01 Contexte historique
ARPANET naît dans le contexte de la Guerre Froide. En 1957, l'URSS lance Spoutnik, premier satellite artificiel, provoquant un choc technologique aux États-Unis. En réponse, le Département de la Défense américain crée l'ARPA (Advanced Research Projects Agency) en 1958.
L'une des préoccupations stratégiques est de concevoir un réseau de communication capable de survivre à une attaque nucléaire. Un réseau centralisé peut être neutralisé d'un seul coup — la solution sera un réseau décentralisé, sans nœud central vital.
🛰 Spoutnik (1957)
Premier satellite soviétique. Déclencheur politique de la course technologique américaine.
🏛 ARPA (1958)
Advanced Research Projects Agency, créée par Eisenhower pour reprendre l'avance technologique.
💡 Paul Baran (1962)
Ingénieur de la RAND Corporation, il théorise les réseaux distribués résistants aux attaques nucléaires.
📡 Donald Davies (1965)
Chercheur britannique du NPL, il invente indépendamment le terme "packet switching".
02 La commutation de paquets
La grande innovation fondamentale est la commutation de paquets (packet switching), opposée à la commutation de circuits utilisée par le téléphone.
| Commutation de circuits | Commutation de paquets |
|---|---|
| Chemin dédié établi avant toute communication. | Les données sont découpées en paquets indépendants. |
| Ressources réservées pendant toute la durée. | Chaque paquet peut emprunter un chemin différent. |
| Coupure du chemin = perte de la communication. | Si un nœud tombe, les paquets contournent l'obstacle. |
| Gaspillage de bande passante si la ligne est silencieuse. | Utilisation optimale — multiplexage statistique. |
| Exemple : téléphonie classique RTC. | Exemple : Internet, Wi-Fi, IP. |
03 Chronologie détaillée
@ pour séparer nom d'utilisateur et hôte. ARPANET atteint 23 nœuds. Première démo publique à la ICCC.04 L'IMP — Interface Message Processor
Chaque nœud d'ARPANET était relié au réseau via un IMP — un mini-ordinateur dédié, ancêtre du routeur moderne. Le premier IMP (n°1) est installé à UCLA le 30 août 1969. Il est basé sur un Honeywell DDP-516, pesant 400 kg.
UCLA (IMP 1) SRI (IMP 2)
[Honeywell 516] ======= [Honeywell 516]
| |
| 50 Kbps |
UCSB (IMP 3) UTAH (IMP 4)
[Honeywell 516] ======= [Honeywell 516]
Réseau initial 4 noeuds — octobre 1969
Honeywell DDP-516
Ordinateur hôte des premiers IMP. 12 bits, 16 Ko de mémoire, ~400 kg. Coût : 80 000 USD (1969).
Rôle de l'IMP
Réception, stockage et retransmission des paquets (store-and-forward). Gestion des files d'attente et des erreurs.
TIP (1971)
Terminal IMP — IMP amélioré permettant à des terminaux de se connecter directement au réseau sans ordinateur hôte.
Bande passante
Lignes louées à 50 Kbps sur les liaisons principales. Débit considérable pour l'époque.
05 Les protocoles fondateurs
| Protocole | Année | Rôle |
|---|---|---|
| NCP | 1970 | Network Control Protocol — premier protocole de communication ARPANET, remplacé par TCP/IP en 1983. |
| FTP | 1971 | File Transfer Protocol — transfert de fichiers entre hôtes. Encore utilisé aujourd'hui. |
| Telnet | 1969 | Protocole de terminal distant. Accès à un ordinateur à distance en mode texte. |
| SMTP | 1982 | Simple Mail Transfer Protocol — envoi de courrier électronique. Base du mail actuel. |
| TCP | 1974/1983 | Transmission Control Protocol — transport fiable, orienté connexion, avec contrôle de flux. |
| IP | 1974/1983 | Internet Protocol — adressage et routage des paquets entre réseaux hétérogènes. |
| DNS | 1983 | Domain Name System — résolution nom de domaine → adresse IP. |
| UDP | 1980 | User Datagram Protocol — transport rapide sans garantie de livraison. |
06 TCP/IP — Le protocole qui a tout changé
TCP/IP, conçu par Vint Cerf et Bob Kahn entre 1973 et 1974, est le socle d'Internet. Il sépare les responsabilités en deux couches :
IP (Internet Protocol)
Adressage et routage. Chaque machine a une adresse IP unique. Les paquets sont acheminés de routeur en routeur vers la destination. Sans connexion, sans garantie.
TCP (Transmission Control Protocol)
Transport fiable au-dessus d'IP. Établissement de connexion (handshake), numérotation des segments, accusés de réception, retransmission en cas de perte, contrôle de congestion.
IPv4
Adresses 32 bits (ex : 192.168.1.1). Environ 4,3 milliards d'adresses — épuisées en 2011. D'où IPv6 (128 bits).
Modèle en couches
Application → Transport → Internet → Accès réseau. Chaque couche s'appuie sur la précédente et offre un service à la suivante.
Handshake TCP (3 étapes) :
Client Serveur
| |
|------- SYN (seq=x) ------>|
|<----- SYN-ACK (seq=y) ----|
|------- ACK (seq=y+1) ---->|
| |
| Connexion établie |
07 Les RFC — Request for Comments
Les RFC (Request for Comments) sont les documents techniques qui définissent les standards d'Internet. Lancées par Steve Crocker en 1969, elles permettent une collaboration ouverte entre chercheurs.
| RFC | Sujet | Importance |
|---|---|---|
| RFC 1 (1969) | Host Software | Premier RFC, par Steve Crocker — posait les bases du dialogue entre hôtes ARPANET. |
| RFC 675 (1974) | Specification of Internet Transmission Control Program | Première spécification TCP de Cerf & Kahn. |
| RFC 791 (1981) | Internet Protocol (IPv4) | Spécification officielle d'IPv4 — toujours en vigueur. |
| RFC 793 (1981) | Transmission Control Protocol | Spécification officielle de TCP — toujours en vigueur. |
| RFC 1034/1035 (1987) | Domain Names (DNS) | Spécification du DNS par Paul Mockapetris. |
| RFC 2616 (1999) | HTTP/1.1 | Protocole du Web — remplacé par RFC 7230 puis HTTP/2 et HTTP/3. |
| RFC 8200 (2017) | Internet Protocol Version 6 (IPv6) | Standard actuel d'IPv6. |
rfc-editor.org. Elles définissent tout : de l'email au TLS en passant par QUIC et HTTP/3.08 Le courrier électronique sur ARPANET
En 1971, Ray Tomlinson de BBN Technologies écrit les premiers programmes d'envoi et de lecture d'email sur ARPANET. Il choisit @ comme séparateur car ce caractère ne pouvait pas figurer dans un nom d'utilisateur.
SNDMSG & READMAIL (1971)
Premiers programmes email de Tomlinson. SNDMSG pour envoyer, READMAIL pour lire. Fonctionnaient entre hôtes ARPANET.
Le symbole @
Choisi par Tomlinson pour séparer utilisateur@hôte. Il considérait ce choix "évident" — aucun nom d'utilisateur ne pouvait contenir @.
RD et MSG (1972)
Programmes email améliorés par Larry Roberts. L'email devient rapidement l'application la plus populaire d'ARPANET.
SMTP (1982)
Simple Mail Transfer Protocol (RFC 821) standardise l'échange d'emails. Base de tous les systèmes mail actuels.
09 Les acteurs clés
| Personne | Contribution |
|---|---|
| Paul Baran | Théorisation des réseaux distribués résistants (RAND Corp, 1962). Base conceptuelle d'ARPANET. |
| Donald Davies | Invention indépendante du "packet switching" (NPL, Royaume-Uni, 1965). |
| Lawrence Roberts | Architecte principal d'ARPANET à l'ARPA. Coordonne la conception et la mise en place. |
| Wesley Clark | Propose le concept d'IMP pour décharger les hôtes de la gestion réseau. |
| BBN Technologies | Construit les premiers IMP. Dépose le premier IMP à UCLA en août 1969. |
| Vint Cerf | Co-inventeur de TCP/IP avec Bob Kahn. Surnommé "père d'Internet". |
| Bob Kahn | Co-inventeur de TCP/IP. Pose les principes d'interconnexion de réseaux hétérogènes. |
| Ray Tomlinson | Inventeur du courrier électronique et du symbole @ (1971). |
| Paul Mockapetris | Inventeur du DNS (1983). Remplace les fichiers HOSTS.TXT statiques. |
| Tim Berners-Lee | Inventeur du World Wide Web au CERN (1989–1991). HTTP, HTML, URL. |
10 ARPANET et le DNS
Au début, une liste centralisée HOSTS.TXT sur un serveur du SRI (Stanford Research Institute) recensait tous les hôtes ARPANET. Les administrateurs téléchargeaient ce fichier régulièrement. En 1984, avec des milliers d'hôtes, ce système ne tenait plus.
Paul Mockapetris conçoit le DNS (RFC 1034 et 1035) : une base de données hiérarchique et distribuée. Les noms de domaine sont organisés en arbre : .com, .org, .edu, puis les sous-domaines.
Résolution DNS :
Browser → DNS Resolver
↓
Root Server (.)
↓
TLD Server (.fr)
↓
Authoritative Server (univ-xxx.fr)
↓
Adresse IP → Browser
11 Héritage et influence d'ARPANET
ARPANET a posé les bases architecturales d'Internet : un réseau décentralisé, ouvert, sans autorité centrale unique, basé sur des protocoles standardisés et documentés publiquement via les RFC. Ce modèle a rendu possible l'innovation distribuée à l'échelle mondiale.
12 ARPANET vs Internet — différences clés
| Critère | ARPANET | Internet |
|---|---|---|
| Périmètre | Réseau militaire/académique américain | Réseau mondial, civil, ouvert |
| Accès | Restreint à universités et labos ARPA | Public, commercial, universel |
| Protocole | NCP (1970–1983), puis TCP/IP | TCP/IP, HTTP, HTTPS, DNS, BGP… |
| Taille | Jusqu'à ~200 nœuds | Milliards d'appareils |
| Gouvernance | ARPA / DoD | ICANN, IETF, IANA, IAB (décentralisé) |
| Durée | 1969–1990 | 1983–aujourd'hui |
13 Résumé
ARPANET n'était pas Internet, mais il en est la mère. En résolvant un problème militaire (communications décentralisées résistantes), il a engendré des inventions qui ont transformé la civilisation : la commutation de paquets, TCP/IP, le courrier électronique, le DNS, et les bases sur lesquelles Tim Berners-Lee construira le Web.