On lit souvent qu'Internet est né comme réseau de défense américain. En réalité, contrairement à cette « légende tenace et sulfureuse » [Huitema1996, p. 51], Internet n'a pas été conçu comme réseau de communication militaire ni comme réseau de commande d'engins ou autre application offensive ou défensive. Pourtant Internet est, certes, né grâce à la DARPA [Defense Advanced Research Projects Agency, Agence des Projets de Recherche Avancés du ministère (américain) de la défense, http://www.darpa.mil]. La DARPA, alors ARPA, à été constituée en 1958 comme une réponse au lancement de Spoutnik [NASA2003] : il s'agissait de soutenir des projets technologiques de pointe pouvant induire des développements militaires ou ayant, de manière générale une portée stratégique. Cette structure, relativement légère, est indépendante du système de recherche et développement militaire.

Pour être précis, l'ancètre d'Internet est le réseau ARPAnet lancé en 1969 pour servir de réseau de communication informatique entre ordinateurs de différents centres de recherche. Il s'agit donc d'abord d'un outil de recherche scientifique (et technologique), ce qu'il restera encore de façon dominante pendant un quart de siècle.

Même si le réseau ARPAnet est l'ancêtre direct d'Internet, ce n'est qu'un prédécesseur parmi d'autres. La nouveauté technologique qui le porte, la commutation de paquets (cf. plus loin), est également mise en œuvre à la même époque dans d'autres pays. Internet ne se fera pas en s'étendant depuis les USA vers les autres pays mais en agrégeant d'autres réseaux nationaux. À la même époque qu'Arpanet, se constituait par exemple en France le réseau Cyclades (à partir de 1973) [Huitema1996, p. 2].

Quelle est donc cette fameuse commutation de paquets ?

Précisons d'abord que cette définition s'est faite, historiquement, par distinction entre deux grandes catégories de réseaux [network] : le réseau de télécommunication, basé sur la commutation de circuits, et le réseau informatique, basé sur la commutation de paquets (actuellement, ces deux catégories s'interpénètrent largement).

Figure 3.1. Commutation de circuits : le central Gutenberg (© Alain Groult)

Un réseau de télécommunication est conçu pour réaliser des services, dont le principal est la téléphonie. Ces services ont généralement des contraintes de temps réel (isochronie) : l'acheminement de la voix doit être inférieur à 28 ms. Ces réseaux privilégient la commutation de circuits : un circuit physique est établi et maintenu pendant la durée de la communication entre l'émetteur et le récepteur, sur le même principe que les standardistes d'antant qui reliaient par deux lignes les correspondants. Le circuit établi suit une route dont les nœuds sont des commutateurs (les “centraux”). Cela satisfait les contraintes d'isochronie (pour des réseaux terrestres d'échelle moyenne). Cependant, quand les deux correspondants n'émettent rien le circuit est toujours mobilisé, bien qu'inutilisé. Autre inconvénient, majeur, le réseau a une capacité maximale : quand toutes les lignes disponibles sur une part de réseau (entreprise, cellule, central, ville,...) sont occupées, il n'est plus possible d'établir un nouveau circuit.

Les réseaux informatiques, qui n'avaient que rarement des contraintes isochrones, ont choisi un autre mode de commutation que celle des circuits.

Figure 3.2. La commutation de paquets^[1]

Une première idée d'économie consiste à réaliser une commutation basée sur les messages (entre les messages, il n'y a que du silence), comme pour la poste ou les réseaux routiers : chaque message est aiguillé indépendamment des autres, sans avoir besoin de savoir (de prime abord) s'il fait partie d'une correspondance ou non. Comme il n'y a pas de circuit établi de bout en bout, le message est envoyé de nœud en nœud [node] (les points du réseau), et ne peut être envoyé au nœud suivant par un nœud-étape tant qu'il n'a pas été complètement et correctement reçu. Chaque nœud doit donc disposer d'une mémoire pour stocker les messages tant qu'ils ne sont pas reçus (et stockés) par le nœud suivant.

Il est clair que si ce mode de commutation était adopté avec des messages de taille quelconque, plusieurs problèmes se poseraient, notamment :

D'où l'idée de découper un message en paquets [paquets ou datagrams], dont chacun a une taille maximale, et de faire de la commutation de paquets, c'est à dire d'aiguiller chaque paquet indépendamment des autres paquets du message. Non seulement cela résoud les deux problèmes précédents, mais la durée totale d'acheminement du message s'en trouve réduite, puisqu'un nœud peut commencer à renvoyer un paquet dès qu'il l'a complétement reçu, sans attendre l'intégralité du message. C'est cette idée novatrice qui a présidé à la création d'ARPAnet et d'autres réseaux informatique nationaux, puis d'Internet.

Dans ce mode d'échange, il n'y a pas de maximum de communications simultanées : au delà d'un certain point l'encombrement ralentit considérablement les communications, mais ne les arrête pas.

Une autre idée d'évolution consiste à passer de paquets de taille bornée, mais encore variable, à des cellules [cell] de taille fixe mais très petite. Cela permet de réduire encore la durée d'acheminement, mais surtout d'augmenter la vitesse de commutation grâce à la réalisation de commutateurs plus simples. C'est le choix de la technologie ATM [Asynchronous Transfer Mode].

Un réseau informatique est un ensemble de systèmes informatiques permettant le transport de données. Il y en a de très petite taille : des circuits reliant les différentes unités à l'intérieur d'un ordinateur. Les réseaux informatiques reliant des ordinateurs sont classés selon leur extension géographique :

Après les LAN installés dans les universités et les entreprises dès le début des années 1980, après l'interconnexion des WAN pour constituer l'Internet dans les années 1980, on assiste depuis la fin du 20^e siècle au développement considérable des MAN, qui bénéficient de nouvelles technologies (ATM, Gigabit ethernet, ADSL et SDSL, CPL). Nous écrivions il y a quelques années que « La fin de la décennie 2000-2009 verra probablement l'essort de l'Internet via les réseaux de téléphonie mobile (3e génération) et autres réseaux herziens locaux (WiMax) » ; il semble aujourd'hui que nous ne devions pas attendre si longtemps.

Bien entendu tous les réseaux informatiques, même à l'intérieur d'un pays donné, n'adoptèrent pas tous le même standard de communication. En 1973, Vint Cerf et Robert Kahn eurent l'idée d'interconnecter ces différents types de réseaux en imposant un protocole, un langage, commun. Ce langage sera compris directement par certains nœuds mais surtout traduit par les « passerelles » entre réseaux. Ainsi Internet (inter-net = inter-réseau ou réseau international, en anglais), est d'abord un réseau de réseaux. On parle aussi de coalition de réseaux ou (de réseau) d'interconnexion de réseaux ou encore de fédération de réseaux.

Les premières versions d'IP, le protocole Internet, sont publiées en 1978 et les premières mises en place datent de 1981. Depuis, la croissance explosive d'Internet se fait sous l'action combinée de deux effets boule-de-neige qu'Anthony Rutkowski résume sous l'expression « connectivity is it's own reward » [“la connectivité se récompense elle-même”].