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Abécédaire des architectures distribuées

 | 
Cécile Méadel
, 
Francesca Musiani

15. Histoire et genèse des architectures distribuées

Cécile Méadel and Francesca Musiani

Full text

1Au milieu des années 1990, l’explosion commerciale de l’Internet en change radicalement la forme, transformant une tranquille utopie de scientifiques passionnés en médium de masse agité et puissant. Des millions de nouveaux utilisateurs font leur apparition sur le Net, avec de nouveaux profils d’internautes : « gens ordinaires » (entendez qui ne sont pas férus de technologies numériques) intéressés par la facilité avec laquelle on peut entrer en contact, visiter des pages d’information, et acheter en ligne, plus que par les secrets et les détails de structuration de réseaux complexes. Dès lors, les modalités d’adoption du réseau de la part des utilisateurs (et des utilisateurs de la part du réseau) évoluent profondément.

2La mutation de l’Internet en un phénomène de culture de masse s’opère par des transformations radicales de l’architecture du réseau, passant par un double phénomène : l’asymétrisation des flux et l’érection de barrières à la libre circulation. Cette mutation entraine une reconfiguration de ce que l’on appellera le « principe de coopération » de l’internet. Cette reconfiguration du réseau démultiplie les modalités organisationnelles de l’internet, au même moment où elle remet en question son modèle (Musiani & Schafer, 2011). Le formatage technique ne repose pas sur la domination d’un principe organisationnel unique (pas plus à l’origine, avec un modèle supposé entièrement décentralisé, qu’aujourd’hui avec un modèle prétendu omnipotent et hiérarchique). En revanche, il repose sur la coexistence de différents niveaux de centralisation (des ressources), hiérarchisation (des pouvoirs) et coopération (des internautes).

La coopération au centre du modèle Internet

3Le modèle initial de l’internet comporte une organisation décentralisée et symétrique – non seulement en termes de consommation de bande passante, mais aussi en termes de contact, relation et communication entre machines (Minar & Hedlund, 2001). Les premières visions du Web, depuis 1994, tracent, elles, un portrait de grand « égalisateur de communication » – un système permettant à tout usager de publier son point de vue au lieu d’être purement et simplement un consommateur de médias (Flichy, 2001).

4Le protocole TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) illustre bien ce modèle coopératif, avec son principe fondamental de conception de l’Internet par le best effort, le « meilleur effort » de livraison de paquets. Les protocoles de niveau supérieur, tel TCP, créent des connexions fiables en détectant quand un paquet est perdu et en le renvoyant. Le comportement collectif de nombre de connexions TCP individuelles, qui ralentissent de façon indépendante, entraîne une diminution de la saturation au niveau du routeur ; l’algorithme TCP est donc, en fait, une façon pour les différents pairs de gérer une ressource partagée, sans coordinateur central. L’efficacité du protocole TCP à l’échelle de l’Internet dans son ensemble requiert, fondamentalement, de la coopération. À chaque utilisateur du réseau, il est demandé de jouer avec les mêmes règles ; toute personne travaillant sur l’internet partage la même motivation : maximiser l’efficacité et optimiser techniquement le dispositif pour construire un réseau fiable, efficace et puissant (Oram, 2001, 2004 ; Taylor & Harrison, 2009).

5Cette forme d’organisation est mise en cause par les usages et par leur modèle économique, car on a assisté à un déplacement vers un modèle où le téléchargement de données acquiert plus d’importance (ne serait-ce que dans les flux de données qui circulent sur le réseau) que la publication d’informations ou leur téléchargement vers l’amont. Cela reflète les usages qui vont devenir dominants, en particulier (mais pas exclusivement) avec les échanges de contenus culturels échappant aux droits d’auteur (Dauphin & Dagiral, 2005). L’explosion commerciale de l’Internet va diriger rapidement une grande majorité du trafic vers le paradigme downstream propre à la télévision et aux médias traditionnels ; même si la fabrication de contenus ad hoc, liée à la spécificité de chaque requête et de chaque contribution des utilisateurs, reste une première évolution par rapport à ce modèle – une évolution destinée à s’inscrire dans la durée.

Coopérer contre…

6Le modèle initial de coopération, qui tient en partie du mythe, est remis en cause par ses propres limites : il exige un comportement actif de la part des internautes – de tous les internautes. Si dans le premier modèle coopératif, chacun assure la responsabilité de ses connections et de ses échanges, ce modèle révèle bientôt ses limites du point de vue du fonctionnement du réseau et de son « usabilité » pour les internautes. On procède donc à la construction de points de passage obligés, en particulier les fournisseurs d’accès à internet (FAI), et à une régulation et un bridage des transferts de données beaucoup plus strictes – ce qui pousse, à son tour, à l’asymétrisation des flux. Le principe selon lequel si un hôte peut accéder au réseau tout le monde sur le réseau peut atteindre cet hôte s’érode de plus en plus à partir du milieu des années 1990.

7L’exemple le plus flagrant de cette tendance est le navigateur Web. Ce dernier, comme plusieurs autres applications qui naissent dans les premières phases de la commercialisation de l’Internet, se base sur un simple protocole client/serveur : le client amorce une connexion à un serveur connu, y télécharge des données et se déconnecte. Le modèle de téléchargement à sens unique est à ce stade plus simple, bien que souvent moins transparent, et il fonctionne sans que l’utilisateur ait besoin de s’investir dans le processus de configuration. Pour maximiser l’efficacité du câblage disponible, les fournisseurs de services à large bande choisissent de recourir à une bande passante asymétrique. L’installation domestique typique d’une ligne ADSL ou d’un modem câblé est conçue de façon à offrir trois à huit fois plus de bande passante en téléchargeant des données depuis l’Internet qu’en envoyant des données vers le réseau, favorisant ainsi des usages de type client plutôt que de type serveur.

8La lutte contre les spammeurs, les flamers et les nouveaux « vandales » du réseau des réseaux montre également la montée en puissance de cette tendance. Au cours de la phase pré-commerciale du réseau, la publicité non sollicitée était généralement reçue avec surprise et indignation. Pour résumer, on peut dire que la fin de l’innocence a lieu le 12 avril 1994, jour où les avocats américains Laurence Canter et Martha Siegel (spécialistes des questions d’immigration et de la fameuse « green car ») postent individuellement une publicité sur tous les groupes de discussion Usenet. La messagerie électronique et Usenet comptaient sur la coopération active des individus, et sur leur volonté individuelle et collective de ne pas inonder les ressources communes avec des courriers indésirables : c’est ce principe de coopération qui tombe en panne, et cela pose de nouvelles questions liées à la complexité d’attribuer des responsabilités dans l’architecture de l’Internet. Commence alors une sorte de « course aux armements » pour essayer de responsabiliser les utilisateurs : la fermeture des relais ouverts pour l’envoi de messages, le suivi des sources de spam sur Usenet, les représailles contre les spammeurs24 (Everett-Church, 1999).

9La diffusion du spam et le fonctionnement de l’algorithme TCP partagent une même caractéristique : ils démontrent la fragilité du bon fonctionnement durable de l’Internet, et la nécessité de coopération que celui-ci implique. Dans le cas du protocole TCP, le système a résisté, et le réseau a été préservé. Dans le cas du spam, cependant, le comportement non coopératif a persisté.

Des clôtures puissantes et controversées

10En même temps que la nature coopérative de l’Internet se voit menacée, diverses mesures de clôture et de barrière se mettent en place comme la diffusion des adresses IP dynamiques, le déploiement toujours plus fréquent de pare-feu, et la popularité de la Network Address Translation (NAT ou traduction d’adresse réseau). Le développement de ces nouvelles modalités est entouré par des controverses – ce qui ne les empêche pas de se diffuser et de se transformer.

11Avec l’augmentation du nombre d’utilisateurs dotés d’une connexion à l’Internet par modem, la pratique de donner à chaque hôte une adresse IP fixe devient impraticable, le nombre d’adresses IP n’étant plus suffisant (DeNardis, 2009). L’affectation dynamique des adresses IP prend pied jusqu’à devenir la norme pour de nombreux hôtes sur l’Internet, où l’adresse d’un ordinateur particulier peut maintenant changer même une fois par jour. Les fournisseurs de bande passante, de leur côté, trouvent les adresses IP dynamiques utiles pour le déploiement de services toujours disponibles. Le résultat final est que de nombreux hôtes sur l’Internet, se déplaçant constamment, ne sont pas facilement accessibles, ce qui affecte, à nouveau, le principe de coopération. Ce phénomène est tout particulièrement un problème pour les applications en pair-à-pair servant des buts tels que la messagerie instantanée ou le partage de fichiers, qui, pour contourner ce problème, doivent désormais construire des répertoires dynamiques des hôtes.

12Les utilisateurs lambda ne pouvant pas gérer de manière autonome les risques de sécurité pour leurs machines qui résultent d’une conception symétrique des réseaux, leurs gestionnaires se tournent vers diverses mesures de gestion, qui affectent notamment l’ouverture et la symétrie du réseau, mais qui semblent être une nécessité structurante pour un Internet plus mûr et aux usages plus variés. Les pare-feu se trouvent au point de contact entre le réseau interne et l’Internet à l’extérieur. Ils filtrent les paquets, et choisissent quel trafic laisser passer et à qui refuser l’accès. Le pare-feu met à l’épreuve le modèle fondamental de l’Internet : certaines parties du réseau ne peuvent plus parler de façon totalement libre à d’autres parties. Un hôte protégé de cette façon ne peut plus facilement fonctionner comme un serveur : il ne peut être qu’un client.

Conclusions

13En conclusion, les pare-feu, les IP dynamiques, et la NAT sont nés d’un besoin de sécuriser l’architecture Internet et de faire évoluer les instruments de préservation du principe de coopération lui-même, au fur et à mesure que le réseau évoluait et se peuplait d’usagers ; la mise en opération de barrières a sans doute contribué de manière déterminante à amener des millions d’ordinateurs clients sur l’Internet, de façon rapide et souple. Ces mêmes technologies ont, par ailleurs, profondément reconfiguré les équilibres de l’infrastructure Internet dans son ensemble, en « reléguant » la plupart des ordinateurs au seul statut de clients.

14Si la traduction de ce statut en des connexions asymétriques et un fort déséquilibre entre téléchargements vers l’amont et vers l’aval est largement tolérée par le public, la raison réside dans le rôle de « killer application  » de l’Internet que le Web a occupé pendant ces années : la plupart des usagers du Web n’ont que très rarement besoin d’être plus qu’un client. Cependant, les applications P2P (Musiani, 2015) mettront à nouveau et radicalement en débat cette approche – comme le démontrent, pour ne citer que deux de ses applications les plus connues, le réseau TOR* ou la monnaie électronique Bitcoin*.

Notes

24  Everett-Church, R. (1999). The Spam That Started It All, Wired, April 2009, http://www.wired.com/politics/law/news/1999/04/19098

Author(s)

Professeure de sociologie à l’Université Panthéon-Assas, chercheuse au CARISM, chercheuse associée au Centre de sociologie de l’innovation (Mines ParisTech-CNRS.

Chargée de recherche au CNRS, chercheuse à l’Institut des sciences de la communication (CNRS/Paris-Sorbonne/UPMC), chercheuse associée au Centre de sociologie de l’innovation (MINES ParisTech-CNRS).

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