Tweet
Cours réseaux - Chapitre 0 : Histoire et introduction
« L’histoire est un perpétuel recommencement » Thucydide
« L’histoire est un perpétuel recommencement » Thucydide
Avant d’aborder les points techniques des réseaux, accordons-nous un petit moment pour discuter de l’histoire de l’informatique et d’Internet.
Comprendre l'histoire avant d'innover
L’histoire est définie en premier par Thucydide (-460 -395), aristocrate Athénien il était très lié aux affaires militaires de son pays, notamment stratège pendant la guerre du Péloponnèse. Cependant suite à une défaite il a été condamné à l’exil, à cette époque les faits historiques étaient expliqués par des notions mythologiques et religieuses (nature des histoires mythologiques).
Thucydide est l’un des premiers Historiens à s’intéresser aux origines des choses.
I - Le réseau gigantesque qu'est Internet
A - Qu’est ce qu'Internet?
D’après Wikipédia, Internet est le réseau informatique mondial accessible au public. C'est un réseau de réseaux, sans centre névralgique, composé de millions de réseaux aussi bien publics que privés, universitaires, commerciaux et gouvernementaux. L’information est transmise par Internet grâce à un ensemble standardisé de protocoles de transfert de données, qui permet l'élaboration d'applications et de services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée, le pair-à-pair et le World Wide Web.
Internet ayant été popularisé par l'apparition du World Wide Web. Le Web et Internet sont souvent confondus par un public non averti. La navigation Web n’est pourtant qu’une partie de ce qu’est internet.
B - De quoi se compose Internet ?
Internet appartient matériellement à ceux qui l’ont construit. Il y a plus de 45 000 AS (Autonomous Systems) représentant l’ensemble des réseaux interconnectés entre eux (aux travers de machines et routeurs qui appartiennent à une entité). Chacun construit son réseau (sous les standards du IANA), puis l'interconnexion des réseaux autonomes (hors réseaux locaux) crée l'Internet.
Comme abordé précédemment, internet est composé d’organismes de régulation, publics ou privés, ils font en sorte que les normes et standards soient définissent de la même manière. En outre ils assurent aussi la gestion de certaines ressources rare (adressage de plages d’adresses IP, noms de domaines etc.)
Exemple : ICANN, IETF.
On compte également plus de 6 000 normes et protocoles, 2 milliards d'utilisateurs, un nombre incalculable d’applications, sites Internet, boîtes emails et contenu en ligne (Google ne référence que 15% des sites interne).
Pour résumer Internet est constitué de règles, de matériel, et d’usages.
C - Naissance d'Internet
L’innovation se crée lorsqu’il est possible de satisfaire un besoin par le biais de moyens technologiques et culturels.
Comment Internet est né ? Il répond à la question du besoin de l’homme à communiquer, c’est un être sociable. Par conséquent l’évolution d’Internet s’est faite de manière naturelle, plus ou moins improvisée. Cependant, il a fallu de nombreuses innovations technologiques pour voir Internet tel que nous le connaissons aujourd’hui.
Internet provient de nombreuses innovations : parmi celles-ci, nous pouvons citer :
- le traitement du signal (analogique, numérique),
- le mode de routage (prendre un message à un point, et relayer à un autre),
- la conception de réseau (centralisé, distribué), la capacité de calcul (mécanique, informatique)
- relation homme-machine, etc.
D - Impacts d’internet
Comme toute innovations, leur arrivée provoque des conséquences à différentes échelles. Avec Internet :
- L’économie numérique a dépassée de loin l’économie matérielle.
- La numérisation des données donne accès à l'éducation, à la culture et participe au mélange des connaissances et des cultures etc.
Cette facilité d’échange entraîne aussi quelques changements politiques où la communication de masse n’est plus systématiquement cadrée.
E - Les différentes philosophies d’internet
L’utilisation d’internet est sujet à pléthore de philosophies, et par conséquent, autant de polémiques. Pour n’en citer qu’une, parlons brièvement de la neutralité du web. Elle stipule que l’information ne doit pas être modifiée, ni altérée par les réseaux qui servent de transit à celle-ci : tous les flux doivent être traités de manière égale. Cependant certaines entreprises ne voient pas la chose de cette façon, comme l’illustre les quelques rapports de force opposant F.A.I et acteurs notable (Youtube vs Free) (Comcast vs Netflix).
Le cas de Youtube et de Free est un bel exemple de cette situation. Elle transgresse bien la règle “des flux égaux” et par conséquent aussi celle de la neutralité du Web. Youtube générant énormément de trafic Internet, augmentait considérablement la charge du trafic de Free, par conséquent, celui-ci n’a pas hésité a brider la connexion de ses abonnés vers Youtube en attendant de trouver un accord entre les 2 partis.
II - Histoire d'Internet
A - Le morse
L’histoire débute avec le morse en 1836 et celui ressemble beaucoup à Internet. C’est le premier à utiliser le routage. Le morse est le premier réseau décentralisé (son architecture est plus proche d'Internet que de celui du téléphone.)
B - Le téléphone
Le téléphone à ses débuts fonctionne par réservation de ligne: on alloue une ligne à A & B pour qu’ils puissent communiquer entre eux.
Exemple : le gobelet et la ficelle.
Cette réservation unique de ligne, trouve une alternative dans les années 60 (avec le système T, par l’allocation de différente bande de fréquence permettant jusqu'à 24 communications sur un seul câble, c’est mieux mais toujours limité).
Cependant ce système garde un inconvénient de taille: pour que tout fonctionne il faut connaître la topologie complète du réseau; contrairement au réseau Internet qui à l’heure actuelle ne peut être représenté de manière topologique. Cette particularité d’internet s’explique par le fait que chaque acteur, préfère, pour des raisons entre autres commerciales, ne pas divulguer ses données.
C - Le courant ondulatoire
Inventé par Alexandre Graham Bell en 1876 mais ce n’est pas le seul à avoir eu l’idée. Cette même idée a aussi jaillit au même moment en Europe : les innovations, les idées arrivent à plusieurs endroits au même moment et le plus rapide l’emporte.
D - La Nature du traitement du signal et la naissance des ordinateurs
L’invention de l’ordinateur découle d’une nécessité à répondre à certains besoins. Dans notre cas il a dans un premier temps était utilisé pour des applications militaires et scientifiques. Parmi ceux là, nous pouvons citer :
- La cryptographie militaire (Alan Turing)
- Le principe de la cybernétique (Norbert Wiener)
- Le projet Manhattan (Vannevar Bush)
III - Trois figures importantes d’Internet
A - Alan Turing (1912-1954)
Il est pour beaucoup de personne le père de l’ordinateur. Ses talents ont été mis au service du Royaume-Uni pendant la seconde guerre mondiale.
Recruté par la couronne anglaise pour déchiffrer les messages des sous-marins allemands U-bot, il est le décrypteur de la machine "Enigma" Allemande
Source d'une multitude d’innovations :
- La machine de Turing et la théorie de la calculabilité (thèse de Church-Turing)
- La crypto-analyse (Enigma) pendant la guerre mondiale.
- Le plan du Manchester Mark I, programme en mémoire (fini 1949)
- Le test de Turing où le but est d’évaluer « l’intelligence » d’un ordinateur. Pour se faire, l’ordinateur, par le biais d’une conversation écrite doit arriver à faire croire à un humain (cobaye) qu’il discute avec un autre humain(ordinateur)
- Le prix Turing (inventé en 1966) qui est l’équivalent d’un prix Nobel d’informatique.
Il participe aussi à la conception du 1er ordinateur. Mais du fait de son homosexualité, se suicide en 1954 en croquant une pomme de cyanure. L’homosexualité illégale à cette époque aux Royaume-Uni, lui fait perdre ses prestiges et son honneur.
B - Norbert Wiener (1894-1964)
Norbert Wiener est le fondateur de la cybernétique. Il est devenu docteur à 18 ans à Harvard, et il est à l’origine de :
- Notion du système global : possibilité de faire communiquer les ordinateurs entre eux pour accumuler la mémoire nécessaire à certains calcul
- Notion du Feed Back (DCA)
Il participe à la conception de l’EDVAC en 1951 et devient acteur aux Conférences de Macy (qui réunissent des experts de plusieurs disciplines afin de réfléchir de façon pluridisciplinaire).
C’est aussi la personne ayant refusé le projet Manhattan, selon lui ses travaux devaient servir à la communication de l’homme et pas à la destruction.
C - Vannevar Bush (1890-1984)
Vannevar Bush était le président du "Office of Scientific Research and Development" (OSRD) créé par Roosevelt en 1941 dans le but de conseiller les innovations technologiques lors de la seconde guerre mondiale. Il a participé à de nombreuses découvertes innovantes dans le milieu militaire et informatique.
- Recherche sur les microfilms
- Article fondateur « As we may think » (1945, Atlantic Monthly).
- Boosteur de la recherché sur les projets électroniques.
- Il met en application la notion d’hyperlien avec le MEMEX (POC).
IV - Les premiers ordinateurs
On appelle un ordinateur, une machine qui est capable d’être programmée. Le premier ordinateur est le Zuse Z3 (1941, Allemagne) : c’est la 1ère machine à faire des calculs en utilisant les relais téléphoniques.
L’ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) est apparu pour devenir le premier grand ordinateur entièrement électrique de son époque.
L’arrivée du transistor en 1947 a permis l’informatique embarquée. Elle a réduit considérablement la taille des ordinateurs, passant des tubes à vides à des transistors.
C’est Texas Instruments (créer par Jack Kilby) qui crée les premiers circuits imprimés en 1958, avec Fair Child Semi-Conductor (créer par Robert Noyce). Ce sont les principaux fabricants de circuits imprimés et de transistors.
V - La course à la supériorité technologique
Avec l’arrivée de l’ordinateur, le monde vit une course permanente à la supériorité technologique. En 1950-1963, le projet Sage a permis de mettre en réseau les 1ers radars de défense.
Au cours de la Guerre Froide, les Russes et les Américains s’affronte lors de cette course à la technologique. Un des cas mémorables fut celui de Spoutnik en 1957. C’est le 1er objet mis en orbite; ayant aussi pour but de provoquer les américains. Ils y ont répondu en créant 2 institutions et plusieurs projets secrets-défenses :
- NASA (1958) : National Aeronautics and Space Administration. Assurer la suprématie des US au niveau spatial.
- DARPA (1958): Defense Advanced Research Projects Agency. Assurer la suprématie des US au niveau des innovations technologiques et militaires
- Projet RAND (Research And Development) et ARPA (Advanced Research Projects Agency's experimental computer network)
VI - Théorie de la commutation par paquets
La théorie de la commutation par paquets se base sur un système de relais. On envoie des données, qui transitent par plusieurs routeurs. Ces routeurs surnommés aussi « noeuds » indiquent une direction (exemple du giratoire avec panneaux de direction), sans connaître la totalité du réseau.
Le système est robuste, c’est à dire que si un routeur tombe en panne, les autres routeurs s’en rendent compte redirige les paquets en conséquence.
Le premier commutateur par paquet, l’Interface Message Processor est mis en place à l'université UCLA par Leonard Kleinrock.
A - ON-Line System (ou NLS):
Le NLS a été désigné par Douglas Carl Engelbart (1925-2013), l’inventeur de la souris (1967). En 1968, il a présenté une démonstration appelée« The Mother of all Demos » où il y a présenté :
- La Souris informatique
- L’interface graphique
- La Téléconférence (chat)
- L’ancêtre du Courrier électronique
- L’Hypertexte
VII - La naissance d’Arpanet / Internet
Deux universités (Santa Barbara et Utah) vont créer un réseau par le biais du projet ARPA (Universitaire et Militaire) en septembre 1969. Ce réseau avait pour nom l’ARPANET.
Énormément de d’innovations font suite à cet évènement :
- 1969 – RFC Norme libre et ouverte (IETF)
- 1970 – Network Control Protocol
- 1971 – Ray Tomlinson Invention de l’email et l'adressage
- 1971 – Invention du FTP : File Transfert Protocol (Par l’étudiant Abhay Bhushan).
- 1972 – Michael Stern Hart crée le premier livre numérique (la constitution américaine) → Projet Gutenberg
- 1972 – Invention du TCP/IP par Vinton Cerf et Bob Kahn
- 1973 – 1ère Liaison satellite à Hawaï
- 1980 – MILNET (futur DDN)
- 1983 – TCP/IP comme protocole standard
À partir de 1983, 562 machines sont connectés à l’ARPANET qui désormais, se fait appeler « Internet ».
1984 – Cisco Systems est la 1ère entreprise qui industrialise la construction de routeurs.
A - En parallèle en France
Pendant ce temps :
- 1970-1978 :
- Le projet Cyclades de Louis Pouzin (En France)
- Conception du Datagramme
- Principe de l’End-to-End
- Principe des couches réseaux
- 1981 : Terminal télématique, le Minitel, le monde entier en devient jaloux. Ayant rencontré un fort succès commercial il est en effet reconnu mondialement comme le premier réseau télématique grand public de son époque.
VIII - La société pendant ces innovations
L’apparition de ces inventions permettent certaines innovations. La guerre du Viet-Nam a été la première guerre médiatisée et une grande peur de l’holocauste atomique se fait sentir. Les gens prennent conscience des potentielles dérives de l’évolution technologique. En réponse à cette peur, le mouvement Hippie se crée: « Summer of Love ».
Les principaux innovateurs de l’informatique sont en partie influencés par le mouvement hippies. Le Summer of Love a lieu en 1967 à San Francisco, s’en suis la création d’un petit village en marge de la ville.
L’un des acteurs particulièrement visionnaire de ce mouvement : Steward Brand. Va d’université en université et communique sa vision de la vie. C’est aussi le caméraman lors de la démonstration de Carl Englebart (présente la souris informatique etc.).
Il est le fondateur d’un projet révolutionnaire le catalogue « Whole Earth Catalog »(wikipedia/blog en papier) une des revues les plus lues à l’époque.
A - La Silicon Valley :
On dit souvent que la Silicon Valley est le noyau de l’informatique. C’est ici qu’Intel a été créé par Robert Noyce et Gordon Moore. La société est l’une des première à se servir de la culture de l’horizontalité. Ce système, révolutionnaire à l’époque, permet à quiconque de s’exprimer en réunion.
Ils créent le premier microprocesseur en 1971, le 4004 de Marcian Hoff avec 740 Khz d’horloge (2300 MOS). Équivalent à l’ENIAC en terme de puissance de calcul.
- 1972: MICRAL (français): usage scientifique (CPU 8008)
- 1975: ALTAIR: vendu au public, Langage BASIC (CPU 8080)
- 1976: APPLE I: clavier intégré (CPU 6502 MOS (économique))
B - La loi de Grosch (60’s 70’s)
« La puissance réelle d’un ordinateur croit généralement bien plus vite que son coût », c’est une économie d'échelle.
A l’époque la vente de PC était très compliqué, ce n’étais pas encré dans les moeurs: Généralement il y avait 1 (gros) ordinateur dans les universités, les utilisateurs se connectaient à cette machine distante via un terminal (clavier et écran).
Le déclin de la Loi Grosh :
La loi de Grosh a commencé à décliner lorsque Robert Metcalfe (1979); fondateur de 3COM; démocratise les réseaux Ethernet. À partir de ce moment il est plus aisé de rejoindre et de créer un réseau, et ce, notamment grâce à l’intégration de la pile TCP/IP sur Unix de Rob Gurwitz (1984). La loi Metcalfe remplace la loi de Grosh :
“L’utilité d’un réseau est proportionnelle au carré du nombre de ses utilisateurs”
C - La monté en puissance d’Internet
En parlant de 1984 justement, ‘Le meilleur des mondes’, est un livre de 1984 qui illustre bien la manière dont le contrôle de l’information est perçue à l’époque. Cette année marque également l’arrivée du Macintosh 128K qui fut le premier ordinateur équipée d’une souris, ainsi qu’une interface graphique (après Lisa).
Le Macintosh 128K est un tournant décisif pour l’ordinateur personnel, Steve Job prône la liberté, l’informatique ludique et créative.
Les années 80 marquent encore la popularité du Minitel et des réseaux privés (BITNET) au désavantage d’internet et de son faible nombre d’internautes. Le fait qu’internet (le réseau « galactique ») permettait à chacun d’y apporter ses services et son contenu de manière indépendante lui a permis de se démarquer.
Quelques années plus tard Internet commence à se démocratiser. Tim Berners-Lee est celui qui va donner la définition du Web au CERN. En 1991, le HTML, HTTP et URI sont nés, le premier navigateur internet graphique apparait en 1993 et en 1994, le W3C est créé dans le but d’unifier les technologies WWW.
L’arrivée du Hypertext Prepocessor (PHP) (1994) ressuscité 30 ans plus tard pour le web par Tim Berners-Lee et son équipe du CERN permet au Web de devenir plus dynamique, les premiers forums commencent à apparaître.
Petit à petit la recherche/création de contenu et de services augmente de manière exponentielle sur internet.
Yahoo en 1995 (David Filo et Jerry Yang) a permis de satisfaire ce besoin, c’est le premier annuaire électronique (spécialisé sur le sport) puis vient Google en 1998 (Larry Page et Sergey Brin).
Dans cette quête de recherche d’information, Wikipédia est l’héritier du projet Gutenberg. Crée en Janvier 2001 par Larry Sanger et Jimmy Wales, il utilisent la technologie du WikiWikiWeb.
C’est le site le plus visité au monde (hors Google) et c’est aussi devenu un des principaux défenseur de la neutralité du Web, notamment contre les projets de loi PIPA, SOPA (US).
Vocabulaire :
FAI : Fournisseur d’accès à Internet, l’utilisateur paye son FAI pour avoir le droit d'accéder à son réseau
Réseau galactique : réseau qui accepte l’arrivée d’un autre réseau sans remettre en cause son système actuel et celui de l’autre.
Réseau des réseaux : L’ensemble des réseaux interconnectés entre eux
RFC: requests for comments (documents officiels décrivant des concepts et aspects techniques d’Internet).
Sources:
https://www.icann.org/fr
http://www.pourlascience.fr/
http://www.press.princeton.edu/
http://www.dougengelbart.org/
http://freemasonry.bcy.ca/biography/bush_v/bush_v.html
http://www.latimes.com/la-fi-spam11m...420-story.html
http://www.darpa.mil/default.aspx
Commentaire