Des premiers réseaux aux réseaux sociaux
Introduction
Les réseaux informatiques sont apparus rapidement après l’arrivée des ordinateurs, d’abord dans les milieux de la recherche puis dans l’industrie. Leur développement répondait au besoin de connecter plusieurs machines afin de partager des ressources et des informations. L’évolution des technologies réseau, jusqu’à l’hyperconnectivité actuelle, est une aventure passionnante que ce chapitre propose de décortiquer. Nous évoquerons le développement des premiers réseaux, puis l’évolution des technologies jusqu’à l’apparition des réseaux sociaux, en passant par l’émergence de l’Internet mobile, du Wi-Fi et des réseaux pair-à-pair.
Certains sujets traités dans ce chapitre font appel à des concepts électroniques simples, introduits en annexe dans La fréquence et Le débit en communication numérique. Le lecteur est invité à consulter ces sections s’il ne les a pas encore parcourues.
ARPANET
L’un des premiers réseaux, ARPANET, a été développé dans les années 1960 sous l’impulsion de l’ARPA (Advanced Research Projects Agency) du département de la Défense américain. ARPANET utilisait la technologie de la commutation de paquets, qui permettait d’envoyer des données découpées en petits paquets sur des chemins indépendants avant d’être réassemblées à la destination.
Avant cela, les premières formes de communication informatique étaient principalement « circuit-commutées », comme le réseau téléphonique, où une connexion dédiée était établie entre deux machines pour toute la durée de la communication. La commutation de paquets a permis un meilleur usage de la bande passante et une plus grande résilience en cas de panne de certaines routes.
ARPANET était initialement utilisé pour connecter des centres de recherche, des universités et des installations militaires afin de partager efficacement les ressources de calcul disponibles et de créer une communication résiliente face aux interruptions ou aux pannes de lignes.
Les premières machines connectées à ARPANET étaient de grands ordinateurs centraux et des serveurs utilisés pour la recherche....
Les réseaux d’entreprise
Alors qu’ARPANET était utilisé pour connecter les centres de recherche et les universités aux États-Unis, des réseaux d’entreprises ont commencé à apparaître dans les années 1970 et 1980, notamment avec des technologies comme Token Ring, puis Ethernet.
1. Token Ring
Token Ring est une technologie de réseau local (LAN - Local Area Network) développée par IBM dans les années 1970, fonctionnant selon une topologie en anneau. Le principe de Token Ring consistait à utiliser un « jeton » (token) circulant en boucle dans l’anneau. Seule la machine possédant ce jeton pouvait émettre des données. Une fois l’envoi terminé, le jeton était passé au prochain nœud du réseau.
Le principal avantage de Token Ring était qu’il garantissait l’absence de collisions, puisque chaque machine devait attendre son tour pour transmettre. Cela offrait une gestion efficace des réseaux comportant de nombreuses machines connectées, en particulier pour les applications nécessitant un débit constant. Cependant, cela impliquait aussi une certaine latence, car une machine devait attendre de recevoir le jeton pour émettre, même si aucun autre nœud ne transmettait.
Token Ring utilisait une topologie en anneau logique, où chaque machine était connectée à la suivante, formant une boucle. Le support physique était généralement constitué de paires torsadées ou de câbles coaxiaux, mais dans certains cas, la fibre optique était utilisée pour les connexions de haute performance. Le réseau fonctionnait initialement à des débits de 4 Mbps (millions de bits par seconde), puis plus tard à 16 Mbps.
Les ordinateurs étaient reliés à des concentrateurs appelés Multi-Station Access Units (MSAU ou MAU), qui connectaient physiquement les machines en un anneau logique. Le jeton circulait continuellement dans cet anneau, presque immédiatement transmis à la machine suivante si la machine courante n’avait rien à transmettre. Mais même en cas de forte charge, le fonctionnement garantissait un accès régulier au réseau...
L’apparition d’Internet
L’apparition d’Internet a transformé non seulement l’informatique en profondeur mais bel et bien la société dans son ensemble. Voyons-en les jalons principaux.
1. D’ARPANET à Internet
NCP (Network Control Protocol) fut le premier protocole réseau d’ARPANET, mais il manquait de robustesse pour la gestion des erreurs et la communication sur des réseaux distants. En 1973, Vinton Cerf et Robert Kahn ont proposé le développement de TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), conçu pour améliorer la résilience et la modularité des communications entre machines. TCP/IP permettait aux réseaux disparates de se connecter, formant ainsi un « réseau de réseaux ».
En 1983, ARPANET adopte officiellement TCP/IP, qui devient le protocole standard. Cela marque la naissance de l’Internet moderne. Puis, progressivement, ARPANET s’ouvre à d’autres réseaux gouvernementaux et universitaires à travers le monde.
L’évolution d’ARPANET vers Internet s’est accélérée avec la création de réseaux comme NSFNET (1986), financé par la National Science Foundation, qui a permis de connecter de nombreuses universités américaines additionnelles et a servi de colonne vertébrale à...
La connexion au réseau internet
La connexion à Internet a évolué considérablement depuis ses débuts, en passant par plusieurs technologies, chacune apportant des améliorations en termes de vitesse, de stabilité et de qualité de la connexion.
1. Modem (années 1980-1990)
Les premiers utilisateurs se connectaient à Internet via des modems (MOdulateur-DEModulateur) qui utilisaient les lignes téléphoniques analogiques pour transmettre des données. Le modem convertissait les signaux numériques en signaux analogiques pour qu’ils puissent être transmis par lignes téléphoniques. Les modems avaient des débits très faibles (300 bps à 56 kbps). Le principal inconvénient de cette technologie était qu’elle monopolisait la ligne téléphonique et offrait une connexion instable, sujette aux coupures.

Figure 6-3 - Un Modem US Robotics 56k dans les années 2000 (image dans le domaine public)
La modulation consiste, pour le modem émetteur, à transformer les données numériques en signaux analogiques pour qu’elles puissent circuler sur les lignes téléphoniques et la démodulation consiste, pour le modem récepteur, à convertir ces signaux analogiques de retour en données numériques compréhensibles par l’ordinateur. Le protocole utilisé s’appelait PPP (Point-to-Point Protocol) et servait à établir et gérer les connexions à Internet via modem.
2. ADSL (années 1980-1990)
L’arrivée de l’ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) a été un progrès significatif. Cette technologie permet d’utiliser les lignes téléphoniques classiques pour transmettre des données Internet, mais à haut débit. Elle repose sur la séparation de la bande de fréquence : la voix utilise...
L’ère internet
Le Web a transformé presque tous les aspects de la société, de la manière dont nous consommons l’information à la façon dont nous interagissons socialement. En ouvrant l’accès à une base d’information mondiale interconnectée, il a engendré une diffusion sans précédent des idées, des savoirs et des opportunités économiques.
Le World Wide Web est devenu l’infrastructure centrale de la communication numérique mondiale, et continue d’évoluer avec des innovations comme le Web 2.0 (collaboration interactive), le Web sémantique (recherche intelligente), et des technologies avancées comme l’intelligence artificielle et l’Internet des objets (IoT). Il est à ce jour une technologie fondamentale, universellement accessible et en constante expansion.
1. Les prémices d’un changement de société
L’ère internet a engendré une transformation massive de pratiquement tous les aspects de la société moderne. Elle a modifié la façon dont nous communiquons, travaillons, apprenons et interagissons avec le monde.
Communication mondiale instantanée
Les courriels, les réseaux sociaux et les plateformes de messagerie instantanée permettent des échanges en temps réel à travers le globe, éliminant les barrières géographiques. Avec l’augmentation du débit disponible, l’avènement des smartphones et des messageries comme WhatsApp, les appels vidéo sont devenus possibles de pratiquement n’importe quel endroit du monde à un autre.
Depuis l’arrivée d’Internet dans le grand public, le temps d’une seule génération a été suffisant pour voir ce concept de science-fiction devenir une réalité.
Économie numérique
Le commerce en ligne, avec des géants comme Amazon, eBay et Alibaba, a radicalement changé les habitudes d’achat, permettant aux consommateurs d’accéder à des biens et services mondialement. De plus, l’arrivée des paiements en ligne avec des acteurs comme PayPal, puis des cryptomonnaies, engendre une transformation rapide des systèmes et canaux financiers...
Les réseaux pair-à-pair
Les réseaux pair-à-pair ou P2P (peer-to-peer) sont une architecture de communication et de partage de ressources entre pairs, où chaque ordinateur ou dispositif connecté joue à la fois le rôle de client et de serveur, sans avoir besoin d’un serveur centralisé, ou du moins en en éliminant largement les inconvénients. Le modèle client-serveur habituel souffre en effet de plusieurs défauts, notamment les goulets d’étranglement au niveau du serveur mais aussi le risque de point de défaillance unique (SPOF - Single Point of Failure), qui ont motivé les recherches vers des modèles plus distribués.
L’architecture P2P a gagné en popularité avec le lancement de Napster en 1999, une plateforme de partage de fichiers musicaux qui a utilisé un modèle semi-centralisé : un serveur répertoriait les ressources, mais les utilisateurs s’échangeaient les fichiers directement entre eux. Ce succès a ouvert la voie à d’autres réseaux comme Gnutella et eDonkey2000, qui se sont orientés vers une décentralisation complète et la mise en œuvre d’un protocole de transfert segmenté. Enfin, à la fin des années 2000, BitTorrent a réellement propulsé le partage de fichiers pair-à-pair...
Retour sur le modèle OSI
Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) est une norme conceptuelle en sept couches qui décrit le fonctionnement et l’interopérabilité des systèmes de communication réseau, en structurant les échanges de données de manière hiérarchique pour faciliter leur compréhension, leur développement et leur compatibilité entre différentes technologies et protocoles. Il a été publié par Charles Bachman en 1978 et est devenu une norme en 1984. Nous avons déjà brièvement introduit le modèle OSI dans le chapitre Fonctionnement d’un ordinateur, à la section Le support du réseau.
L’augmentation considérable du nombre de protocoles de haut niveau dans les dernières couches du modèle OSI, notamment dans la couche application, reflète l’évolution des technologies et des besoins en communication, avec des solutions spécialisées pour la sécurité (comme HTTPS et TLS), le transfert de fichiers (comme FTP, SFTP et SMB), la gestion des e-mails (comme SMTP, IMAP et POP3) ou encore les services multimédias (comme RTP pour le streaming ou SIP pour la VoIP). Cette diversification répond à la nécessité croissante d’interopérabilité, d’efficacité et de personnalisation dans des environnements réseau de plus en plus complexes et hétérogènes à partir de la fin des années 1980.

Figure 6-6 - Quelques protocoles dans le modèle...
Les infrastructures logicielles synchrones
Si les technologies et protocoles réseau ont évolué à un rythme soutenu depuis les premiers jours d’Internet, les infrastructures logicielles supportant l’intégration des communications réseau au sein des applications ne sont pas en reste. Depuis l’utilisation brute de sockets, plus ou moins les seuls moyens logiciels largement disponibles pour l’accès au réseau au début, de nombreuses approches se sont succédé pour permettre aux développeurs d’utiliser le réseau façon de plus en plus naturelle et facilitée. Voyons ces moyens et leur histoire.
1. Les débuts : sockets et la programmation réseau brute
Dans les premières années de l’informatique interconnectée, programmer des systèmes capables de communiquer sur un réseau relevait d’une tâche complexe. Les développeurs travaillaient avec des sockets, un concept introduit dans les systèmes UNIX dans les années 1980. Ces sockets étaient l’une des premières abstractions permettant à deux machines de dialoguer via un réseau, indépendamment de leur matériel ou de leur système d’exploitation.
Nous avons présenté les sockets et leur fonctionnement dans le chapitre Fonctionnement d’un ordinateur, à la section Le support du réseau.
L’utilisation de sockets était loin d’être intuitive. Le développeur devait gérer manuellement tous les aspects des communications réseau : ouverture de connexions, transmission des données en blocs bruts, gestion des interruptions et des threads, etc. Une simple tâche, comme envoyer une requête à un autre ordinateur et recevoir une réponse, nécessitait plusieurs dizaines de lignes de code, souvent non triviales.
Avec l’augmentation de la complexité des applications, il est rapidement devenu évident que les sockets n’étaient pas une solution durable pour écrire des programmes réseau évolutifs. Les développeurs avaient besoin d’une infrastructure plus abstraite qui saurait masquer la complexité des couches réseau sous-jacentes et permettrait...
Les paradigmes de communication synchrone et asynchrone
Dans les architectures réseau et les systèmes distribués, la communication entre différents composants peut nécessiter des approches différenciées. Celles-ci se regroupent autour de deux paradigmes principaux : la communication synchrone et la communication asynchrone. Ces deux approches offrent des avantages et des limites spécifiques, et leur choix détermine profondément la structure, les performances et la résilience d’un système. Alors que la communication synchrone repose sur des interactions directes et immédiates entre deux parties, la communication asynchrone favorise une indépendance temporelle entre les émetteurs et les récepteurs.
Les infrastructures logicielles et protocoles discutés précédemment sont fondamentalement synchrones (même si pour certains d’entre eux, des artifices permettent de les utiliser facilement en asynchrone).
1. Communication synchrone : attendre pour avancer
Un appel synchrone est un type de requête où le client attend une réponse immédiate du service avant de continuer son traitement. Cela signifie que, dès que le client envoie une requête à un service, il reste « bloqué » en attente de la réponse. Ce type d’appel est utile lorsque les informations demandées par le client sont nécessaires pour poursuivre le traitement, car il garantit que les données soient reçues avant de poursuivre l’exécution.
La communication synchrone est souvent comparée à une conversation téléphonique : lorsqu’un participant parle, l’autre doit écouter et répondre immédiatement pour que l’échange progresse. Dans ce paradigme, un processus, appelé le client, envoie une requête...
Les infrastructures logicielles asynchrones
Les infrastructures de communication asynchrones ont émergé après les alternatives synchrones, comme les sockets ou RPC, pour répondre aux besoins croissants de découplage et de résilience dans les systèmes distribués. Pendant longtemps, IBM MQ a dominé ce domaine avec ses fonctionnalités robustes adaptées aux environnements d’entreprise. Cependant, avec le temps, des alternatives open source comme RabbitMQ, ActiveMQ et plus récemment Kafka ont apporté des solutions modernes, plus accessibles et mieux adaptées aux architectures contemporaines.
1. Le début de la communication asynchrone avec MQ
Les files de messages (MQ - Message Queues) sont parmi les premières implémentations pratiques de la communication asynchrone. Leur principe est simple : un composant envoie un message dans une file (ou queue), et un autre composant consomme ce message lorsqu’il est prêt. Ce modèle permet aux émetteurs et aux récepteurs de fonctionner de manière indépendante, sans dépendre de la disponibilité immédiate de l’autre.
a. IBM MQ (anciennement WebSphere MQ)
L’un des systèmes les plus emblématiques dans cette catégorie est IBM MQ, introduit dans les années 1990. Conçu pour des environnements d’entreprise, IBM MQ garantit...
Les protocoles avancés de communication sur le Web
Avec l’apparition des applications internet avancées du Web 2.0, les web app RIA puis des SPA - ces deux notions sont expliquées dans le chapitre L’architecture des SI : du mainframe au Big Data, à la section Du mainframe aux applications Web, le besoin de formes de communication plus sophistiquées sur Internet est apparu comme une évidence. Mais HTTP restait fortement contraint par ses origines en tant que protocole très simple pour échanger des données sur un réseau de technologies et de machines extrêmement hétérogènes. Les technologies nécessaires à l’évolution des paradigmes de communications sur Internet à l’ère digitale ont fini par émerger, essentiellement avec les WebSockets. Avant ces récentes évolutions, les développeurs de services très interactifs ou proposant des expériences utilisateurs disruptives ont dû faire preuve de créativité pour implémenter des communications riches sur HTTP. Cette histoire est fascinante. Attardons-nous un peu sur celle-ci.
1. Le protocole HTTP, un schéma très simple
Le Hypertext Transfer Protocol (HTTP) est le socle technique qui structure les interactions sur le Web, incarnant une approche asymétrique et conversationnelle dans la communication entre machines. De par sa conception en modèle requête-réponse, HTTP repose sur l’idée d’une interaction synchrone systématiquement initiée par le client (comme un navigateur web) vers un serveur (hébergeant des ressources ou fournissant des services). Ce paradigme, fondamentalement unilatéral, repose sur un postulat simple : « le client demande, le serveur répond ».
En tant que protocole applicatif (couche 7 du modèle OSI), HTTP s’appuie sur une fondation sous-jacente solide : le protocole TCP pour garantir une transmission fiable des données.
HTTP a été conçu pour répondre aux besoins initiaux du Web : permettre aux utilisateurs d’accéder à des documents hypertextes distribués à travers des serveurs distants. Ce modèle pull (tirage) est resté central, même avec...
Les systèmes de fichiers réseau
Au début de l’informatique connectée, le besoin d’accéder à des fichiers distants est apparu naturellement. Très tôt, les chercheurs et ingénieurs se sont confrontés à une question simple mais structurante : comment faire en sorte que des machines distinctes puissent lire et écrire dans un même espace de fichiers, comme si ce dernier était local ? C’est de cette problématique qu’est née la famille des systèmes de fichiers réseau. Avec l’essor du Big Data et plus tard du cloud, cette problématique a évolué vers des solutions encore plus ambitieuses : les systèmes de fichiers distribués.
1. Les systèmes de fichiers en réseau
L’un des pionniers en matière de systèmes de fichiers réseau fut NFS (Network File System), proposé par Sun Microsystems en 1984. NFS permit à une machine UNIX de rendre accessible un répertoire local à d’autres machines via le réseau, qui pouvaient alors le « monter » (le connecter dans leur propre espace de fichiers) et l’utiliser comme un simple dossier local. Basé sur RPC (Remote Procedure Call), NFS fut dès l’origine pensé pour être indépendant du matériel et du système d’exploitation, facilitant son adoption.
Peu après, AFS (Andrew File System), développé à Carnegie Mellon avant d’être diffusé par IBM, apporta plusieurs innovations : un système de cache côté...
L’émergence des géants du Web
L’émergence des géants du Web, souvent appelés les GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon et Microsoft), fut une conséquence naturelle de l’évolution des technologies, de l’Internet et des besoins émergents des utilisateurs. Ces entreprises, ainsi que d’autres acteurs historiques comme Yahoo, AOL et Netscape, ont joué un rôle crucial dans la transformation de l’Internet des débuts, avec ses pages web statiques, aux services hyperconnectés que nous connaissons aujourd’hui.
1. Les premiers acteurs
Le développement des premiers acteurs de l’Internet commence dans les années 1990 avec des entreprises comme AOL (America Online), qui fut l’un des pionniers dans la mise en ligne d’un accès simplifié à Internet pour le grand public. Fondée en 1985, AOL a permis à des millions de personnes aux États-Unis de se connecter à Internet via des modems téléphoniques, offrant des services comme les forums, les e-mails et du contenu exclusif, facilitant ainsi l’accès pour les utilisateurs non techniques.
En parallèle, Netscape, fondée en 1994, a créé le premier navigateur web largement utilisé, Netscape Navigator, qui a permis de rendre la navigation web plus accessible et a popularisé l’utilisation d’Internet grâce un système graphique et simple...
Les réseaux sociaux
Les réseaux sociaux ont radicalement transformé la manière dont les individus interagissent, partagent des informations et se connectent à travers le monde. Depuis les débuts de MySpace et Friendster dans les années 2000 jusqu’à l’arrivée de Facebook, Twitter, Instagram, LinkedIn, Snapchat et TikTok, ces plateformes ont non seulement redéfini la communication, mais elles ont également joué un rôle majeur dans le façonnement de l’évolution technologique tout en ayant des impacts sociétaux profonds.
1. Un impact sociétal
Les réseaux sociaux ont profondément modifié la façon dont les individus communiquent, consomment l’information et participent à la société. Leur influence s’étend bien au-delà du simple échange social. En permettant une communication instantanée à l’échelle mondiale, ils ont facilité les échanges interculturels, renforcé les liens sociaux à distance et donné naissance à de nouvelles formes de communautés numériques.
Les plateformes sociales ont également joué un rôle déterminant dans la démocratisation de l’information. En offrant un espace où chacun peut s’exprimer librement, elles ont permis à des voix historiquement marginalisées de se faire entendre à une échelle mondiale. Des mouvements sociaux tels que #MeToo et Black Lives Matter ont pris une ampleur sans précédent grâce à la diffusion virale de contenu militant, redéfinissant le militantisme à l’ère numérique.
En parallèle, les réseaux sociaux ont amené de nouveaux modèles économiques en monétisant l’attention des utilisateurs par le biais de la publicité ciblée. Cela a permis l’émergence de nouvelles professions, notamment celle des influenceurs et des créateurs de contenu, tout en redéfinissant le marketing digital et en créant des opportunités pour les marques d’atteindre un public mondial de manière hautement personnalisée.
Cependant, cette transformation n’est pas sans conséquences....
L’hyperconnectivité
L’hyperconnectivité est aujourd’hui au cœur de la transformation digitale de la société et des entreprises, impactant la manière dont nous vivons, travaillons et interagissons. Ce phénomène a profondément modifié les attentes des individus et des organisations vis-à-vis de la technologie, avec des répercussions majeures sur les modèles d’affaires, les infrastructures technologiques et même les normes culturelles.
1. La consumérisation
L’apparition du smartphone est en effet à l’origine d’un profond bouleversement social. Ces appareils sont devenus des extensions de nous-mêmes, au point que vivre sans un smartphone paraît aujourd’hui inconcevable pour beaucoup. Il est frappant de réaliser qu’un smartphone actuel est des milliers de fois plus puissant que les ordinateurs qui ont permis d’envoyer les premiers astronautes sur la Lune en 1969. Ces mêmes appareils, qui tiennent dans nos poches, surpassent en capacité les ordinateurs qui, il y a encore 30 ans, occupaient des salles entières.
Aujourd’hui, les innovations émergent en premier lieu sur le marché grand public avant d’être adaptées aux entreprises. La consumérisation des technologies marque une nouvelle ère, où les solutions digitales sont d’abord créées pour le consommateur avant d’être appliquées au monde professionnel. Ce phénomène nouveau, inhérent à l’ère actuelle, a bouleversé les entreprises, qui peinent parfois à suivre le rythme effréné...
La digitalisation
La digitalisation désigne l’impact croissant des technologies numériques dans la société, dans les entreprises et dans nos vies quotidiennes. Elle englobe l’utilisation accrue des outils numériques pour automatiser, améliorer et transformer les processus, les interactions et les services, qu’il s’agisse des particuliers ou des entreprises. La transformation digitale, quant à elle, est un processus plus large qui intègre l’adaptation des modèles d’affaires, des stratégies et de la culture organisationnelle des entreprises pour exploiter pleinement le potentiel des technologies numériques.

Figure 6-17 - La transformation digitale
1. La digitalisation en chiffres
Revenons sur quelques chiffres marquants qui montrent à quel point la digitalisation a transformé les usages :
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En 2012, le trafic internet mobile a dépassé pour la première fois le trafic internet fixe dans des régions comme l’Inde. Ce phénomène est lié à la croissance exponentielle des smartphones et tablettes.
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En 2023, environ 5,4 milliards de personnes, soit 67 % de la population mondiale, sont connectées en permanence, partageant des données de manière instantanée, redéfinissant les normes de consommation et d’interaction sociale.
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Le volume des paiements via le mobile...