Introduction
Bob Metcalfe a toujours cru au pouvoir du réseautage. Dans les années 1980 et 1990, il a contribué à populariser l'idée que la valeur d'un réseau croît rapidement avec le nombre d'utilisateurs, un précepte maintenant connu sous le nom de loi de Metcalfe. Aujourd'hui, avec l'omniprésence d'Internet, il pense à plus grande échelle. "Le nouveau fait le plus important concernant la condition humaine est que nous sommes maintenant soudainement connectés", a-t-il déclaré.
Aujourd'hui, Metcalfe a été nommé vainqueur du Prix AM Turing, un prix annuel considéré comme la plus haute distinction en informatique, pour sa contribution à l'avènement de notre ère hyperconnectée. Il y a cinquante ans, Metcalfe a aidé à inventer Ethernet, la technologie de mise en réseau locale qui relie les ordinateurs personnels du monde entier à l'Internet mondial. Il a également joué un rôle central dans la normalisation et la commercialisation de son invention.
"Bob est l'une des personnes qui ont vécu des deux côtés. Il pouvait voir la situation dans son ensemble », a déclaré Steve Crocker, un pionnier des réseaux informatiques qui a travaillé avec Metcalfe sur un précurseur d'Internet connu sous le nom d'Arpanet.
La carrière de Metcalfe s'est développée parallèlement à notre capacité de réseautage. Il est né à Brooklyn en 1946 et a étudié le génie électrique et la gestion industrielle au Massachusetts Institute of Technology. Lorsqu'il a déménagé de l'autre côté de la ville à l'Université de Harvard pour ses études supérieures, le département américain de la Défense venait tout juste d'augmenter son investissement dans Arpanet. Metcalfe a proposé de construire une interface reliant le réseau à l'ordinateur central de Harvard, mais l'université l'a refusé. Il s'est retourné et a fait la même proposition au MIT, où il a été embauché comme chercheur alors qu'il était encore étudiant diplômé de Harvard. Lorsqu'il a présenté une thèse décrivant le travail à son comité de thèse en 1972, il a échoué à sa défense - le sujet n'était pas assez théorique, ont-ils dit.
Introduction
À ce moment-là, Metcalfe avait déjà accepté un emploi au Palo Alto Research Center de Xerox Corporation, ou PARC, en Californie. Le directeur du laboratoire, Bob Taylor, lui a dit de venir quand même et de terminer sa thèse de Palo Alto. Une fois là-bas, Metcalfe a commencé à construire une autre interface Arpanet pour un nouvel ordinateur PARC, tout en recherchant un sujet théorique pour satisfaire Harvard.
À l'époque, les réseaux informatiques étaient autant un défi théorique qu'un défi technique. Le problème fondamental était de savoir comment partager l'accès à un réseau entre de nombreux utilisateurs. Les réseaux téléphoniques traitaient ce problème de la manière la plus simple possible : une connexion entre deux parties bloquait le canal de communication pendant la durée d'un appel, rendant ce canal inaccessible aux autres utilisateurs même s'il n'était pas utilisé à sa pleine capacité. Cette inefficacité n'est pas un gros problème pour les conversations téléphoniques, qui restent rarement longtemps silencieuses. Mais les ordinateurs communiquent par courtes rafales, qui sont souvent séparées par de longues périodes de temps mort.
Au début des années 1960, l'informaticien Leonard Kleinrock montré cette théorie des files d'attente - la branche des mathématiques qui modélise les embouteillages et d'autres choses qui peuvent se produire pendant que nous attendons en ligne - pourrait également décrire le flux de données à travers un réseau. Ce modèle a montré aux ingénieurs comment réduire considérablement les temps morts, et Arpanet a démontré qu'il fonctionnait dans la pratique. Mais coordonner le flux de trafic à travers le réseau n'était pas une tâche facile.
Introduction
En 1971, Norm Abramson, professeur à l'Université d'Hawaï, a présenté une alternative radicale à la coordination du trafic qui horrifierait tout urbaniste. Il avait construit un réseau radio appelé ALOHAnet qui, comme Arpanet, transmettait des données en minuscules paquets. Mais contrairement à Arpanet, ALOHAnet n'a fait aucune tentative pour éviter les collisions entre les paquets. Au lieu de cela, tout utilisateur dont le message a été perdu ou brouillé à cause d'une collision réessayerait simplement après un intervalle de temps aléatoire. Cette « retransmission aléatoire » est similaire à l'étiquette conversationnelle d'un dîner : lorsque deux personnes commencent à parler simultanément, toutes deux s'arrêtent et réessayent un instant plus tard. Le caractère aléatoire du temps d'attente garantit que la situation se résoudra après quelques tentatives. Cette stratégie fonctionnait bien dans les situations de faible trafic, mais lorsque le réseau était suffisamment encombré, les collisions devenaient si fréquentes qu'aucun message ne pouvait passer.
Metcalfe est arrivé un papier par Abramson décrivant la théorie des files d'attente derrière ALOHAnet et a conçu un moyen de contourner le blocage. Dans le modèle de Metcalfe, les utilisateurs ajusteraient indépendamment les temps d'attente moyens entre les tentatives de transmission, en tenant compte de la fréquence des collisions : ils seraient plus rapides à réessayer si les collisions étaient rares, et ils reculeraient si le réseau était encombré, rendant la communication beaucoup plus efficace dans l'ensemble. Ce modèle a donné à la thèse de Metcalfe suffisamment de poids théorique pour réussir à Harvard, et il s'est rapidement rendu compte qu'il pouvait le mettre en pratique dans son nouveau travail.
Introduction
C'était parce que le laboratoire poursuivait une approche inhabituelle des réseaux informatiques à l'époque. Arpanet avait été conçu comme un moyen de permettre aux chercheurs de partager des ordinateurs centraux - des machines puissantes mais coûteuses. ALOHAnet a également connecté de nombreux points d'accès à un hub central. Au PARC, Taylor a imaginé un réseau local de nombreux ordinateurs dans le même bâtiment, et sa nouvelle recrue Metcalfe a rapidement commencé à le concevoir.
Metcalfe a exposé sa vision d'un réseau local dans une note de mai 1973. La proposition combinait le système de retransmission aléatoire d'Abramson, les ajustements de Metcalfe au moment et d'autres améliorations du modèle ALOHAnet qui atténuaient les effets des collisions. Certaines de ces innovations théoriques avaient été développées par d'autres chercheurs, mais Metcalfe a été le premier à les intégrer dans une conception pratique de réseau local.
Le plan de Metcalfe a également supprimé le hub central d'ALOHAnet. Au lieu de cela, les ordinateurs se connecteraient via un support passif. Il avait en tête un type spécifique de câble avec des propriétés attrayantes pour une mise en œuvre pratique. Mais il a noté que d'autres câbles ou réseaux sans fil fonctionneraient tout aussi bien en théorie et pourraient mieux fonctionner dans la pratique à mesure que la technologie s'améliorerait.
Pour éviter de mettre l'accent sur un matériel spécifique, Metcalfe a surnommé son idée le réseau Ether, plus tard abrégé en Ethernet. Il s'est inspiré du milieu hypothétique que les physiciens du XIXe siècle supposaient (à tort) traverser les ondes électromagnétiques. "Le terme était à gagner, alors nous l'avons saisi", a déclaré Metcalfe.
Introduction
En novembre 1973, Metcalfe et ses collègues avaient leur premier réseau opérationnel. Il a continué à développer davantage la conception, dans l'espoir de l'étendre au-delà de Xerox, mais les dirigeants ont mis du temps à commercialiser la nouvelle technologie. En 1979, Metcalfe en avait assez. Il a quitté PARC et a fondé sa propre entreprise, 3Com, pour faire ce que Xerox ne ferait pas. "Humble n'était pas un mot que vous associez à Bob", a déclaré Vint Cerf, un pionnier de l'internet désormais chez Google. "Il a pris cette idée et a couru avec elle."
Peu de temps après s'être lancé à son compte, Metcalfe a convaincu des représentants de Xerox, d'Intel et de la défunte Digital Equipment Corporation d'adopter Ethernet comme norme industrielle ouverte pour les réseaux locaux. D'autres entreprises ont promu leurs propres technologies, mais Ethernet a fini par l'emporter, en grande partie grâce à sa simplicité et aux premiers efforts de Metcalfe en faveur de la normalisation.
En 1990, Metcalfe a quitté 3Com et est devenu un expert et un chroniqueur technique. C'était la deuxième fois qu'il devenait agité après environ une décennie dans une carrière, et ce ne serait pas la dernière – il a ensuite travaillé comme investisseur en capital-risque et plus tard comme professeur à l'Université du Texas à Austin. Metcalfe a une théorie sur ce qui le pousse à faire des changements aussi spectaculaires. "Vous commencez sans rien savoir, puis vous montez la courbe d'apprentissage, puis vous savez tout", a-t-il déclaré en traçant une courbe avec son doigt. Il a pointé le milieu de la courbe et a ajouté: "J'ai découvert par expérience que la partie la plus amusante est ici."
Ethernet s'est également adapté au fil des ans et il ne reste que peu de détails techniques d'origine. Mais il a continué à jouer un rôle indispensable en tant que plomberie domestique pour les réseaux d'ordinateurs personnels que nous tenons désormais pour acquis. "C'est Ethernet qui a rendu cela possible", a déclaré Cerf. "C'était vraiment une technologie extrêmement habilitante."
Il y a moins d'un an, Metcalfe a fait un autre changement de carrière à l'âge de 76 ans. Il est maintenant chercheur affilié au MIT, étudiant l'application des superordinateurs à des problèmes complexes dans l'énergie et d'autres domaines. "Je suis encore au début de la courbe d'apprentissage", a-t-il déclaré. "Je ne sais pas grand-chose, mais je travaille pour résoudre ce problème."
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