elle avait remporté le contrat de l'ARPA. Bien que ravie, l'équipe savait que le vrai travail commençait désormais. Un moment de joie ponctua cette émotion : avant même de recevoir la notification officielle, le sénateur Edward Kennedy envoya un télégramme à BBN pour les féliciter d'avoir remporté le " Projet de traitement des messages interconfessionnels ".

4.10 En perspective
La vision de Licklider d'un réseau intergalactique allait enfin se concrétiser grâce au contrat signé par Roberts à l'IPTO fin 1968.
Le projet, baptisé Arpanet, était un réseau créé par l'ARPA. Il allait révolutionner la communication entre ordinateurs et, ce faisant, engendrer des changements inimaginables sur les plans technologique, économique, social et humain. Il allait marquer une rupture dans le progrès historique. Car, contrairement à ceux qui doutaient de la faisabilité de la commutation de paquets, elle fonctionnait.
Bien qu'au départ l'information ne fût accessible qu'aux plus intéressés, Arpanet allait se faire connaître du grand public. Les entreprises fortement investies dans la commutation de circuits, comme celles qui concevaient et fabriquaient des modems et des multiplexeurs, poursuivirent leurs activités dans leur propre univers, ignorant l'avènement de la commutation par paquets. Ce n'est pas qu'elles n'aient pas perçu l'informatisation croissante des entreprises américaines ; elles en étaient conscientes. Simplement, elles ne voyaient que des produits, des revenus et un succès immédiats dans ce qu'elles maîtrisaient déjà. Le chapitre suivant relate l'histoire de Data Communications de 1969 à 1972.

Le chapitre suivant reconstitue le parcours d'Arpanet, de l'attribution du contrat à la mise en place d'un système opérationnel.

Chapitre 5