ARPANET : les quatre premiers nœuds du réseau
À la fin de l’été 1969, une armoire métallique est livrée dans un laboratoire de l’université de Californie à Los Angeles (UCLA). Elle n’est pas destinée à effectuer des calculs scientifiques, ni à servir directement les chercheurs. Sa mission est inhabituelle pour l’époque : permettre à des ordinateurs de modèles et de systèmes d’exploitation différents de communiquer à travers un même réseau. Pour cela, chaque laboratoire dispose d’un équipement spécialisé, appelé IMP, chargé d’assurer la transmission des données.
Cette armoire IMP, pour Interface Message Processor. Construite par l’entreprise américaine Bolt, Beranek and Newman (BBN), elle forme le premier maillon d’ARPANET, un réseau expérimental financé par l’ARPA. Quelques mois plus tard, quatre centres de recherche américains disposent d’un équipement semblable.
La célèbre transmission des lettres « LO », le 29 octobre 1969, est restée dans les mémoires. Mais derrière cette anecdote se trouve une histoire plus concrète, celle d’ingénieurs qui ont dû relier des ordinateurs incompatibles, inventer des équipements spécialisés et écrire les premières règles de communication du réseau.
De la recherche informatique à un réseau réel
Dans les années 1960, plusieurs laboratoires américains travaillent sur l’informatique interactive et le partage des ressources. Les ordinateurs restent coûteux et chaque centre possède ses propres logiciels, ses périphériques et ses machines. Les systèmes de temps partagé, comme CTSS au MIT, permettent déjà à plusieurs personnes d’utiliser un même ordinateur. Pourtant, accéder aux ressources d’un autre établissement demeure compliqué.
Au sein de l’Information Processing Techniques Office (IPTO), un bureau de l’agence américaine ARPA, Robert Taylor soutient l’idée d’un réseau reliant les centres de recherche financés par l’agence. Il fait appel à Lawrence Roberts, qui a déjà participé à des expériences de connexion entre ordinateurs distants, notamment avec le TX-2 du Lincoln Laboratory.
Roberts prend en charge la conception du projet. L’enjeu n’est pas simplement de poser des lignes entre des bâtiments : il faut trouver comment faire dialoguer des ordinateurs de constructeurs différents sans imposer à tous la même architecture. En décembre 1968, BBN obtient le contrat de fabrication des équipements qui assureront les communications. Le chantier peut commencer.
Les IMP : a quoi ça sert ?
Le choix technique est décisif. Plutôt que de demander à chaque grand ordinateur de gérer lui-même les transmissions, BBN développe une machine spécialisée, placée entre l’ordinateur du laboratoire — appelé hôte — et les lignes du réseau.
L’équipe de BBN, dirigée par Frank Heart, comprend notamment Severo Ornstein, Will Crowther, Bernie Cosell, Dave Walden et Robert Kahn. Elle retient comme base matérielle le Honeywell DDP-516, un mini-ordinateur à mots de 16 bits. BBN l’adapte en ajoutant des interfaces particulières et un logiciel capable de gérer les messages échangés avec les autres IMP.
Les premiers appareils disposent d’une mémoire très limitée au regard des usages actuels : l’un des exemplaires conservés par le Computer History Museum possède environ 12 000 mots de mémoire. L’équipement n’a pourtant pas besoin d’exécuter un grand système de calcul scientifique. Il doit surtout recevoir, contrôler, mémoriser brièvement et transmettre des données.
Un hôte, un IMP, puis le réseau
Le fonctionnement peut se comprendre à partir d’un exemple. Un chercheur de UCLA souhaite utiliser un programme hébergé sur l’ordinateur du Stanford Research Institute. Son ordinateur envoie un message à l’IMP local ; celui-ci le transmet vers l’IMP distant, qui le remet à l’ordinateur destinataire. Le chemin inverse permet de recevoir la réponse.
Cette répartition des rôles évite aux deux ordinateurs hôtes d’avoir à connaître tous les détails des lignes et des transmissions intermédiaires. Elle annonce, sans lui être identique, la distinction moderne entre les machines qui utilisent le réseau et les équipements qui transportent leurs données.
Que se passe-t-il à l’intérieur du réseau ?
Les IMP utilisent la commutation de paquets. Au lieu de réserver une liaison complète pour toute la durée d’une conversation, ils font circuler de petites unités de données sur des lignes partagées. Un IMP reçoit un paquet, le conserve le temps nécessaire, puis le transmet à l’équipement suivant : c’est le principe du store and forward, « stocker puis transmettre ».
La RFC 1 d’avril 1969 décrit déjà cette organisation avec une précision remarquable. Un message envoyé par un hôte peut être découpé par son IMP en plusieurs paquets, puis réassemblé par l’IMP de destination. Le document prévoit des paquets d’au plus 1 010 bits et un contrôle destiné à détecter les erreurs de transmission.
Les premières liaisons longue distance fonctionnent à 50 kbit/s. Ce débit paraît infime à l’heure de la fibre optique, mais il permet alors de partager une ligne entre plusieurs échanges informatiques. L’essentiel est ailleurs : les ordinateurs ne dépendent plus d’une connexion conçue exclusivement pour chaque couple de machines.
1969 : quatre sites, quatre ordinateurs différents
Le premier IMP arrive à UCLA à la fin du mois d’août 1969 et est raccordé début septembre. Un deuxième est installé en octobre au Stanford Research Institute (SRI), à Menlo Park. L’université de Californie à Santa Barbara rejoint l’expérience en novembre, puis l’université de l’Utah en décembre.
Au terme de l’année 1969, ARPANET relie donc quatre établissements. Ce nombre est modeste, mais la diversité de leurs machines montre déjà l’intérêt de l’architecture retenue.
| Site | Ordinateur hôte | Travaux associés |
|---|---|---|
| UCLA | SDS Sigma 7 | Mesure et analyse du fonctionnement du réseau, avec l’équipe de Leonard Kleinrock. |
| Stanford Research Institute (SRI) | SDS 940 | Informatique interactive et système NLS développé dans l’équipe de Douglas Engelbart. |
| Université de Californie à Santa Barbara (UCSB) | IBM System/360 Model 75 | Mathématiques interactives et affichage de résultats scientifiques. |
| Université de l’Utah | DEC PDP-10 | Recherches sur les images de synthèse et le graphisme en trois dimensions. |
Ces ordinateurs ne partagent ni le même constructeur ni le même environnement logiciel. L’IBM System/360 de Santa Barbara appartient ainsi à une tout autre famille que le PDP-10 de l’Utah. ARPANET doit permettre d’accéder à des ressources complémentaires malgré ces différences.
Au SRI, le système NLS de Douglas Engelbart explore notamment de nouvelles façons de travailler sur des documents et des informations. À l’Utah, les équipes spécialisées dans le graphisme cherchent à produire des représentations tridimensionnelles complexes. Relier ces laboratoires, ce n’est donc pas seulement échanger des caractères : c’est envisager de partager des outils et des compétences difficilement disponibles ailleurs.
Le premier échange : une réussite après deux lettres
Le 29 octobre 1969, alors que seuls UCLA et le SRI disposent encore de leurs connexions initiales, l’étudiant Charley Kline tente depuis UCLA d’ouvrir une session sur l’ordinateur du SRI. Bill Duvall suit l’essai à l’autre extrémité. Les lettres « L » et « O » de la commande LOGIN sont reçues, puis le système distant tombe en panne. La connexion complète réussit lors d’une nouvelle tentative, environ une heure plus tard.
L’anecdote est connue, mais il faut la nommer précisément : il s’agit du premier échange enregistré entre deux ordinateurs hôtes d’ARPANET, et non du premier message informatique de toute l’histoire. Pour la chronologie générale et l’héritage de cet épisode, on peut consulter notre article sur l’histoire d’Internet, d’ARPANET à TCP/IP.
Pour les ingénieurs, l’expérience confirme surtout un fait attendu depuis des mois : un programme exécuté sur une machine peut désormais dialoguer avec un autre, à distance, à travers l’infrastructure commune des IMP.
Les logiciels : le problème qui reste à résoudre
Faire circuler des paquets ne suffit pas. Si les IMP assurent le transport des messages, les ordinateurs hôtes doivent encore s’accorder sur la manière de demander une connexion, d’envoyer des données et de comprendre les réponses. Ce travail est mené collectivement par les équipes des premiers sites.
Le 7 avril 1969, Steve Crocker, chercheur à UCLA, diffuse un texte intitulé Host Software. C’est la première Request for Comments, ou RFC 1. Elle résume les propositions de communication et, surtout, les questions qui restent ouvertes. Crocker explique que ces choix ne sont pas définitifs et attend les réactions de ses collègues.
Cette manière de publier des documents discutables et amendables est devenue une tradition majeure des réseaux informatiques. Elle rappelle qu’ARPANET n’est pas né avec des règles entièrement écrites à l’avance : ses concepteurs ont appris à faire fonctionner le réseau tout en l’expérimentant.
Du dialogue entre machines aux usages des chercheurs
Les travaux aboutissent progressivement à NCP, l’ensemble de mécanismes de communication utilisé par les ordinateurs hôtes d’ARPANET au début des années 1970. Il devient possible d’ouvrir des sessions à distance, puis de transférer des fichiers. En 1971, Ray Tomlinson réalise chez BBN un système de courrier électronique entre ordinateurs du réseau, qui rencontre bientôt un succès inattendu.
Ce développement dépasse le but initial de partage des ressources de calcul. Les chercheurs utilisent le réseau pour travailler sur des machines éloignées, mais aussi pour s’écrire. ARPANET devient peu à peu un espace de coopération.
NCP reste toutefois adapté à ce réseau particulier. Relier plusieurs réseaux indépendants demandera d’autres solutions. Les recherches de Robert Kahn et Vinton Cerf, ainsi que celles de Louis Pouzin et de l’équipe française de Cyclades, prennent alors leur importance. Cette histoire conduit au passage d’ARPANET à TCP/IP en 1983, expliqué dans notre dossier général sur les origines d’Internet.
Ce qu’ARPANET a réellement démontré
À la fin de 1969, personne ne consulte de pages Web sur ARPANET : le Web ne sera proposé par Tim Berners-Lee qu’en 1989. Le réseau américain compte seulement quatre sites, et les logiciels de communication y sont encore en pleine évolution. Il serait donc trompeur d’y voir déjà l’Internet mondial.
Son importance tient plutôt à trois résultats concrets. Des ordinateurs de familles différentes peuvent être reliés. Le transport des messages peut être confié à des machines spécialisées, indépendantes des applications des chercheurs. Enfin, plusieurs laboratoires peuvent construire ensemble les règles nécessaires à leurs échanges.
ARPANET s’étendra ensuite à d’autres centres de recherche avant d’être arrêté en 1990. Ses quatre premières installations restent le témoignage d’une transition essentielle : celle d’une informatique organisée autour de machines isolées vers une informatique où les ressources peuvent être accessibles à distance.
Sources et documents historiques
- Steve Crocker, RFC 1: Host Software (7 avril 1969) — document d’époque sur l’interface entre hôtes et IMP, et sur les premiers échanges envisagés.
- Computer History Museum, Internet History: 1960s — chronologie de BBN, des premières installations et du groupe de travail sur les protocoles.
- Computer History Museum, Interface Message Processor — fiche d’un IMP historique conservé au musée.
- UCLA, archives de Leonard Kleinrock : The Day the Infant Internet Uttered its First Words — reproduction du registre de la transmission du 29 octobre 1969.
- Leonard Kleinrock, An Early History of the Internet (2010) — présentation des quatre sites, de leurs machines et des premières liaisons.
- Archives du Computer History Museum : documents de l’ARPA, dont le rapport BBN 1822 — spécifications techniques du matériel et de l’interface hôte–IMP.
