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La neutralité de l'internet

 | 
Hervé Le Crosnier
, 
Valérie Schafer

Un peu d’histoire…

Texte intégral

1L’histoire du « réseau des réseaux », éclairée dès 1999 par l’ouvrage Inventing the Internet de Janet Abbate, est celle d’une évolution et d’innovations constantes. Elle fait se répondre étroitement les avancées techniques et les usages sociaux. Ainsi, la définition d’un réseau* ouvert, général, mettant fin aux architectures propriétaires qui dominaient l’informatique dans les années 1960-1970 (réseaux IBM, DEC) a présidé à l’architecture technique d’Arpanet, dont le premier nœud entre en service en 1969. Sur cette architecture vont se greffer des innovations sur les protocoles*, afin d’augmenter la fiabilité et le caractère ouvert de ce qui devient un réseau de réseaux (définition de TCP/IP au milieu des années 1970), mais aussi des innovations sociales pour répondre à une demande grandissante. La séparation d’Arpanet en deux branches en 1983, l’une militaire et l’autre civile, la naissance du web au tournant des années 1990 ou le développement des usages commerciaux, à la fin de cette même décennie, ont chaque fois redéfini les usages et les aspects techniques.

2Le développement d’internet répond à une logique de normalisation de fait, par adaptation aux changements dans les usages, en particulier leur massification, et à un ensemble de choix non seulement techniques mais aussi économiques, politiques et sociaux.

TCP/IP met le paquet

3C’est en 1974 que Vinton Cerf, chercheur au Stanford Research Institute, et Robert Kahn qui travaille au sein de la firme Bolt, Beranek and Newman (BBN), deux pionniers de l’internet dont l’origine institutionnelle témoigne du complexe « militaro-scientifico-industriel » qui œuvre au projet Arpanet depuis 1967, proposent un papier qui définit ce qui deviendra TCP/IP, Transport Control Protocol et Internet Protocol.

4Dépassant les objectifs initiaux du projet Arpanet, ils proposent un protocole dont les fondements sont ceux qui vont assurer le succès d’internet. Il s’agit de permettre, comme le projet Arpanet le prévoyait, des réseaux hétérogènes, c’est-à-dire composés de machines de constructeurs différents, dans un monde de l’informatique encore cloisonné entre différents réseaux propriétaires, qui cohabitent et ne tolèrent que les équipements d’un même manufacturier (IBM, DEC…). Mais ses auteurs prennent aussi en compte l’existence et le développement de réseaux de plus en plus diversifiés (communications par satellites, radios, réseaux locaux multiples...). Il s’agit de relier des réseaux et machines hétérogènes au moyen d’un protocole unique. Ainsi l’internet devient l’association de plusieurs réseaux, le « réseau des réseaux ».

5Si TCP/IP doit attendre les années 1980 pour se voir pleinement reconnu et intégré aux États-Unis, et les années 1990 en Europe pour s’imposer, Vinton Cerf et Robert Kahn ont ainsi jeté des bases durables de la définition de l’internet. Or, dans TCP/IP, ils font le choix d’un mode de commutation par paquets* et plus particulièrement des datagrammes*.

  • 1 Baran, P., « The Beginnings of Packet Switching : Some Underlying Concepts », IEEE Communications (...)
  • 2 Rand est l’acronyme des termes anglais Research and Development. C’est une entreprise de consultan (...)
  • 3 Advanced Research Projects Agency, agence américaine de gestion des projets de recherches financés (...)
  • 4 Schafer, V., « Des réseaux et des hommes. Les réseaux à commutation de paquets, un enjeu pour le m (...)

La commutation par paquets, une triple paternité dans les années 1960
Trois figures dominent la recherche sur la commutation de paquets : aux États-Unis, Paul Baran et le Professeur Kleinrock, et du côté anglais Donald Davies du National Physical Laboratory, inventeur du terme « packet switching ». Ces trois pionniers, s’ils arrivent à des résultats sensiblement convergents, n’ont pas initialement les mêmes motivations.
La vulnérabilité du système de transmission de données est considérée par les Américains comme un redoutable « talon d’Achille1 » et à la Rand Corporation2, Paul Baran cherche, au début des années 1960, le moyen de transmettre des données sur un réseau détruit à plus de 50 % par des ennemis. Ses travaux paraissent entre 1960 et 1962, sous forme d’articles, avant d’être réunis dans un livre en 1964, On Distributed Communications. Il conçoit un système qu’il nomme message switching et qu’il décrit comme celui de la « patate chaude » : il s’agit de découper les messages en segments et de faire suivre à chaque segment le chemin le plus rapide et praticable pour atteindre son destinataire.
Le professeur Leonard Kleinrock travaille aussi sur une architecture de réseaux qui reposerait sur la transmission par paquets. En juillet 1961, il publie au Massachusetts Institute of Technology un papier sur la théorie de la commutation de paquets et un premier livre sur le sujet en 1964. Peu après, en 1966, Larry Roberts, passé à l’Arpa3, reçoit les financements pour construire un réseau informatique, qui deviendra Arpanet. S’il choisit le mode paquets, c’est en connaissance des travaux de son ami Leonard Kleinrock, mais également de ceux menés en Angleterre. En effet, les Britanniques derrière Donald Davies au National Physical Laboratory, développent aussi un projet de réseau à commutation de paquets, le NPL Network, à partir de 1968. Les motivations ne sont pas militaires comme celles de Paul Baran, mais civiles et commerciales et liées au temps partagé.
Les conceptions de Paul Baran sont profondément influencées par le contexte de la guerre froide aux États-Unis. S’intéressant à la capacité de survie des réseaux face à des attaques militaires, il cherche à développer un « réseau distribué », un système reposant sur la « flexibilité » plutôt que la redondance des lignes. Ce système de la hot potato va de pair avec un réseau décentralisé. Les avantages des paquets sont de rendre plus difficile l’interception des messages, de simplifier le dessin du réseau et de ses nœuds par un format de paquets qui ne varie pas et n’implique pas une adaptation à la longueur des messages, et surtout de rendre les transmissions de données extrêmement flexibles à l’état du réseau.
Les recherches de Donald Davies s’inscrivent dans un contexte différent, civil. À ses yeux, la commutation de paquets permet d’optimiser le partage des ressources et de franchir une étape supplémentaire vers l’informatique interactive.
Valérie Schafer4

  • 5 Ibid.

6Les datagrammes doivent leur conceptualisation à un Français, Louis Pouzin, et à son équipe, qui à l’Institut de recherche en informatique et automatique (Iria, devenu Inria) de 1971 à 1979, développent le réseau Cyclades et sont en contact étroit avec les États-Unis5. Un de ses membres, Gérard Le Lann, est d’ailleurs à Stanford auprès de Vinton Cerf au moment de la définition de TCP/IP. Le principe des datagrammes est celui du routage adaptatif* : dans les réseaux, les messages sont découpés en paquets (commutation de paquets) et s’éparpillent dans les artères de communication, se répartissant « à leur guise », empruntant les chemins disponibles, avant d’être rassemblés à destination, grâce aux en-têtes dont ils sont munis. Il n’y a pas de messages prioritaires, chaque paquet est traité de façon égale par les nœuds du réseau et l’intelligence n’est pas placée dans le réseau mais à ses extrémités, selon le principe du bout-en-bout*, qui fait parler « d’intelligence à la périphérie », par rapport à une intelligence au cœur du réseau sur le modèle des télécommunications.

Un modèle non figé

7Avec le développement des usages commerciaux, à partir de la décennie 1990, le modèle internet connaît toutefois des évolutions. Il n’a jamais été statique et la liste des Request for Comments, propositions de standards techniques disponibles en ligne, en témoigne. Dès 1969, Steve Crocker a formalisé ce mode d’échange de documentation et de spécifications techniques ouvert : les RFCs*, documents de travail définissant les protocoles, sont destinés à tous les chercheurs qui sont connectés au réseau afin que ceux-ci prennent part à la mise au point de normes consensuelles permettant l’évolution technique. À ce jour il y a plus de 6 000 RFCs, mémoires de la permanente réflexion et évolution d’internet.

8Dans les années 1990 et plus encore 2000, internet et le web partent à la conquête du grand public, toujours davantage équipé en ordinateurs personnels. Le World Wide Web naît en Europe dans le cadre du Cern (organisation européenne pour la recherche nucléaire), un centre dont l’activité n’est a priori pas du tout dédiée à ce type de recherche. Il est développé par Tim Berners-Lee en 1989 pour faciliter la lecture et l’échange de publications des chercheurs du centre de recherche nucléaire. Avec Robert Cailliau, ils proposent un système distribué basé sur des liens hypertextes. L’environnement logiciel du web est construit à partir de trois éléments complémentaires, un système d’adressage (URI – Uniform Resources Identifiers, devenus IRI, Internationalized Resources Identifiers, qui permettent de retrouver toute ressource sur le réseau mondial), un protocole de communication (HTTP – HyperText Transfer Protocol), un langage de description de l’information (Hypertext Markup Language – HTML, qui connaît actuellement sa cinquième version). Le succès du web est rapide. En janvier 1993, le Cern rend libre les spécifications, ce qui va permettre d’en généraliser l’usage, et dès novembre on voit apparaître Mosaic, le premier navigateur graphique (avec des images et des liens actionnables par une souris) développé au National Center for Supercomputing Applications (NCSA, de l’Université d’Illinois). En 1995 plusieurs millions de copies de Mosaic sont utilisées. L’ampleur de l’usage de cette technologie a impliqué une évolution de l’internet.

9Si le web a tourné l’internet vers le grand public, au point d’en constituer la principale vitrine, d’autres applications ont contribué à son développement, comme les messageries électroniques et listes de débats en ligne. Dès 1975, Arpanet comprend environ mille adresses électroniques. La première version de SMTP, Simple Mail Transfer Protocol est proposée par John Postel en 1982. Ces protocoles sont toujours en évolution, notamment pour mieux contrôler la profusion de virus. De même, en intégrant des éléments de cryptographie, l’internet a permis l’essor d’un espace marchand à la fin des années 1990. Il faut aussi souligner le rôle essentiel de la recherche d’information, depuis le premier service fourni par Netscape, avec le développement des « portails », qui visaient à classer les sites et proposer des annuaires, parfois personnalisés, jusqu’au modèle Google de la recherche automatique assistée.

Vers la « verticalisation »

10L’avènement du web et surtout la massification des usages introduisent des mesures de gestion du trafic et d’organisation des flux de données. Les nouveaux usagers ont des comportements qui diffèrent de ceux des pionniers, essentiellement universitaires, recherchant des applications en général peu gourmandes. L’introduction d’usages marchands y contribue aussi, que ce soit en favorisant le passage à un internet payant ou en multipliant les transactions en ligne. Parmi les changements notables dans le fonctionnement et l’architecture d’internet, trois d’entre eux concernent directement la manière dont les paquets d’informations et les échanges se déroulent :

  • les routeurs ont progressivement connu un enrichissement de leurs capacités, leur permettant d’effectuer des opérations de tri : certains paquets peuvent ainsi être placés en tête de file ou retardés ;
  • le trafic, qui fonctionnait sur le principe de la distribution généralisée, a pris la forme d’une concentration autour de serveurs* qui donnent accès aux contenus. La structure « se verticalise » ;
  • Des mesures de gestion et de sécurité ont vu le jour, par exemple avec le déploiement de pare-feu* dans les entreprises ou les institutions.
  • 6 Bernard Benhamou, délégué aux Usages de l’Internet, parle d’ailleurs du passage d’une architecture (...)

11Le changement d’échelle est quantitatif (en nombre d’usagers, d’applications, de zones géographiques et de réseaux raccordés) mais les exigences qualitatives croissent aussi. Cette transformation détermine des évolutions dans l’architecture du réseau. Le navigateur web, parce qu’il favorise l’usage passif (cliquer pour lire) détourne le protocole client/serveur. Celui-ci est à l’origine symétrique : toutes les machines de l’internet sont conçues pour être tantôt client (demandeur d’information), tantôt serveur (permettre à d’autres usagers de relever de l’information). Or, le développement de grands serveurs, qui possèdent des milliers d’informations, sous toutes les formes (texte, musique, vidéo), tend à orienter le flux dans un sens unique, ce qui va amener l’installation de relais spécifiques, plus proches de l’usager (les Content Delivery Networks) pour satisfaire la demande. L’internet emprunte alors par bien des aspects le paradigme* des médias traditionnels6. Le modèle peer-to-peer essaie bien de revenir à une logique de flux équilibrés, mais il est assimilé à des usages de partage de musique sans accord des ayants-droits, et ce faisant a mauvaise presse, au point que certains veulent en limiter l’usage sur leur réseau (affaire Comcast en 2007). Dans un autre ordre d’idées, pour se protéger des intrusions, limiter les usages ou accélérer la délivrance de certains services fréquemment consultés, les entreprises et les institutions se dotent de pare-feu, de zones de stockage intermédiaires (des « caches »), de moyens de cryptographie (protocole https).

12Le modèle « vertical » qui se généralise avec l’introduction du World Wide Web, l’entrée de l’internet dans le grand public, ses usages commerciaux, redessinent profondément les modes de circulation des paquets d’information. Les deux principes fondateurs sont touchés. Le premier principe du « bout-en-bout » veut que le réseau n’effectue aucun traitement, laissant cela aux deux partenaires (client et serveurs) connectés. Le second, dit du best effort définit les pratiques acceptables quand un nœud du réseau connaît une congestion. Cette remise en cause est d’ailleurs autant le produit de l’extension de l’internet que de l’émergence d’acteurs puissants et centralisés qui assurent la gestion du réseau. Ayant racheté les pionniers qui fournissaient l’accès, les grandes entreprises de télécommunications s’étendent dorénavant sur toute la chaîne, notamment avec l’accès internet via les réseaux mobiles. Il devient dès lors, à la fois nécessaire et complexe de définir des interventions « neutres » sur le parcours des datagrammes.

  • 7 Musiani, F., « Peer-to-peer : au-delà du piratage, les vertus d’une technologie de réseau », Le Pri (...)

Le P2P (peer-to-peer), ça ne sert pas seulement à pirater de la musique ! Vers un retour au modèle horizontal ?
Les échanges pair-à-pair permettent à chaque ordinateur d’être alternativement client et serveur. Depuis la naissance de Napster les réseaux P2P ont été associés au téléchargement illégal (Napster doit fermer en 2001). Cependant, dépassant les limites de l’argument qui consiste à assimiler P2P et piratage7, certaines recherches voient dans ce modèle une alternative aux problèmes de répartition de la bande passante, d’équilibre du trafic, d’efficacité de distribution.
Depuis que la naissance de Napster leur a donné visibilité auprès du grand public en 1999, les réseaux P2P ont été considérés presque exclusivement comme une menace pour l’industrie des contenus numériques. L’usage principal de ces réseaux par le public étant le partage non autorisé de fichiers musicaux ou vidéo, le problème du droit d’auteur s’est imposé en tant que cadrage médiatique et politique prédominant des réseaux P2P et de leurs usages. Cependant, dépassant les limites de l’argument qui consiste à assimiler P2P et piratage, certains cherchent dans ce modèle des réponses aux questions qui touchent à la répartition de la bande passante, à l’équilibre du trafic, à l’efficacité de distribution.
Nombre d’applications construites sur le modèle P2P, nées au cours de la dernière décennie utilisent en effet l’internet de la façon même selon laquelle il avait été conçu : comme un moyen de communication entre machines qui partagent des ressources l’une avec l’autre, entre égaux. Ce modèle de réseau ne doit pas sa « nouveauté » à son concept : l’innovation réside dans son passage à l’échelle et ses implémentations particulières. Les concepteurs d’applications courantes cherchent à apprendre des systèmes internet distribués, ou avec d’importantes composantes distribuées, comme Usenet ou le Domain Name System ; en d’autres cas, ils souhaitent inverser, modifier ou reconfigurer les changements auxquels l’internet a fait face dans sa phase de commercialisation et d’ouverture au grand public, afin d’adapter ou réadapter le réseau à de nouvelles applications P2P. Se sont ainsi développés des services tels que Skype, le logiciel de voix sur IP (VoIP) qui entraîne de véritables reconfigurations du marché traditionnel de la téléphonie, ou des projets européens à large échelle tels que P2P-Next, qui voient des partenaires industriels comme Pioneer ou BBC collaborer avec le monde de la recherche universitaire, en premier lieu l’université technique de Delft (Pays-Bas), afin de développer un système de streaming vidéo sur technologie P2P.
Avec des services tels que Google ou Facebook, chaque fois qu’un usager exécute une recherche ou met un album photo en ligne pour le montrer à ses amis, des données sont envoyées à des serveurs et téléchargées avant de rejoindre leur destinataire prévu, contribuant à constituer le scénario de concentration évoqué. En revanche, mettant à profit le potentiel décentralisateur du P2P, d’autres modèles d’applications plus récents visent à répondre aux mêmes exigences du point de vue de l’utilisateur final, mais en se basant sur une architecture technique différente. Naissent donc des alternatives aux géants de la recherche et du partage en ligne, tels que Faroo, un moteur de recherche P2P dont le principe fondateur est la détection des préférences personnelles et des affinités entre les usagers, et nombre de prototypes de réseau sociaux décentralisés, dont Diaspora est actuellement l’exemple le plus médiatisé. Les implications sont multiples, en termes de performance technique, mais aussi pour redéfinir des concepts tels que la sécurité et la protection de la vie privée, reconfigurer les emplacements des données et des échanges, les frontières entre l’usager et le réseau, les outils à disposition. En somme le P2P peut avoir un impact sur l’attribution, la reconnaissance et la modification de droits entre utilisateurs et fournisseurs des services.
Francesca Musiani

  • 8 Schafer, V., op. cit.

13Aux origines de l’internet et même auparavant avec Arpanet, il n’y a pas de garantie de service, d’assurance que les paquets arriveront à destination. Cette absence de garantie a d’ailleurs suscité une controverse entre le monde de l’informatique et des télécommunications particulièrement virulente en France dans les années 1970, alors que l’administration des PTT reproche au projet Cyclades de Louis Pouzin, précédemment évoqué, le risque de pertes de données et la difficulté d’assurer une qualité de service et la facturation. Le monde des télécommunications considère alors le principe du best effort comme incompatible avec un réseau public8.

14Avec le développement commercial de l’internet, la multiplication des flux et des usagers, le principe du best effort est peu à peu érodé. On a vu apparaître la notion de « réseau virtuel privé », qui utilise l’infrastructure d’internet pour relier des postes d’une même entreprise, puis celle de Content Delivery Network, réseau de machines spécialisées, qui permet d’accélérer la fourniture aux usagers proches (suivant la topologie du réseau) de contenus.

  • 9 Le Crosnier, H., « À l’ère de “l’informatique en nuages” », Le Monde diplomatique, août 2008.

15Actuellement se développe une autre tendance en matière de services : l’« informatique en nuages » (cloud computing). Les données sont réparties sur un nuage de machines, les centaines de milliers d’ordinateurs-serveurs dont disposent les géants du web. Les informations étant enregistrées en plusieurs copies dans le nuage, il est possible de répartir les calculs afin d’éviter les congestions informatiques. Avec cette organisation qui fait coopérer les machines, chaque informaticien dispose d’une capacité de traitement largement supérieure à celle de sa propre machine, voire à la puissance des centres de calcul classiques des entreprises et des institutions. Ainsi s’expliquent tant la rapidité du transcodage des vidéos sur YouTube que la capacité du site à délivrer plusieurs milliards de vidéos par mois. C’est grâce à ces nuages de serveurs que le courrier électronique peut être lu et archivé à distance, sur Google Mail (Gmail) ou d’autres applications proposées en mode service. Les expériences avec des usagers individuels ont toutefois mis en évidence le risque d’une « balkanisation » des accès : chaque opérateur de nuage tente de conserver les usagers en les dissuadant de goûter aux services de la concurrence9. Outre les bénéfices à court terme réalisés par la publicité ou les services payants, c’est la lifetime value (la valeur estimée qu’un usager peut produire pour une entreprise) qui est convoitée… un avenir nuageux pour le web et l’internaute…

Notes

1 Baran, P., « The Beginnings of Packet Switching : Some Underlying Concepts », IEEE Communications Magazine, The Internet Past, Present and Future, juillet 2002, vol. 40, no 7, p. 42.

2 Rand est l’acronyme des termes anglais Research and Development. C’est une entreprise de consultants et prospectivistes, en général considérée comme le brain trust de l’armée des États-Unis.

3 Advanced Research Projects Agency, agence américaine de gestion des projets de recherches financés sur des crédits militaires et créée en 1957.

4 Schafer, V., « Des réseaux et des hommes. Les réseaux à commutation de paquets, un enjeu pour le monde des télécommunications et de l’informatique françaises (années 1960-1980) », Thèse de doctorat, Université Paris IV Sorbonne, 2007.

5 Ibid.

6 Bernard Benhamou, délégué aux Usages de l’Internet, parle d’ailleurs du passage d’une architecture d’échange à une architecture de diffusion, de « télévisualisation » ou « broadcastisation » de l’internet, dans « Les enjeux politiques de l’architecture et de la régulation de l’internet », Les Cahiers du numérique, Paris, Hermès, Lavoisier, 2002.

7 Musiani, F., « Peer-to-peer : au-delà du piratage, les vertus d’une technologie de réseau », Le Prisme à Idées, no 3, 2010, p. 23-27.

8 Schafer, V., op. cit.

9 Le Crosnier, H., « À l’ère de “l’informatique en nuages” », Le Monde diplomatique, août 2008.

© CNRS Éditions, 2011

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