ANNÉES 1970

ALOHAnet

En septembre 1968 à l'université d'Hawaï, Norman Abramson se trouve face à un problème qui semble presque insurmontable. Comment connecter entre eux des ordinateurs dispersés sur plusieurs îles, séparés par des centaines de kilomètres d'océan ? Les câbles coûtent une fortune, les liaisons téléphoniques sont lentes et peu fiables. Pourtant, l'université a besoin de relier son campus principal de Manoa, près d'Honolulu, aux centres de recherche disséminés sur Oahu, Kauai, Maui et la grande île d'Hawaï.

L'idée qui germe dans son esprit paraît un peu folle : utiliser les ondes radio pour faire communiquer les ordinateurs. En 1968, personne n'avait encore tenté pareille aventure. Les communications informatiques se cantonnaient aux connexions directes par câble, point à point, selon des schémas hérités du télégraphe et du téléphone. Mais Hawaï impose ses propres règles. La géographie volcanique de l'archipel transforme ce qui ailleurs serait une contrainte en laboratoire d'innovation.

Le système qu'imagine Abramson repose sur une architecture d'une simplicité trompeuse. Au cœur du dispositif trône un IBM 360/65 équipé de 750 Ko de mémoire, installé sur le campus principal. Cette machine dialogue avec un ordinateur plus modeste, un HP 2115A baptisé MENEHUNE, du nom des petits êtres de la mythologie hawaïenne réputés pour accomplir des travaux « impossibles » en une nuit. Le MENEHUNE gère les émissions radio grâce à deux canaux UHF de 100 kHz : l'un diffuse à 407,350 MHz vers les terminaux distants, l'autre collecte leurs réponses à 413,475 MHz. Chaque canal fonctionne à 24 000 bauds.

Mais la véritable audace du projet réside ailleurs. Dans le sens descendant, du MENEHUNE vers les terminaux, tout est classique : une seule source émet, les destinataires écoutent, l'ordonnancement suit des règles de priorité bien établies. C'est dans l'autre sens que l'innovation surgit. Comment gérer les communications quand des dizaines de terminaux veulent tous parler ensemble sur le même canal ? Les techniques traditionnelles de multiplexage imposeraient à chaque terminal une tranche horaire ou fréquentielle fixe, qu'il l'utilise ou non. Un gaspillage inadmissible pour un trafic informatique fait de courtes rafales séparées par de longues pauses.

La solution proposée par l'équipe d'Abramson brise tous les codes établis. Chaque terminal émet quand bon lui semble, sans demander l'autorisation à quiconque. Les données voyagent dans des paquets de taille standardisée : 80 caractères de 8 bits pour l'information utile, plus 64 bits pour l'identification, le contrôle et la détection d'erreurs. Quand le MENEHUNE reçoit un paquet intact, il envoie un accusé de réception. Sinon l'émetteur attend un délai aléatoire et recommence. Cette approche accepte l'inacceptable : les collisions entre paquets. Deux terminaux qui émettent simultanément voient leurs signaux se mélanger, créant un charabia incompréhensible pour le récepteur. Plutôt que de chercher à éviter ces collisions à tout prix, ALOHA les considère comme un mal nécessaire, le prix à payer pour une simplicité de fonctionnement inégalée.

Les calculs mathématiques d'Abramson révèlent les limites de cette philosophie. Le système exploite au mieux que 18,4% de la capacité théorique du canal, performance atteinte quand la charge offerte représente exactement la moitié de cette capacité. Au-delà, les collisions se multiplient, les retransmissions s'accumulent, et le réseau s'effondre dans un chaos de signaux parasites.

ALOHA prouve qu'un système peut fonctionner sans chef d'orchestre, sans coordination centrale, sans planning préétabli. Les terminaux se débrouillent entre eux, s'accommodent des conflits, trouvent leur équilibre dans ce qui ressemble à une anarchie organisée.

En 1973, un jeune ingénieur de Xerox nommé Robert Metcalfe visite l'installation. Il comprend que les principes d'ALOHA peuvent s'adapter à d'autres supports que les ondes radio. Quelques années plus tard naîtra Ethernet, transposition filaire des idées d'Abramson qui révolutionnera les réseaux locaux.

Entre-temps, les chercheurs d'Hawaï affinent leur création. Ils inventent « ALOHA discrétisé », variante où les émissions ne peuvent débuter qu'à des instants prédéfinis, comme les coups d'un métronome invisible. Cette synchronisation double l'efficacité théorique, portant le rendement maximal à 37% de la capacité du canal. L'amélioration ouvre la voie à une famille entière de protocoles dérivés.

Le succès du projet illustre une vérité sur l'innovation technologique. Souvent, les contraintes les plus sévères engendrent les solutions les plus créatives. Hawaï ne pouvait pas se contenter de recopier les recettes continentales. L'isolement géographique força les chercheurs à repenser de fond en comble les communications informatiques. Ce faisant, ils découvrirent des principes universels qui dépassaient leur situation particulière.

Les réseaux Wi-Fi, les communications satellitaires, les systèmes cellulaires, tous incorporent des mécanismes inspirés du protocole hawaïen. L'idée qu'un réseau puisse fonctionner sans contrôle central strict, en gérant les conflits plutôt qu'en les évitant, est devenue un paradigme de l'informatique distribuée. Quarante ans après sa création, ALOHA conserve sa force d'inspiration. Non pas tant par ses performances brutes, largement dépassées par les standards actuels, que par l'audace conceptuelle dont il témoigne. Parfois, il suffit de laisser les machines se débrouiller entre elles.