ARPANET

L'Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) fut le premier réseau à utiliser la commutation de paquets et est largement considéré comme le précurseur de l'Internet moderne. Créé en 1969 par l'Advanced Research Projects Agency (ARPA) du département de la Défense des États-Unis, ARPANET avait pour objectif de permettre une communication efficace entre différents centres de recherche universitaires et gouvernementaux.

Initialement conçu dans le cadre d'un projet de recherche militaire, ARPANET visait à développer un réseau de communication décentralisé et résilient, capable de continuer à fonctionner même en cas de défaillances ou d'attaques, notamment dans un contexte de guerre nucléaire. Le réseau introduisit la technologie révolutionnaire de la "commutation de paquets", un concept fondamental qui permet aujourd'hui le transfert efficace de données sur l'Internet.

Objectifs d'ARPANET

Résilience face aux pannes et interruptions

• L'un des objectifs d'ARPANET était de créer un réseau capable de maintenir les communications en cas de défaillances ou d'interruptions, y compris des pannes matérielles ou des attaques. Bien que la capacité à survivre à une attaque nucléaire ait souvent été mentionnée, l'accent principal était mis sur la création d'un réseau décentralisé et résilient, capable de rerouter les données autour des nœuds défaillants.
• Grâce à sa conception décentralisée, le réseau permettait aux informations de contourner les nœuds détruits ou hors service, assurant ainsi la continuité des échanges, même en cas de pannes locales. Cette résilience aux interruptions est une caractéristique clé du design d'ARPANET.

Partage des ressources informatiques

• ARPANET avait pour objectif de permettre le partage de ressources informatiques coûteuses entre différents centres de recherche universitaires et militaires.
• Ce système optimisait l'utilisation des ordinateurs et serveurs en offrant un accès distant à ces ressources, permettant ainsi à plusieurs institutions de les exploiter de manière efficace.

Collaboration entre chercheurs

• ARPANET facilitait la collaboration entre chercheurs et scientifiques travaillant sur des projets financés par l'ARPA.
• Le réseau encourageait le partage d'informations et de données entre différents centres de recherche, améliorant ainsi l'efficacité et la coordination des projets collaboratifs.

Expérimentation de nouvelles technologies

• ARPANET servit de plateforme d'expérimentation pour des technologies novatrices, comme le protocole TCP/IP, qui devint plus tard la base fondamentale de l'Internet.
• Cette phase d'expérimentation a joué un rôle clé dans l'élaboration de normes de communication qui ont profondément influencé le développement futur des réseaux informatiques.

Amélioration des communications longue distance

• ARPANET visait à améliorer les communications longue distance en offrant une efficacité supérieure aux méthodes traditionnelles, telles que les lignes téléphoniques commutées.

Mise en service d'ARPANET

ARPANET a été mis en service en 1969 avec quatre nœuds initiaux, installés dans des universités américaines.

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UCLA : University of California, Los Angeles

• Le premier nœud d'ARPANET a été établi à l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA).
• Le tout premier message ARPANET a été envoyé depuis ce nœud le 29 octobre 1969.
• Le message initial devait être "LOGIN", mais seules les lettres "L" et "O" ont été transmises avant que le système ne plante.
• Cet événement est souvent considéré comme le point de départ officiel de l'ère des réseaux informatiques modernes.

SRI : Stanford Research Institute, Menlo Park

• Le deuxième nœud d'ARPANET était situé au Stanford Research Institute (aujourd'hui SRI International) à Menlo Park, en Californie.
• SRI était responsable du développement de la première interface utilisateur pour ARPANET, jouant ainsi un rôle clé dans l'interaction avec le réseau.

UCSB : University of California, Santa Barbara

• Le troisième nœud d'ARPANET se trouvait à l'Université de Californie à Santa Barbara (UCSB).
• UCSB a joué un rôle clé dans le développement des premières applications réseau, notamment en contribuant à l'essor du courrier électronique sur ARPANET.

Utah : University of Utah, Salt Lake City

• Le quatrième nœud d'ARPANET a été installé à l'Université de l'Utah à Salt Lake City.
• Ce site a joué un rôle important dans le développement des premiers outils de mesure de performance du réseau, essentiels pour évaluer la stabilité et l'efficacité du système.

NORSAR : Premier nœud international

• NORSAR, un institut de recherche norvégien spécialisé dans la sismologie et les technologies de l'information, a été le premier nœud non américain à rejoindre ARPANET.
• NORSAR joue un rôle clé dans la détection des explosions nucléaires à travers un réseau de stations sismiques, renforçant ainsi la collaboration scientifique internationale via ARPANET.

Compléments d'information

Topologie décentralisée

• ARPANET était basé sur une architecture décentralisée, dans laquelle plusieurs nœuds (ordinateurs) étaient interconnectés par des liaisons de communication redondantes.
• Cette conception permettait au réseau de survivre à des pannes locales, les données pouvant être redirigées autour des nœuds défaillants, ce qui augmentait considérablement la résilience du système.

Protocole TCP/IP

• ARPANET fut le premier réseau à tester et adopter le protocole TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), devenu l'un des fondements de l'Internet moderne. Ce protocole assure une communication fiable entre ordinateurs en fragmentant les données en paquets, qui sont ensuite transmis indépendamment et réassemblés à leur destination.

Evolution vers Internet

• ARPANET a servi de modèle pour le développement de l'Internet. En 1983, le réseau est passé du protocole NCP (Network Control Program) au TCP/IP, marquant une étape cruciale dans l'évolution vers l'Internet moderne. Ce changement a permis une interconnexion plus fluide entre différents réseaux, ouvrant la voie à l'expansion globale d'Internet.

Élargissement

• Au fil des années, ARPANET s'est étendu pour inclure de nombreuses universités et centres de recherche aux États-Unis, jetant les bases de la première communauté académique connectée en réseau. Cela a grandement facilité la collaboration scientifique à une échelle inédite.

Démilitarisation

• Initialement conçu pour des usages militaires, ARPANET a progressivement évolué au cours des années 1970 vers des utilisations civiles et académiques. Ce changement a été crucial pour ouvrir la voie à un réseau mondial accessible au public, permettant ainsi une expansion bien au-delà des milieux militaires.

Héritage

• ARPANET a jeté les bases techniques et conceptuelles de l'Internet moderne, en privilégiant des principes tels que la décentralisation, la résilience aux pannes, et l'interopérabilité des réseaux. Son héritage perdure dans les infrastructures et technologies qui soutiennent l'Internet actuel.

Commutation par paquets

ARPANET a joué un rôle crucial dans le développement et la popularisation du concept de la commutation par paquets (packet switching). Cette technique de transmission de données consiste à diviser les messages en petites unités appelées paquets, qui sont transmis individuellement à travers le réseau, puis réassemblés une fois arrivés à leur destination finale.

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Avant l'avènement de la commutation par paquets, les réseaux de communication utilisaient principalement la technique de la commutation de circuits (circuit switching).

Commutation de circuits

Établissement d'un circuit dédié

• Lorsqu'un utilisateur souhaitait établir une communication avec une autre partie, un circuit dédié était mis en place entre les deux points.
• Cela signifiait que pendant toute la durée de la communication, une ligne physique était réservée exclusivement pour les deux utilisateurs, même pendant les périodes de silence.

Exclusivité de la connexion

• Une fois le circuit établi, il restait exclusivement réservé aux deux parties jusqu'à la fin de la communication.
• Personne d'autre ne pouvait utiliser ce circuit pendant ce temps.

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⊕ Avantages de la commutation de circuits

1. Qualité de service

   • Les circuits commutés offraient une qualité de service constante, car la ligne était dédiée à la communication, ce qui évitait les délais associés à la commutation par paquets.

2. Adapté à la transmission de la voix

   • Cette méthode était particulièrement bien adaptée à la transmission de la voix, permettant une communication en temps réel sans délai perceptible.

⊖ Inconvénients de la commutation de circuits

1. Inefficacité des ressources

   • Les circuits commutés étaient inefficaces en termes d'utilisation des ressources réseau.
   • La ligne réservée restait inactive pendant les périodes de silence, ce qui entraînait un gaspillage de bande passante.

2. Manque de résilience

   • En cas de panne, les circuits commutés manquaient de résilience.
   • Si une partie du circuit était endommagée, la communication était immédiatement interrompue.

3. Coût élevé

   • Cette méthode était coûteuse, car elle nécessitait la réservation de ressources dédiées pour chaque communication, ce qui devenait prohibitif à mesure que le nombre d'utilisateurs augmentait.

DARPA

La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), ou Agence des projets de recherche avancée de défense, est une agence du département de la Défense des États-Unis, responsable de la recherche et du développement de technologies de pointe à des fins militaires.

Création

• La DARPA, initialement connue sous le nom d'ARPA, a été créée en 1958 en réponse au lancement du satellite Spoutnik par l'Union soviétique.
• Son objectif était de garantir que les États-Unis maintiennent leur avance technologique et militaire en développant des technologies de rupture.

Innovation radicale

• La DARPA est réputée pour sa mission axée sur le développement de technologies révolutionnaires.
• Elle se concentre sur des projets à haut risque, mais avec un potentiel de transformation majeur pour les technologies militaires et civiles.

Projets emblématiques

• DARPA a été à l'origine de projets tels que le développement d'ARPANET, le précurseur d'Internet.
• Elle a également fait progresser des domaines tels que l'intelligence artificielle, la robotique, la biotechnologie, et les technologies spatiales.

Principe de l'innovation disruptive

• La DARPA favorise le développement de technologies disruptives, qui bouleversent les paradigmes technologiques existants et ouvrent de nouvelles possibilités et applications.

Collaboration avec l'industrie et les universités

• DARPA collabore étroitement avec des entreprises privées, des universités et des chercheurs pour mener à bien ses projets.
• Elle lance régulièrement des appels d'offres afin de stimuler l'innovation dans le secteur de la recherche et du développement.

Sécurité nationale

• Bien que ses technologies aient souvent des applications civiles, la mission principale de la DARPA est de soutenir les intérêts de la sécurité nationale des États-Unis.

Héritage technologique

• Les concepts et technologies issus de la DARPA ont eu un impact mondial, influençant non seulement la défense, mais aussi la société civile et l'économie, dans des domaines tels que l'Internet, la robotique et l'intelligence artificielle.

A Selected History of DARPA Innovation