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Aux origines d'Internet et de la micro-informatique

Le réseau de Tim Berners-Lee de 1991 est devenu un réseau global et planétaire, plus puissant que jamais mais également hors contrôle : Internet !

1991, naissance d'Internet (V)

Le "World Wide Web", l'Internet que nous utilisons aujourd'hui a été entièrement inventé et développé par Tim Berners-Lee (dont voici des interviews) et une petite équipe du CERN entre 1989 et 1994.

Cela faisait déjà plus de 12 ans que le réseau ARPANET sous protocole TCP/IP donnait toute satisfaction aux scientifiques et aux militaires américains, leur offrant un moyen rapide de partager leurs données entre professionnels et de collaborer ensemble, y compris loin de leur bureau.

De leurs côtés,  les services offerts par les clients de CompuServe et les administrateurs de BBS offraient aux passionnés d'informatique et à toute personne avide de connaissances un accès permanent à une quantité monumentale d'informations. C'est dans ce contexte que se développa l'idée d'Internet.

Le but du CERN était à la fois de permettre aux scientifiques délocalisés de se connecter au système central installé près de Genève sans devoir se déplacer mais également de soulager le centre de calcul central en transférant une partie des traitements auprès de ces institutions partenaires étrangères afin d'accélérer les analyses.

Toutefois, le concept d'Internet consistant à "surfer" virtuellement sur des hyperliens à la recherche de données pertinentes est une idée originale sans rapport direct avec ARPANET et les BBS.

La vision de Vannevar Bush : Memex

L'origine de l'hypertexte et des hyperliens remonte à 1945. Le Dr. Vannevar Bush, alors directeur de l’Office of Scientific Research and Development (OSRD) et ancien chercheur au MIT, publia un article intitulé "As We May Think" dans lequel il décrit un système de gestion électronique de document basé sur l'ancêtre de l'hypertexte, MEMEX. Bien qu'il n'expliqua pas l'origine de ce nom, on peut imaginer qu'il pensait à un concept de mémoire indexée ou "MEMory indEX".

L'article sur Memex de Vannevar Bush publié dans le magazine "Life" en 1945.

Il définit cet outil comme "une sorte de bibliothèque ou de fichier mécanisé privé [...]. C'est un appreil dans lequel une personne pour sauvegarder tous ses livres, ces enregistrements, et ses communications, et qui est mécanisé afin qu'il puisse être consulté avec un extrême vitesse et flexibilité.  C'est un supplément intime et agrandit de sa mémoire."

"Il est constitué d'un bureau, et bien qu'il puisse être opéré à distance, c'est principalement un meuble à partir duquel on travaille. Au-dessous sont inclinés des écrans translucides sur lequels des les informations peuvent être projetées pour le confort de la lecture. Il y a un clavier et un ensemble de boutons et de leviers. Cela mis à part, il ressemble à un bureau ordinaire."

Mieux encore, Bush décrit à sa façon le concept d'hyperlien, ce qu'il appelle une "connexion" : "Un document est présenté à gauche, un autre à droite. L'utilisateur peut indiquer une connexion entre les deux dans une section spéciale située au bas du cadre du microfilm."

"Il offre toutefois un étape immédiate, l'élaboration d'un index associatif fondé sur l'idée que n'importe quel item peut être librement configuré pour conduire immédiatement et automatiquement vers un autre. C'est la caractéristique essentielle du memex. Le fait de pouvoir lier ensemble deux items est une chose importante."

Il est extraordinaire de constater combien la vision de Vannevar Bush était proche de la manière dont nous utilisons Internet aujourd'hui.

Malheureusement, le concept de Vannevar Bush était très en avance sur la technologie analogique de son temps et des capacités des calculateurs qui n'étaient pas encore programmables et bien trop lents. Vannevar Bush mourut en 1974 avant de voir son rêve se concrétiser.

A voir : Memex animation - Vannevar Bush's diagrams made real

Le 8 février 2015, Chris White, ingénieur au Bureau I2O du DARPA, le département chargé de l'Innovation de l'Information, a annoncé sur CBS qu'il avait développé Memex, un programme sophistiqué d'indexation thématique du web, digne héritier du projet de Vannevar Bush.

Les moteurs de recherche classiques comme Google sont basés sur une fonction d'indexation du contenu des pages web triées par popularité et les internautes interrogent les serveurs au moyen de mots-clés. Memex exploite la technique inverse de ce concept, dans la mesure où il est capable d'établir des liens et des corrélations entre les données de différentes pages web, y compris entre les sites partageant les mêmes bannières promotionnelles, et surtout de dévoiler des informations cachées dans le réseau Tor du Darknet et les réseaux clandestins peer-to-peer.

Le but de ce programme est d'offrir aux enquêteurs de police des outils plus efficaces pour lutter contre la criminalité (trafic d'arme, de drogue, prostitution, etc), y compris la cybercriminalité et le terrorisme.

Exemples d'écrans de visualisation des Big Data traitées par la technique du data mining par le programme Memex du DARPA. Chaque noeud ou terminaison peut être agrandie et interrogée. Document DARPA/I2O.

Le développement de Memex représente un investissement entre 10 et 20 millions de dollars, une somme ridicule comparée au budget que Facebook ou Google par exemple peut investir dans un produit (en 2014, Facebook a racheté " WhatsApp" pour 19 milliards de dollars).

Le projet est actuellement géré par le ministère américain de la Défense mais en raison de sa capacité à gérer les Big Data, il peut également trouver des applications scientifiques, par exemple dans l'étude de l'épidémie d'Ebola, et même servir les intérêts des particuliers. Mais n'espérez pas qu'il soit intégré à Google ou Bing. L'intérêt de ces entreprises privées est pécuniaire et elles n'ont aucun intérêt à proposer des pages n'offrant aucun potentiel de revenus publicitaires.

Le projet Xanadu

En 1960, le sociologue américain Ted Neslon imagina le projet "Xanadu". Son idée était de s'affranchir de la lenteur de traitement des ordinateurs en créant un système universel de publication en hypertexte. Son système devait accueillir une infinité de documents auxquels on pouvait accéder grâces à des hyperliens.

Le projet sera concrétisé en 1965 lors de la 20eme conférence nationale de l'Association of Computer Machinery par un système mono-utilisateur dont les fichiers sont reliés par hypertexte, qu'il définit comme "une structure de fichiers pour le complexe, ce qui change et les intermédiaires".

Le développement du système se poursuivra mais la conception de la partie technique sera reprise à zéro en 1979.

En 1983, la Xanadu Operating Company, Inc (XOC) termina le développement du système et envisagea sa commercialisation. Nous étions à la version Xanadu 88.1. Le projet aura mis 21 ans pour être achevé. Mais en 1988, XOC fut racheté par Autodesk qui ne mettra jamais le  produit sur le marché.

Entre-temps, d'autres projets exploitant l'hypertexte voient le jour, dont "Hyper-G", "Microcosm" et le "World Wide Web".

Finalement, Nelson revit tout le projet et proposa en 1999 des versions commerciales de Xanadu 88.1 sous le nom de Udanax Green et de la version Xanadu 92.1 sous le nom d'Udanax Gold.

Ted Nelson recevra plusieurs récompenses pour ses travaux sur Xanadu et l'hypermédia.

Le World Wide Web et le langage HTML

C'est le 12 mars 1989 - le web fêta ses 25 ans en 2014 - que Tim Berners-Lee et Robert Cailliau proposèrent d'installer au CERN "un système universel reliant les systèmes d'informations" afin que les universitaires itinérants travaillant à distance sur l'accélérateur de particules puissent accéder aux informations.

Le système d'information distribué était basé sur le concept d'hypertexte inventé par Vannevar Bush, c'est-à-dire un système dans lequel les mots pertinents du texte sont reliés entre eux par des hyperliens permettant de passer d'un document hypertexte à un autre.

A consulter : http://info.cern.ch/ - home of the first web site

Tim Berners-Lee (2011) et le projet de système d'information distribué qu'il imagina avec Robert Cailliau en 1989-90. A droite, le premier navigateur Internet développé par Tim Bernes-Lee en 1990 et officiellement distribué en 1991. Documents W3.org et CERN.

L'hypertexte est à l'origine du langage HTML (HyperText Markup Language) qui permet d'écrire les pages web et du protocole HTTP (HyperText Transfer Protocol) qui permet de les transmettre.

En 1990, le premier navigateur (browser) et le premier serveur web furent installés sur une machine NeXT alors limitée à l'environnement NeXTSTEP développé quelques années auparavant par Steve Jobs et ses collègues.

Internet  fut opérationnel au CERN pour la première fois en mars 1991 sur un petit réseau et sera totalement opérationnel en mai 1991.

C'est finalement en août 1991 que Tim Berners-Lee annonça publiquement la création du web sur le forum usernet, précisant qu'il exploite le langage SGML et donna l'URL d'un document au format .html.

Toutefois, SGML étant utilisé à des fins professionnelles, Tim Berners-Lee et Dan Connolly le simplifièrent pour créer le langage HTML qui se caractérise par une structure de texte comprenant le titre du document, les hyperliens, les titres, sous-titres et le texte, complété par un mécanisme de recherche indexée.

Le 30 avril 1993, le CERN mis le code source du logiciel du World Wide Web (l'HTML) dans le domaine public afin que le projet soit accessible au plus grand nombre de développeurs et d'utilisateurs.

A voir : Tim Berners-Lee at CERN: Invention of the Web

The History of Internet, Internet Society

Tim Berners-Lee Talks and Articles, W3 Web

Quand l'Internet fait des bulles, 13eme Rue

Exemple de page web écrite en HTML:

<HTML>

<HEAD>

<TILE>Aux origines d'Internet</TITLE>

<META NAME="Description" CONTENT="Aux origines d'Internet">

<META NAME="Keywords" CONTENT="histoire, Internet, Tim Bernes-Lee">

</HEAD>

Phrase contenant un hyperlien pointant vers l'<A HREF=index.htm>index</A>.

<P>Paragraphe contenant du <B>texte en gras</B>...</P>

</HTML>

Page affichée à l'écran après interprétation par le navigateur web :

Phrase contenant un hyperlien pointant vers l'index.

Paragraphe contenant du texte en gras...

Le langage HTML 2.0 sera normalisé par le consortium W3C en 1996. Il sera abandonné au profit de HTML5 en 2007.

Notons que NeXT sera racheté par Apple en 1996, NeXTSTEP devenant le noyau du système d'exploitation Mac OS, à l'origine du fameux Mac OS X. Que le monde est petit !

A voir : Steve Jobs NeXT presentation, 1990

Internet, un réseau physique

Etymologiquement parlant, Internet tire son nom du concept de réseaux multiples et indépendants à l'architecture plutôt hétérogène, reliés entre eux. En effet, Internet se définit avant tout comme un réseau, du matériel, constitué d'adaptateurs (carte réseau, modem, concentrateur, router, passerelle,...) et de systèmes de câblage reliant des ordinateurs et leurs périphériques entre eux.

Depuis son introduction, partout, des amateurs, des professeurs et des administrateurs réseau ont commencé par installer leurs ordinateurs, les serveurs, les mémoires, les disques durs, les périphériques, les routers, les modems ainsi que les logiciels pour tirer avantage de ce nouveau... médium ? Non, pas exactement.

Internet est plus qu'un médium ou moyen de communication. C'est avant tout un réseau, du matériel physique, qui demande un peu d'habitude pour ne pas être agressé par toute sa puissance. Avec le temps, Internet est devenu un moyen de diffusion d'informations.

Ce "village global" ainsi que nous l'appelons depuis qu'il a conquis toute la planète et plus de la moitié des foyers occidentaux, doit son expansion au fait qu'il s'appuye sur un technique fondamentale, la gestion de réseaux à l'architecture ouverte.

Ceci explique le manque de méthode générale pour fédérer les réseaux comme ce fut le cas auparavant; chaque sous-réseau est autonome, sans contrainte, excepté que tous les utilisateurs doivent utiliser le même protocole, TCP/IP, afin de fournir des services aux autres utilisateurs (ordinateurs) sur une même base technique, le "peer-to-peer" (P2P).

En fait, Internet inclut ARPANET ou, dit autrement, ARPANET s'est développé sans le savoir dans le cadre d'Internet.

Si le sujet vous intéresse, les anglophones peuvent consulter l'ouvrage "How the Web was born" pour connaître l'histoire sans doute la plus complète d'Internet. C'est une brique de près de 400 pages écrites par deux experts du CERN, James Gillies et Robert Cailliau, le responsable du Web office.

Nous verrons dans d'autres articles qu'Internet est bien sûr et avant tout utilisé pour établir des communications et indirectement pour rechercher des informations.

Débit du trafic Internet sur la passerelle (gateway) ADSL d'un fournisseur d'accès au début des années 2000. Ces statistiques permettent d'évaluer l'utilisation de la bande passante et la capacité des systèmes.

Selon le quotidien The Guardian, en 2009 Internet contenait 500 exabytes (500 milliards de GB de données soit 0.5 zettabytes), l'équivalent de 60 fois la quantité d'informations que l'on peut enregistrer sur tous les disques durs produits en un an dans le monde ! 

Trois ans plus tard, une étude du cabinet de consultance IDC parrainée par EMC Gartner déclarait qu'en 2012 nous avions créé dans le monde (sur le web, dans les entreprises, dans les centres de recherches, etc) 2.8 zettabytes de données.

Pour 34% de la population mondiale soit plus de 2.4 milliards de personnes, dont trois Américains sur quatre et plus d'un Européen sur deux, posséder un ordinateur et une connexion Internet sont aussi banals que d'avoir une montre, une TV ou un GSM.

Enfin, en 2010 Google recensa 240 millions de blogs et on franchit le seuil de 1 milliard de sites Internet en 2014.

En raison de leur importance, nous prendrons le temps de revenir sur l'usage d'Internet, le concept de Big Data ainsi que sur l'avenir des télécommunications.

1981, le Minitel

La France développa son système Minitel en 1981 grâce à la collaboration de France Telecom et de La Poste. Le débit des transferts était limité à 1200 bits/s en réception - aussi lents que les premiers modems commercialisés en 1977 - et à 75 bits/s en émission. Les communications vers le fameux préfixe "3615" notamment (correspondant au .com d'aujourd'hui) étaient facturées l'équivalent de 1 € la minute.

En 1998, le Minitel généra un chiffre d'affaire record de 832 millions d'euros, on comptabilisa 100 millions de connexions par mois et plus de 150 millions de requêtes sur le serveur Minitel.

Avec l'arrivée d'Internet, sa popularité diminua ensuite au point qu'il sera abandonné. En 2009, France Telecom et les Pages Jaunes annoncèrent qu'elles arrêtèrent le service Minitel. Il sera totalement coupé le 30 juin 2012.

Un lecteur-enregistreur de CD (capable de graver des CD-RW). Document PC INpact.

1997, le CD-RW

Rappelons que le Compact Disc audio fut commercialisé en 1982 par Philips et le CD-ROM pour ordinateur en 1985.

L'invention du CD revient conjointement à Kees A. Schouhamer Immink de Philips et au Dr Toshitada Doi de Sony (qui inventa également le chien robot AIBO. Il a également écrit plusieurs livres sur la spiritualité sous le pseudonyme de "Shiro Tenge").

Depuis la commercialisation des CD et CD-ROM, la distribution par voie numérique des logiciels, des fichiers audios et vidéos commençait à se généraliser. 

Mais si on voulait télécharger une version numérique plutôt que d'utiliser un CD (il fallait disposer d'un lecteur), le modem devait présenter un débit de transmission élevé si on ne voulait pas attendre des heures un téléchargement de plusieurs dizaines de mégabytes (à 56 kilobits/s il faut compter 1 heure pour télécharger un fichier de 25 MB).

C'est dans ce contexte qu'en 1997 on inventa le Compact Disc réinscriptible, le CD-RW. Il est réinscriptible au moins 10000 fois voire 100000 fois et peut contenir 650 MB ou 74 minutes d'enregistrements.

Sur le plan de la compatibilité, un lecteur CD moderne ne peut lire que les CD , CD-ROM et autres CD-RW fabriqués après 1997 car la réflectivité du support optique est passée à cette époque de 70% à 15%.

Pendant pratiquement une décennie, les particuliers se servirent du CD-ROM et du CD-RW comme support de sauvegarde - les professionnels utilisant surtout les cassette DAT et LTO - avant d'être en partie remplacés par la carte-flash d'usage beaucoup plus souple. On y reviendra.

Le CD-RW peut servir de moyen de stockage temporaire et même à long-terme, mais probablement moins longtemps qu'une carte flash (clé USB ou disque SSD).

De l'ADSL à la fibre optique

Vers l'an 2000, la connexion permanente ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) inventée deux ans plus tôt fut disponible dans la plupart des foyers connectés à Internet. Les coûts étaient réduits et la rapidité de 512 Kbits/s à 10 Mbits/s (et même 24 Mbits/s en ADSL2+) suffisante pour télécharger des images ou des vidéos ainsi que pour établir des liaisons continues en "streaming" audio ou vidéo. Désavantage, le débit de l'ADSL s'atténue avec la distance pour devenir inexploitable au-delà de 6 km.

Mais de nouveau, progrès oblige, en quelques années ce débit est devenu trop lent pour véhiculer des vidéos en définition HD et supérieure.

Aussi, à partir de 2005 on commença à installer des lignes en fibre optique chez les particuliers. Inventée dans les années 1970, l'avantage de la fibre optique est d'être insensible aux perturbations électromagnétiques car le signal est une modulation lumineuse (laser) dans un fin tube de silice. Le câble est également à l'abri des feux électriques. Les données sont véhiculées numériquement et la sécurité des communications peut être améliorée.

A lire : Comprendre la fibre optique, Amphenol

 Vérifier la vitesse de votre connexion Internet : Test de débit sur JDN - Speedtest

A gauche, un bouquet de fibres optiques. Selon les modes de propagation il en existe de différents modèles et diamètres. Par nature la fibre optique est insensible aux perturbations électromagnétiques. En revanche le câble est plus fragile que le fil de cuivre et subit des pertes aux jonctions entre fibres. A droite, carte de l'infrastructure sous-marine en fibre optique fin 2007 et les bandes passantes. C'est en 1988 que AT&T posa le premier câble en fibre optique TAT-8 à travers l'Atlantique. Il avait une capacité 10 fois supérieure au câble en cuivre et pouvait transmettre 40000 communications simultanément à 20 Mbits/s. Aujourd'hui le câble le plus long relie l'Allemagne à la Corée du sud via 32 pays. Il est loin le temps du premier câble téléphone transatltantique (1858). Document Kelso Cartography.

Un seul câble de fibre optique permet de transmettre simultanément en HD et en très haut débit le signal de la TV, y compris les bouquets numériques et la télévision à la demande, de surfer sur Internet, de visionner des vidéos, d'écouter de la musique, de jouer en ligne et bien sûr de téléphoner sans observer la moindre atténuation ou perturbation du signal.

Toutefois, puisqu'il faut bien relier les segments de fibres optique ensemble, c'est aux connexions que le signal perd l'essentiel de sa puissance. L'atténuation moyenne est de 0.15 dB/km à 1570 nm. Au-delà de 100 km, il ne reste donc que 1% du signal initial et il faut donc le réamplifier.

Si à l'époque le prix de l'installation était facturé très cher (au moins 200€ pour la ligne, plus le prix du routeur Wi-Fi et du décodeur pour la TV), aujourd'hui certains opérateurs offrent l'installation sous certaines conditions. Toutefois, même en Europe, à débit constant le prix des abonnements varie du simple au triple selon les pays.

Les débits fixés par les autorités varient entre 10 et 100 Mbits/s mais peuvent atteindre 1 Gbits/s, la limite de l'ADSL2, y compris sur les mobiles en 4G (en voie descendante ou downstream). Le record est de 1 petabit/s sur une distance de 52.4 km. Il fut établi en 2012 par NEC et Corning et pourrait être amélioré dans le futur.

Prochain chapitre

1994, invention de la carte mémoire CompactFlash

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