Histoire d’Internet : ARPANET, Cyclades et TCP/IP

Le 29 octobre 1969, à l’université de Californie à Los Angeles, un étudiant nommé Charley Kline tente de se connecter à un ordinateur situé à plusieurs centaines de kilomètres, au Stanford Research Institute. Il commence à saisir le mot LOGIN. Les deux premières lettres, « LO », parviennent à destination. Puis le système distant tombe en panne.

Quelques heures plus tard, la connexion fonctionne. L’événement passe presque inaperçu. Pourtant, cette expérience marque une étape essentielle de l’histoire d’Internet : pour la première fois, deux ordinateurs du réseau ARPANET viennent de communiquer à distance.

Il n’existe alors ni navigateur Web, ni Google, ni réseaux sociaux. Les ordinateurs sont coûteux, généralement installés dans des laboratoires, et leurs utilisateurs travaillent souvent depuis des terminaux. L’idée de relier toutes ces machines dans un réseau mondial paraît encore très lointaine.

Comment sommes-nous passés de quelques ordinateurs universitaires à un réseau reliant aujourd’hui des milliards d’appareils ? L’histoire d’Internet ne se résume pas à l’invention d’un seul homme, ni à un projet militaire américain. Elle est le résultat de plusieurs décennies d’expérimentations, de collaborations internationales et de décisions techniques dont certaines auraient pu être différentes.

Fiche rapide : les grandes étapes de l’histoire d’Internet

Date	Événement
1962	J. C. R. Licklider imagine un réseau donnant accès à des ressources informatiques éloignées.
1964-1966	Paul Baran et Donald Davies développent indépendamment des concepts fondamentaux de la commutation de paquets.
1969	ARPANET relie ses quatre premiers centres de recherche américains.
1973	Le réseau français Cyclades expérimente une architecture fondée sur les datagrammes.
1974	Vinton Cerf et Robert Kahn publient leur proposition de protocole pour interconnecter des réseaux.
1er janvier 1983	ARPANET abandonne NCP au profit de TCP/IP.
1986	NSFNET contribue à étendre considérablement l’Internet universitaire.
1989-1993	Naissance et diffusion du World Wide Web.
1995	Arrêt de la dorsale NSFNET et transition vers des infrastructures commerciales.

Pourquoi relier des ordinateurs ?

Au début des années 1960, les ordinateurs sont des machines rares et extrêmement coûteuses. Une université peut posséder un ordinateur performant pour les calculs scientifiques, tandis qu’un autre laboratoire dispose d’un système spécialisé dans l’affichage graphique ou le traitement de l’information.

Mais ces ressources restent largement isolées. Un chercheur qui souhaite utiliser un ordinateur situé dans une autre université doit souvent s’y rendre ou organiser l’envoi de ses programmes et de ses données.

Les systèmes en temps partagé, comme CTSS au MIT, ont déjà montré qu’un même ordinateur peut servir simultanément plusieurs utilisateurs. Une nouvelle question apparaît naturellement : pourquoi limiter cet accès aux terminaux reliés localement à la machine ?

En 1962, le chercheur américain Joseph Carl Robnett Licklider imagine ce qu’il appelle un « Galactic Network ». Derrière ce nom ambitieux se cache une vision étonnamment moderne : des ordinateurs interconnectés, permettant d’accéder rapidement à des programmes et à des informations, indépendamment de leur emplacement.

Cette réflexion intéresse l’ARPA, une agence de recherche du département américain de la Défense. Ses laboratoires financent des projets informatiques dans plusieurs universités. Relier leurs machines permettrait de partager des ressources coûteuses et de faciliter le travail collectif.

Robert Taylor, responsable d’un programme de recherche informatique de l’ARPA, se heurte lui-même à une situation absurde : il dispose de plusieurs terminaux différents pour accéder à plusieurs ordinateurs éloignés. Pourquoi ne pourrait-il pas utiliser un seul terminal pour communiquer avec tous ?

Le problème n’est donc pas seulement de transmettre des données. Il s’agit de transformer des ordinateurs isolés en ressources accessibles à distance.

ARPANET et la révolution de la commutation de paquets

Pourquoi le réseau téléphonique ne suffit-il pas ?

Le réseau téléphonique traditionnel fonctionne principalement par commutation de circuits. Lorsqu’une communication est établie, un chemin de transmission lui est réservé pendant toute sa durée.

Ce principe convient à une conversation téléphonique continue. Il est moins adapté aux échanges informatiques, souvent irréguliers : un ordinateur envoie quelques données, attend une réponse, puis reste parfois silencieux.

Réserver une ligne pour ces échanges intermittents représente un gaspillage de capacité.

Une autre solution apparaît progressivement : la commutation de paquets.

Au lieu de réserver un circuit complet, le message est découpé en petites unités de données appelées paquets. Ces paquets circulent sur des liaisons partagées avec d’autres communications. Des équipements intermédiaires les reçoivent et les transmettent progressivement vers leur destination.

Cette technique constitue une première révolution. Mais une question demeure : qui doit garantir que les paquets arrivent correctement et dans le bon ordre ? Le réseau lui-même ou les ordinateurs qui communiquent ?

Au début des années 1970, cette question conduira l’ingénieur français Louis Pouzin et son équipe à développer, avec le réseau Cyclades, une approche originale fondée sur les datagrammes. Elle exercera une influence importante sur l’architecture d’Internet.

Imaginons trois chercheurs qui souhaitent transférer des fichiers. Avec des circuits réservés, chaque communication peut immobiliser des ressources même lorsqu’aucune donnée n’est envoyée. Avec les paquets, les trois transferts utilisent les mêmes liaisons à tour de rôle, selon les disponibilités du réseau.

Cette technique permet de mieux exploiter les capacités de transmission et de construire des réseaux informatiques plus souples.

Paul Baran et Donald Davies : deux recherches complémentaires

Aux États-Unis, Paul Baran travaille au sein de la RAND Corporation. En 1964, il publie des recherches sur les communications distribuées. Il étudie notamment la possibilité de construire un réseau capable de continuer à fonctionner lorsque certains de ses éléments sont détruits.

Au Royaume-Uni, Donald Davies développe indépendamment, au National Physical Laboratory, une architecture de communication par petits blocs de données. Au milieu des années 1960, il introduit le terme packet, qui donnera en français le mot « paquet ».Les motivations ne sont pas exactement les mêmes. Baran s’intéresse notamment à la robustesse d’un réseau de communications. Davies cherche à concevoir une transmission de données efficace entre ordinateurs.

À ces travaux s’ajoutent ceux de Leonard Kleinrock sur les mécanismes mathématiques des communications, et ceux de nombreux chercheurs qui devront transformer ces idées en systèmes utilisables.

La commutation de paquets ne naît donc pas d’une découverte isolée. Plusieurs équipes avancent en parallèle avant que leurs recherches ne convergent.

1969 : les quatre premiers nœuds d’ARPANET

Sous la direction de Larry Roberts, l’ARPA lance la construction d’ARPANET. La société Bolt, Beranek and Newman (BBN) développe les équipements chargés de transmettre les paquets entre les ordinateurs.

Ces équipements sont appelés Interface Message Processors, ou IMP. On peut les considérer comme des précurseurs des routeurs, même si leur fonctionnement et leurs protocoles diffèrent de ceux des routeurs actuels.

À la fin de 1969, quatre établissements sont connectés :

• l’université de Californie à Los Angeles (UCLA) ;
• le Stanford Research Institute (SRI) ;
• l’université de Californie à Santa Barbara (UCSB) ;
• l’université de l’Utah.

Le 29 octobre 1969, dans un laboratoire de l’UCLA, l’étudiant Charley Kline, sous la supervision du professeur Leonard Kleinrock, tente de se connecter à un ordinateur du Stanford Research Institute (SRI), situé à plusieurs centaines de kilomètres.

À l’autre extrémité de la liaison, le programmeur Bill Duvall attend la connexion. Les deux hommes communiquent également par téléphone pour vérifier que chaque caractère arrive correctement.

Kline commence à saisir la commande LOGIN, destinée à ouvrir une session sur l’ordinateur distant.
Il tape la lettre « L » : Duvall confirme sa réception. Puis vient le « O », également reçu. Mais lorsque Kline saisit la troisième lettre, « G », l’ordinateur du SRI tombe en panne.

Le premier message transmis entre deux ordinateurs d’ARPANET se limite donc à deux lettres : « LO ». Environ une heure plus tard, le problème est corrigé et la connexion réussit.

L’expérience paraît modeste, mais elle démontre qu’il est possible de faire communiquer deux ordinateurs distants à travers un réseau à commutation de paquets.
Une étape essentielle vient d’être franchie.

ARPANET progresse ensuite rapidement. En 1972, Robert Kahn organise une démonstration publique à l’International Computer Communication Conference. Les participants découvrent qu’il est possible d’accéder à des ordinateurs éloignés et de faire communiquer des systèmes différents.

Mais une autre application prend déjà une importance considérable : le courrier électronique, développé notamment par Ray Tomlinson chez BBN. Le réseau ne sert plus seulement à partager des ordinateurs. Il permet aussi aux chercheurs de communiquer directement entre eux.

Internet a-t-il été inventé pour survivre à une guerre nucléaire ?

Cette explication revient régulièrement, mais elle mélange deux histoires.

Les recherches de Paul Baran à la RAND Corporation prennent effectivement en compte la possibilité de destructions importantes dans un contexte de guerre nucléaire. Elles concernent la conception de communications particulièrement robustes.

En revanche, ARPANET n’a pas été créé spécifiquement pour maintenir les communications après une attaque nucléaire. Ses objectifs initiaux concernent principalement la recherche informatique, le partage de ressources et la communication entre laboratoires financés par l’ARPA.

La robustesse deviendra une propriété importante de l’interconnexion des réseaux, mais réduire les origines d’Internet à ce seul objectif militaire déforme son histoire.

Cyclades : la contribution française à Internet

Au début des années 1970, ARPANET fonctionne. Mais une difficulté apparaît : connecter des ordinateurs à un même réseau n’est pas la même chose que relier plusieurs réseaux de conception différente.

Un réseau utilisant des liaisons terrestres, un réseau radio et un réseau satellite peuvent avoir des capacités, des formats de paquets et des méthodes de transmission très différents.

Comment les faire communiquer sans reconstruire entièrement leurs infrastructures ?

En France, cette question occupe une place centrale dans le projet Cyclades, dirigé par Louis Pouzin.

Un réseau expérimental français

À partir de 1971, dans le contexte du Plan Calcul, Pouzin constitue une équipe à l’IRIA, futur INRIA. Cyclades prend forme au début des années 1970, avec des expérimentations de réseau dès 1973.

Son infrastructure de commutation de paquets porte le nom de CIGALE. Elle utilise notamment des mini-ordinateurs français Mitra 15.

Mais l’apport essentiel de Cyclades ne réside pas dans ces machines. Il se trouve dans la manière d’organiser la communication.

Avec Cyclades, les paquets peuvent être traités indépendamment les uns des autres. On les appelle des datagrammes.

Pour comprendre le principe, imaginons que nous envoyions cinq cartes postales au même destinataire. Chaque carte porte une adresse complète. Elles peuvent emprunter des chemins différents, arriver dans le désordre ou même se perdre.

Le réseau transporte les cartes, mais ne promet pas à lui seul que les cinq arriveront dans l’ordre.

Dans une telle architecture, les ordinateurs qui communiquent peuvent prendre en charge les contrôles nécessaires : détecter les données manquantes, demander leur retransmission et remettre les informations dans l’ordre.

Cette répartition des responsabilités représente un changement profond. Plutôt que d’imposer toute l’intelligence au réseau, on en confie une partie aux machines situées à ses extrémités.

De Cyclades à TCP/IP : une influence reconnue

Les recherches françaises sur Cyclades ne se déroulent pas isolément. Louis Pouzin et son équipe, notamment Hubert Zimmermann et Gérard Le Lann, participent aux échanges internationaux sur les réseaux informatiques.

Leur approche repose sur une idée importante : le réseau transporte des datagrammes, mais les ordinateurs situés à ses extrémités peuvent prendre en charge les contrôles nécessaires à une communication fiable.

À la même époque, Vinton Cerf et Robert Kahn cherchent à résoudre un problème plus vaste : comment faire communiquer plusieurs réseaux utilisant des technologies différentes ? Leurs travaux, publiés en 1974, conduiront progressivement à l’architecture TCP/IP.

L’influence des recherches françaises est documentée. La RFC 675 de décembre 1974 cite explicitement des publications de Pouzin sur Cyclades et CIGALE. Elle reconnaît également la participation de Zimmermann et Le Lann aux premières réflexions sur les protocoles.

Ces échanges contribuent à l’élaboration d’une architecture dans laquelle IP assure l’acheminement des datagrammes entre réseaux, tandis que TCP peut garantir un transport fiable entre les ordinateurs. Cette séparation des responsabilités deviendra l’un des fondements d’Internet.

Pour comprendre comment ces idées ont évolué jusqu’à leur adoption par ARPANET en 1983, consultez notre article consacré à l’histoire de TCP/IP et à l’interconnexion des réseaux.

Cyclades ne devient cependant pas directement Internet. Le projet français s’arrête progressivement à la fin des années 1970, tandis que les télécommunications françaises privilégient les réseaux à circuits virtuels, notamment Transpac, sur lequel s’appuiera le Minitel.

TCP/IP : comment des réseaux différents deviennent un Internet

À la même époque, aux États-Unis, Robert Kahn se heurte à un problème comparable. ARPANET fonctionne avec ses propres mécanismes, mais d’autres réseaux expérimentaux se développent, notamment par radio et par satellite. Ces réseaux n’utilisent pas nécessairement les mêmes technologies. Il faut trouver une méthode pour les faire coopérer tout en préservant leur autonomie.

Kahn travaille avec Vinton Cerf, alors à l’université Stanford. En mai 1974, ils publient un article majeur : A Protocol for Packet Network Intercommunication.

L’ambition est considérable : les ordinateurs doivent pouvoir communiquer à travers plusieurs réseaux successifs sans avoir à connaître tous les détails de leur fonctionnement interne. Des équipements d’interconnexion, appelés initialement passerelles, permettent aux paquets de passer d’un réseau à l’autre. Les réseaux n’ont plus besoin d’être identiques pour participer à un ensemble commun.

C’est l’idée fondamentale d’Internet : un réseau de réseaux.

Pourquoi parle-t-on de TCP et d’IP ?

Dans les premières propositions, le protocole TCP réunit plusieurs fonctions qui seront ensuite séparées. À la fin des années 1970, les recherches conduisent progressivement à distinguer deux responsabilités.

• IP (Internet Protocol) définit notamment l’adressage et l’acheminement des paquets entre les réseaux. Il ne garantit pas leur livraison.
• TCP (Transmission Control Protocol) fournit aux applications qui en ont besoin un transport fiable et ordonné, avec détection des pertes, retransmissions et contrôle du flux de données.

Reprenons notre comparaison postale. IP permet d’adresser et d’acheminer les enveloppes. TCP assure, lorsque son service est utilisé, que les données reçues sont reconstituées correctement et dans le bon ordre.

Toutes les communications Internet n’utilisent toutefois pas TCP. D’autres protocoles de transport, comme UDP, répondent à des besoins différents.

Cette séparation des fonctions facilite l’évolution d’Internet. Un réseau local Ethernet, une liaison Wi-Fi, une fibre optique ou un réseau mobile peuvent transporter des paquets IP sans fonctionner de la même manière.

En 1981, les spécifications RFC 791 pour IP et RFC 793 pour TCP formalisent deux éléments fondamentaux de cette architecture.

1er janvier 1983 : un changement décisif

ARPANET utilise initialement un protocole de communication entre ordinateurs appelé NCP, pour Network Control Protocol. Adapté à son réseau d’origine, il n’a pas été conçu pour assurer l’interconnexion générale de réseaux hétérogènes. Les chercheurs préparent donc son remplacement. La transition demande plusieurs années de travail. Chaque organisme doit modifier les logiciels de ses ordinateurs pour qu’ils puissent utiliser les nouveaux protocoles.

La RFC 801, publiée en novembre 1981, fixe officiellement l’objectif d’un basculement complet au 1er janvier 1983.

Ce jour-là, ARPANET abandonne NCP comme protocole de communication entre ses ordinateurs et adopte TCP/IP.

La date est souvent présentée comme la naissance d’Internet. Elle représente surtout une étape majeure de standardisation : Internet n’est pas apparu soudainement ce matin-là. Des interconnexions expérimentales existaient déjà, et de nombreux réseaux rejoindront progressivement cet ensemble.

En 1983 également, les activités militaires opérationnelles sont séparées dans MILNET, tandis qu’ARPANET poursuit sa mission de recherche.

La grande transformation est désormais engagée : le réseau mondial pourra grandir sans imposer une architecture matérielle unique à tous ses participants.

De NSFNET à l’Internet grand public

Au milieu des années 1980, Internet reste principalement utilisé dans les universités, les centres de recherche et certaines administrations. Il fonctionne, mais il est encore loin d’être un service accessible à tous.

Une nouvelle étape décisive vient de la National Science Foundation américaine, qui souhaite faciliter l’accès de la communauté scientifique à de puissants centres de calcul.

En 1986, elle lance NSFNET, une infrastructure destinée à relier ces centres et à permettre l’interconnexion avec des réseaux universitaires et régionaux.

Les capacités augmentent rapidement. Les premières liaisons de la dorsale fonctionnent à 56 kbit/s. Une infrastructure à environ 1,5 Mbit/s leur succède en 1988, puis des liaisons à 45 Mbit/s sont mises en service au début des années 1990. NSFNET contribue à étendre considérablement l’Internet académique. Les universités ne dépendent plus uniquement de l’ancien ARPANET, qui cesse définitivement ses activités en 1990.

La diffusion d’UNIX et de ses variantes joue également un rôle important. L’intégration de TCP/IP dans les systèmes BSD issus de Berkeley facilite son adoption par les chercheurs et les constructeurs. Pour comprendre cette évolution, on peut retrouver l’histoire d’UNIX.

La commercialisation progressive d’Internet

À la fin des années 1980 et au début des années 1990, les entreprises comprennent l’intérêt de cette infrastructure. Des fournisseurs d’accès et des opérateurs développent leurs propres réseaux et proposent progressivement des connexions commerciales.

Internet change de nature. Il n’est plus seulement un moyen de communication entre chercheurs : il devient une infrastructure pour les entreprises, les administrations et bientôt les particuliers. En 1995, la dorsale principale de NSFNET est arrêtée. Ses fonctions de transport sont reprises par des réseaux commerciaux interconnectés. Cette date ne marque pas le début absolu du commerce sur Internet, déjà engagé auparavant. Elle symbolise plutôt l’achèvement d’une transition majeure vers une infrastructure exploitée par de multiples acteurs privés.

Mais cette ouverture commerciale ne suffit pas à expliquer l’arrivée massive du grand public. Une autre invention va transformer profondément l’utilisation d’Internet.

Internet et Web : quelle différence ?

Dans le langage courant, les deux mots sont souvent utilisés comme des synonymes. Pourtant, Internet et le Web ne désignent pas la même chose.

Internet est une infrastructure mondiale d’interconnexion de réseaux reposant principalement sur la famille des protocoles IP. Il permet à des ordinateurs et à d’autres équipements d’échanger des données. Le Web, ou World Wide Web, est un service qui utilise cette infrastructure pour donner accès à des ressources reliées par des liens hypertextes, généralement au moyen d’un navigateur.

Autrement dit, Internet permet de transporter les données ; le Web organise une manière particulière de les publier, de les retrouver et de les consulter.

Le courrier électronique, par exemple, existait bien avant le Web. Il utilise Internet, mais n’est pas en lui-même une page Web. Il en va de même pour de nombreux services de transfert de fichiers, de communication ou de jeux en réseau.

1989 : Tim Berners-Lee invente le Web

Au CERN, près de Genève, le chercheur britannique Tim Berners-Lee cherche à faciliter le partage de documents entre scientifiques. En 1989, il propose un système reposant sur l’hypertexte, permettant de relier des informations réparties sur différents ordinateurs.

Au cours des années suivantes, il développe notamment les principes des URL, du langage HTML et du protocole HTTP. Les premiers logiciels du Web apparaissent en 1990, puis le système commence à se diffuser en 1991. En 1993, le CERN place les logiciels essentiels du Web dans le domaine public. Cette décision facilite leur réutilisation et leur diffusion. La même année, le navigateur graphique Mosaic contribue à rendre la consultation des pages Web beaucoup plus accessible.

Internet existait donc depuis longtemps lorsque le Web est arrivé. Mais ce dernier lui donne une interface que des millions de personnes pourront progressivement comprendre et utiliser.

Et le Minitel dans cette histoire ?

En France, le public avait déjà découvert des services accessibles à distance grâce au Minitel. Dès les années 1980, on pouvait consulter des annuaires, réserver un billet de train, utiliser des messageries ou effectuer certains achats depuis son domicile.

Cependant, le Minitel et le réseau Télétel reposaient sur une architecture différente, notamment associée au réseau Transpac, et non sur l’Internet ouvert fondé sur TCP/IP.

Le Web offre un modèle plus ouvert et international, dans lequel les documents peuvent être publiés et reliés entre eux par une multitude d’acteurs.

Le Minitel n’était donc pas « Internet avant Internet ». Il représentait une autre manière de construire des services numériques en réseau, avec ses propres réussites et ses limites.

Qui a inventé Internet ? Une histoire collective

Il serait tentant de donner un seul nom, une date précise et une machine fondatrice. L’histoire réelle est beaucoup plus intéressante.

Paul Baran et Donald Davies contribuent à imaginer la commutation de paquets. Les équipes d’ARPANET démontrent que des ordinateurs distants peuvent communiquer efficacement. Louis Pouzin et Cyclades explorent une architecture à datagrammes qui influence les travaux internationaux. Vinton Cerf, Robert Kahn et leurs collaborateurs développent les protocoles permettant à des réseaux distincts de fonctionner ensemble.

Les universités, les organismes de recherche, les ingénieurs des réseaux, les auteurs des RFC et, plus tard, les opérateurs commerciaux participent à la transformation de cette expérience en infrastructure mondiale.

Enfin, Tim Berners-Lee invente le Web, sans lequel l’Internet grand public aurait probablement suivi une autre trajectoire.

L’histoire d’Internet montre ainsi que la révolution ne vient pas seulement de machines plus puissantes ou de lignes de communication plus rapides. Elle repose sur une décision architecturale fondamentale : permettre à des systèmes différents de communiquer grâce à des règles communes.

Cette ouverture explique une grande partie de sa longévité. Les ordinateurs, les réseaux et les applications ont profondément changé depuis 1969. Pourtant, le principe d’interconnexion continue d’organiser les communications numériques.

Pour replacer cette évolution dans une perspective plus large, retrouvez également notre histoire générale de l’informatique, des premiers ordinateurs aux technologies actuelles.

Sources historiques et documents de référence

• Internet Society — Un bref historique de l’Internet. Synthèse historique rédigée notamment par plusieurs acteurs du développement des protocoles.
• Computer History Museum — Internet History, années 1960. Chronologie des premières recherches et d’ARPANET.
• National Physical Laboratory — Donald Davies. Origines britanniques de la commutation de paquets.
• RFC 675, décembre 1974. Première spécification du programme de contrôle de transmission pour l’interconnexion de réseaux ; références aux travaux de Cyclades.
• RFC 801, novembre 1981. Plan officiel de transition d’ARPANET de NCP à TCP/IP.
• National Science Foundation — Birth of the Commercial Internet. Rôle de NSFNET et de l’ouverture commerciale.
• CERN — La naissance du Web. Invention du World Wide Web et diffusion de ses logiciels.