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Réseau du NPL

Premier réseau informatique conçu par Donald Davies au sein du Laboratoire national de physique

Le réseau du NPL est l'un des premiers réseaux informatiques au monde, opérationnel entre 1969 et 1986. Il est l'œuvre d'une équipe du Laboratoire national de physique (National Physical Laboratory, NPL) de Londres. Il est l'un des premiers à utiliser la transmission par datagramme (commutation de paquet), des routeurs, et des liaisons à haut débit. Techniquement, le réseau du NPL est l'égal du réseau Arpanet, mais il ne connait pas le même développement.

Schéma du réseau NPL

Origine modifier

 
Le pavillon historique du NPL, dans l'ancienne résidence royale de Bushy House

En 1965, Donald Davies, futur directeur des services informatiques du NPL, propose la création d'un réseau de données national et commercial qui utiliserait la transmission par datagramme (Proposal for the Development of a National Communications Service for On-line Data Processing). En 1966, devant l'absence de réponse, Donald Davies conçoit un réseau local pour répondre aux besoins du seul NPL et pour prouver la faisabilité de la transmission par datagramme[1]. Il est le premier à décrire la nécessité d'un « ordinateur interface », le routeur[2].

Le réseau du NPL est décrit comme un ensemble de d'ordinateurs-interface (nœuds) qui transmettent des signaux (paquets) avant de les retransmettre aux utilisateurs sur des ordinateurs à temps partagé. Les routeurs transmettent des signaux multiplexés, et les nœuds commutent les transmissions tout en étant connectés à des circuits électriques fonctionnant à un débit élevé de l'ordre du mégabit[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9] Dans un document présenté au Symposium on Operating Systems Principles, l'un des membres de l'équipe, Roger Scantlebury, note : « Les idées contenues dans la conférence du NPL d'aujourd'hui sont plus avancées que toutes celles proposées aux États-Unis »[10],[11],[12],[13],[14]

Le directeur des services informatique de l'Arpa,Larry Roberts, intègre les concepts de routeur et de datagramme dans la conception de l'Arpanet[15],[16] Comme le réseau du NPL fonctionne à la vitesse de 768 kbit/s, la vitesse prévue pour l'Arpanet passe de 2,4 kbit/s à 50 kbit/s et le format de paquet similaire est adopté[17],[18]

Transmission par datagramme modifier

 
Structure d'un datagramme utilisée dans le réseau du NPL

Si Paul Baran est le premier à avoir théorisé les datagrammes en 1964, il revient à Davies d'avoir opérationnalisé le concept dès 1965. Il revient à Davies également d'avoir utilisé le terme de "packet"[19] (datagramme en français), qu'il choisit avec l'aide d'un linguiste du NPL dans le but d'être traduit dans toutes les langues sans difficulté[20].

Davies fait la première présentation publique de la transmission par datagramme le 5 août 1968[21].

Développement de réseau modifier

L'équipe du NPL choisit un Honeywell 516 pour servir de routeur. Par coïncidence, l'Arpa choisit le même ordinateur pour ses routeurs, les Interface Message Processors (IMP).

La construction commence en 1968[22]. La première version du réseau, le Mark I NPL Network, est opérationnelle dès 1969. Des liaisons T1 à haut débit (1,544 Mbit/s) sont mises en service dès 1970, bien avant les autres réseaux[23],[24],[20] Le réseau s'améliore en 1973 et est renommé Mark II NPL Network[3],[4],[25]

Le réseau NPL est connecté avec d'autres réseaux, en particulier Arpanet en 1973 grâce aux travaux du groupe de recherche de Peter Kirstein de l'University College de Londres. Il est également connecté en 1976 au réseau français Cyclades grâce au Réseau informatique européen (European Informatics Network)[3].

En 1976, 12 ordinateurs et 75 terminaux sont interconnectés[26]. Le réseau fonctionne jusqu'en 1986. Son succès influence les recherches au Royaume-Uni et en Europe[27],[28]

Développement de normes modifier

 
Modèle de réseau du NPL

Le terme protocole se traduit par norme en français. En anglais, le terme est très tôt utilisé pour décrire la norme de communication qui utilise la transmission par datagramme, ainsi que le mémorandum intitulé A Protocol for Use in the NPL Data Communications Network écrit par Roger Scantlebury et Keith Bartlett le montre dès avril 1967[29],[23] Le réseau dans sa version Mark II utilise à partir de 1973 une norme de communication par couche.

Le réseau du NPL sert de banc d'essai pour l'interconnexion de réseaux. Davies, Scantlebury et Barber sont membres du Groupe de travail international sur les réseaux (International Networking Working Group, INWG) qui propose une norme pour l'interconnexion des réseaux[30],[31],[32] Derek Barber est nommé directeur du projet européen COST 11, le futur Réseau informatique européen (European Informatics Network). Scantlebury en supervise le déploiement technique depuis le Royaume-Uni[33],[34],[35] Le Réseau informatique européen contribue à l'adoption de la norme proposée par l' INWG[36],[37] Bob Kahn et Vint Cerf reconnaissent leur dette à l'égard de Davies et Scantlebury en les citant dans leur article de 1974 « A Protocol for Packet Network Intercommunication »[38].

Les recherches du NPL mettent en avant un "dilemme fondamental" lié à l'interconnexion des réseaux: toute norme appliquée aux ordinateurs finaux nécessite une restructuration des réseaux existants s'ils ne sont pas conçus sur une norme commune. Pour preuve, le réseau du NPL avait été interconnecté au Réseau informatique européen en traduisant les normes de communications elles-mêmes, ainsi qu'au Service expérimental de transmission par datagramme de la Poste britannique (Post Office Experimental Packet Switched Service), en utilisant une norme commune aux deux réseaux. L'établissement d'une norme commune était évidemment plus fiable et plus efficace[39].

Pour tenter d'harmoniser les normes d'interconnection des réseaux, Davies et Barber publient en 1973 « Communication networks for computers » et en 1979 "Computer networks and their protocols"[40]. Au Symposium sur les communications de données en 1975, Barber se désole que « le manque de normes d'interfaçage des réseaux de communication émergents à datagramme crée une “sorte de monstre” pour les utilisateurs »[41]. La communauté de l'ingénierie des réseaux est fracturée par la concurrence des normes, dans ce qu'on a appelé communément la Guerre des normes (Protocol War[42].

L'équipe informatique du NPL comprend Donald Davies, Derek Barber, Roger Scantlebury, Peter Wilkinson, Keith Bartlett et Brian Aldous[43]. Donald Davies poursuit ses recherches au NPL dans la sécurité des données pour les réseaux informatiques[44].

Mémoire modifier

En 2009, le NPL finance l'ouverture d'une salle sur le développement de la transmission par datagramme et sur les technologies de l'Internet au Musée national de l'informatique dans le Parc Bletchley[45].

Voir aussi modifier

Références modifier

  1. ↑ Pelkey, James, « 4.11 NPL Network and Donald Davies 1966-1971 », sur Entrepreneurial Capitalism and Innovation: A History of Computer Communications 1968-1988, (consulté le )
  2. ↑ Roberts, « The ARPANET & Computer Networks » [archive du ], (consulté le ) : « Then in June 1966, Davies wrote a second internal paper, "Proposal for a Digital Communication Network" In which he coined the word packet,- a small sub part of the message the user wants to send, and also introduced the concept of an "Interface computer" to sit between the user equipment and the packet network. »
  3. ↑ a b et c Encyclopedia of 20th-Century Technology, Routledge, (ISBN 9781135455514, lire en ligne) :

    « Elements of the pilot NPL network first operated in 1969 »
  4. ↑ a et b A Hey, G Pápay, The Computing Universe: A Journey through a Revolution, Cambridge University Press, (ISBN 978-0521766456, lire en ligne)(source: Roger Scantlebury - p. 201)
  5. ↑ B. Steil, Council on Foreign Relations, Technological Innovation and Economic Performance, Princeton University Press, (ISBN 0691090912, lire en ligne)
  6. ↑ Oxford Dictionaries - word definition - relay & word definition - node published by Oxford University Press [Retrieved 2015-08-16]
  7. ↑ J. Everard - STATES (p.14) published by Routledge 28 Feb 2013 (reprint), 176 pages, (ISBN 1134692757) [Retrieved 2015-08-16]
  8. ↑ F.E. Froehlich, A. Kent, The Froehlich/Kent Encyclopedia of Telecommunications: Volume 1 - Access Charges in the U.S.A. to Basics of Digital Communications, CRC Press, (ISBN 0824729005, lire en ligne), p. 344, Volume 1 of Encyclopedia of Telecommunications|accessdate=2015-08-16}}
  9. ↑ Ivan Kaminow et Tingye Li, Optical Fiber Telecommunications IV-B: Systems and Impairments, Elsevier, (ISBN 978-0-08-051319-5, lire en ligne), p. 29
  10. ↑ J. Gillies, R. Cailliau, How the Web was Born: The Story of the World Wide Web, Oxford University Press, , 23–25 (ISBN 0192862073, lire en ligne)
  11. ↑ « Oral-History:Donald Davies & Derek Barber » (consulté le ) : « the ARPA network is being implemented using existing telegraphic techniques simply because the type of network we describe does not exist. It appears that the ideas in the NPL paper at this moment are more advanced than any proposed in the USA »
  12. ↑ John Naughton, A Brief History of the Future: The origins of the Internet, Hachette UK, (ISBN 978-1474602778), « 8 Packet post » :

    « they lacked one vital ingredient. Since none of them had heard of Paul Baran they had no serious idea of how to make the system work. And it took an English outfit to tell them. »
  13. ↑ Barber, « The Origins of Packet Switching », The Bulletin of the Computer Conservation Society, no 5,‎ (ISSN 0958-7403, lire en ligne, consulté le ) :

    « Roger actually convinced Larry that what he was talking about was all wrong and that the way that NPL were proposing to do it was right. I've got some notes that say that first Larry was sceptical but several of the others there sided with Roger and eventually Larry was overwhelmed by the numbers. »
  14. ↑ Janet Abbate, Inventing the Internet, MIT Press, (ISBN 0262261332, lire en ligne), p. 37 :

    « Although he was aware of the concept of packet switching, Roberts was not sure how to implement it in a large network. »
  15. ↑ « Computer Pioneers - Donald W. Davies », IEEE Computer Society (consulté le ) : « In 1965, Davies pioneered new concepts for computer communications in a form to which he gave the name "packet switching." ... The design of the ARPA network (ArpaNet) was entirely changed to adopt this technique. »
  16. ↑ (en) « A Flaw In The Design », The Washington Post,‎ may 30, 2015. (lire en ligne) The Internet was born of a big idea: Messages could be chopped into chunks, sent through a network in a series of transmissions, then reassembled by destination computers quickly and efficiently. Historians credit seminal insights to Welsh scientist Donald W. Davies and American engineer Paul Baran. ... The most important institutional force ... was the Pentagon’s Advanced Research Projects Agency (ARPA) ... as ARPA began work on a groundbreaking computer network, the agency recruited scientists affiliated with the nation’s top universities.
  17. ↑ Janet Abbate, Inventing the Internet, MIT Press, (ISBN 0262261332, lire en ligne), p. 38
  18. ↑ Roberts, « The ARPANET & Computer Networks » [archive du ], (consulté le )
  19. ↑ Scantlebury, « Internet pioneers airbrushed from history », The Guardian, (consulté le )
  20. ↑ a et b (en) Guardian Staff, « Letters: Internet pioneers airbrushed from history », sur the Guardian, (consulté le )
  21. ↑ (en-GB) « The accelerator of the modern age », BBC News,‎ (lire en ligne)
  22. ↑ R. A. Scantlebury et Wilkinson, P.T. « The National Physical Laboratory Data Communications Network » () (lire en ligne)
    — « (ibid.) », dans Proceedings of the 2nd ICCC 74, p. 223–228
  23. ↑ a et b (en) Cambell-Kelly, « Data Communications at the National Physical Laboratory (1965-1975) », Annals of the History of Computing, vol. 9, nos 3/4,‎ , p. 221–247 (DOI 10.1109/MAHC.1987.10023, lire en ligne) :

    « Transmission of packets of data over the high-speed lines »
  24. ↑ Roberts, « The evolution of packet switching », Proceedings of the IEEE, vol. 66, no 11,‎ , p. 1307–13 (DOI 10.1109/PROC.1978.11141, lire en ligne) :

    « Both Paul Baran and Donald Davies in their original papers anticipated the use of T1 trunks »
  25. ↑ « UK National Physical Laboratory (NPL) & Donald Davies », Living Internet (consulté le )
  26. ↑ « The National Physical Laboratory Data Communications Netowrk », (consulté le )
  27. ↑ Packet Switching
  28. ↑ C. Hempstead et W. Worthington, Encyclopedia of 20th-Century Technology, Routledge, (ISBN 9781135455514, lire en ligne)
  29. ↑ (en) John Naughton, A Brief History of the Future, Orion, (ISBN 978-1-4746-0277-8, lire en ligne)
  30. ↑ McKenzie, « INWG and the Conception of the Internet: An Eyewitness Account », IEEE Annals of the History of Computing, vol. 33, no 1,‎ , p. 66–71 (ISSN 1934-1547, DOI 10.1109/MAHC.2011.9)
  31. ↑ Scantlebury, « Internet pioneers airbrushed from history », The Guardian, (consulté le )
  32. ↑ Scantlebury, « How we nearly invented the internet in the UK », New Scientist, (consulté le )
  33. ↑ (en) Barber, « Cost project 11 », ACM SIGCOMM Computer Communication Review, vol. 5, no 3,‎ , p. 12–15 (DOI 10.1145/1015667.1015669)
  34. ↑ (en) Roger Scantlebury, Communications Standards: State of the Art Report, Pergamon, , 203–216 p. (ISBN 978-1-4831-6093-1), « X.25 - past, present and future »
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  37. ↑ (en) Daniel Hardy et Guy Malleus, Networks: Internet, Telephony, Multimedia: Convergences and Complementarities, Springer Science & Business Media, , 505 p. (ISBN 978-3-540-00559-9, lire en ligne)
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    « The authors wish to thank a number of colleagues for helpful comments during early discussions of international network protocols, especially R. Metcalfe, R. Scantlebury, D. Walden, and H. Zimmerman; D. Davies and L. Pouzin who constructively commented on the fragmentation and accounting issues; and S. Crocker who commented on the creation and destruction of associations. »
  39. ↑ (en) Janet Abbate, Inventing the Internet, MIT Press, , 125 p. (ISBN 978-0-262-51115-5, lire en ligne)
  40. ↑ Donald Watts Davies, Computer networks and their protocols, Chichester, [Eng.] ; New York : Wiley, , 456–477 p. (lire en ligne)
  41. ↑ Frank, « Battle for Access Standards Has Two Sides », Computerworld, IDG Enterprise,‎ , p. 17–18 (lire en ligne)
  42. ↑ (en) Howard Davies et Beatrice Bressan, A History of International Research Networking: The People who Made it Happen, John Wiley & Sons, (ISBN 978-3-527-32710-2, lire en ligne)
  43. ↑ « Technology of the Internet », The National Museum of Computing (consulté le )
  44. ↑ Donald Watts Davies, Security for computer networks : an introduction to data security in teleprocessing and electronic funds transfer, Chichester [England] ; New York : Wiley, (ISBN 978-0-471-92137-0 et 978-3-519-06441-1, lire en ligne)
  45. ↑ « Technology of the Internet », The National Museum of Computing (consulté le )

Voir aussi modifier

  • Campbell-Kelly, « Data Communications at the National Physical Laboratory (1965-1975) », IEEE Annals of the History of Computing, vol. 9, no 3,‎ , p. 221–247 (DOI 10.1109/MAHC.1987.10023, lire en ligne)
  • D. W. Davies, K. A. Bartlett, R. A. Scantlebury et P. T. Wilkinson « A digital communications network for computers giving rapid response at remote terminals » () (lire en ligne)
    —ACM Symposium on Operating Systems Principles
  • R. A. Scantlebury et Wilkinson, P.T. « The National Physical Laboratory Data Communications Network » () (lire en ligne)
    — « (ibid.) », dans Proceedings of the 2nd ICCC 74, p. 223–228

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