CHAPITRE 3 : INTERNET
 

Introduction : grâce à sa souplesse et à son universalité, internet est devenu le moyen de communication principal entre les hommes et avec les machines.

I. Repères historiques et généralités

Comme par magie, une personne située sur un endroit de la planète accède à des informations situées à l’autre bout de cette même planète.

Et pourtant, il n’y a aucune magie, mais tout simplement des câbles, des fibres optiques et des entreprises qui s’entendent pour fournir et faire transiter l’information en respectant des règles communes appelées «protocoles».

L’internet correspond au réseau physique matériel et machines qui assurent la circulation des informations. Il est différent du Web qui lui concerne plutôt le contenu de ce qui est échangé.

Dès les années 50, les ordinateurs ont été mis en réseau pour échanger des informations mais de façon très liées aux constructeurs d’ordinateurs ou aux opérateurs téléphoniques. Les réseaux généraux indépendants sont nés aux Etats-Unis avec Arpanet en 1950 et en France avec Cyclades (1971). Mais c’est en 1983 qu’est réellement déclarée la naissance d’internet.

   

Sites des USA reliés  par Arpanet en 1974             CYCLADE : 1er réseau internet français           Réseau internet mondial actuel

II. Les supports machines d’internet et adresses IP

A. adresses IP

Internet est défini par le protocole IP (internet procotol), ensemble de normes qui permettent d’identifier et de nommer de façon uniforme, tous les ordinateurs ou objets qui lui sont connectés. L'IPv4 est composé de 4 nombres séparés par des "-", chacun allant de 0 à 255, soit 256 possibilités par nombre. ex : 192.168.1.1 

 L'IPv6 remplace peu à peu l'IPv4 dont le nombre de possibilités est inférieur au nombre d'appareils connectés. L'IPv6 est composé de 8 valeurs séparées par ": ". Chaque valeur est décomposée en 4 caractères dont chacun a 16 possibilités, de 0 à f (0,1,2,3,4, 5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f). ex : 5800:10C3:E3C3:F1AA:48E3:D923:D494:AAFF

De nature logicielle, internet s’appuie sur une grande variété de réseaux physiques où le protocole IP est implémenté. Il permet d’uniformiser l’accès à tous les ordinateurs, les téléphones et les objets connectés.

 

B.  le réseau physique

Réseau mondial, internet fonctionne à l’aide de routeurs, de lignes de transmissions à très hauts débits entre routeurs, de réseaux de téléphonie mobile, et de réseaux locaux. Il s’appuie sur n’importe quel réseau physique qui les implémente : Des mécanismes complexes assurent la continuité de la connexion, par exemple pour passer sans interruption de téléphonie 4G au WI-FI, ou son ubiquité (être partout), par exemple pour passer de façon invisible d’antenne à antenne avec un téléphone portable lorsque l’on voyage.
 

1. Les routeurs 

​Un routeur permet de relier ensemble plusieurs réseaux, il est composé d’un nombre plus ou moins important d’interfaces réseau (cartes réseau). Les routeurs les plus simples que l’on puisse rencontrer permettent de relier ensemble deux réseaux (il possède alors 2 interfaces réseau), mais il existe des routeurs capables de relier ensemble une dizaine de réseaux.

Une box est à la fois un routeur, un fournisseur d'accès (FAI) et un modem (WiFi) échangeant des paquets entre le réseau local et le réseau public. 

Le réseau local correspond à plusieurs ordinateurs ou appareils reliés à la même box.

la réseau public est situé à l'extérieur de la box et du réseau local.








 

2. Les switchs ou commutateurs 

Un switch est une sorte de « multiprise intelligente » qui permet de relier entre eux tous les ordinateurs appartenant à un même réseau (nous verrons des exemples un peu plus bas). Pour ce faire, un switch est composé d’un nombre plus ou moins important de prises RJ45 femelles (un câble ethernet (souvent appelé « câble réseau ») possède 2 prises RJ45 mâles à ses 2 extrémités).



 

3. Les lignes de transmission à hauts débits : modalités de transmission.

 Le réseau internet est basé sur deux modalités : 

- les cables : c'est le réseau filaire. ADSL, VDSL, fibre optique (FTTH), Ethernet. La fibre optique est plus rapide que les fibres ADSL ou VDSL qui utilisent des lignes électriques ou téléphoniques. ces dernières étaient qualifiées de haut débit. La fibre optique est appelée ligne à très haut débit car elle peut atteindre un débit de 1Gigabit/s alors que le débit de l'ADSL est maximum de 0,5 Gbit/s.

- les ondes hertziennes, envoyées par les antennes relais ou les box ou des appareils entre eux. 
4G, WI-FI, Bluetooth. La distance de connexion est faible pour le bluetooth et le wi-fi mais plus élevé pour la 4G. 

     






 

III. Les protocoles TCP/IP et le routage.

Les IP : internet procotol est un protocole de communication entre les machines pouvant être en réseau. ce protocole IP garanti une universalité du codage des adresses pour tout appareil informatique. Il est accompagné d’un protocole de transmission pour transférer l’information par paquets.

Un paquet est une partie de l’information totale. L’information est donc découpée en plusieurs paquets qui seront envoyés séparément. Pour s’assurer qu’ils arrivent à la destination finale dans le bon ordre pour reconstituer l’information, il existe un protocole universel de transfert : le protocole TCP/IP. Transmission control protocol). Ce protocole précise l’adresse IP de l’expéditeur, l’adresse IP du destinataire et le numéro du paquet pour un assemblage dans l’ordre. Ces paquets sont de taille fixe, uniforme et indépendant du type de données transportées : texte, image, son, vidéo, etc…

Image du découpage d’une image en plusieurs paquets nommés par IP exp et IP desti et numéro paquet et temps avant destruction…..

Le principal algorithme d’internet est le ROUTAGE des paquets de leurs émetteurs vers leurs destinataires. Il est effectué par des machines appelées routeurs qui échangent en permanence avec leurs voisins pour établir une carte locale de ce qu’ils voient du réseau. Chaque paquet transite par une série de routeurs, chacun l’envoyant à un autre routeur selon sa carte locale et la destination prévue. Les routeurs s’ajustent en permanence et de proche en proche quand on les ajoute au réseau ou quand un routeur voisin disparait. IL n’y a pas besoin d’une carte globale, ce qui permet le routage à grande échelle.

Lors du routage, un paquet peut ne pas arriver pour deux raisons :

• Une panne matérielle d’une ligne ou d’un routeur
• Sa destruction.

Chaque paquet contient l’information d’un nombre maximal de routeurs à traverser pour ne pas encombrer le réseau, il est détruit si ce nombre est atteint. Le paquet peut aussi contenir une précision de durée de transport au delà de laquelle le paquet est détruit. Il garantit que tout paquet finira par arriver, sauf panne matérielle incontournable. TCP réordonne aussi les paquets arrivés dans le désordre et diminue la congestion du réseau en gérant au mieux les redemandes. TCP permet en absence d'accusé de réception envoyé par le destinataire, de renvoyer automatiquement le paquet non reçu. 

Mais ni internet, ni TCP, ne possèdent de garantie temporelle d’arrivée des paquets, ce qui nuit à la qualité du streaming du son ou des vidéos et de la téléconférence. En effet, dans une vidéo, on peut perdre une image isolée mais pas le fil de temps.

D’autres protocoles s’appuient sur ceux d’internet, par exemple les protocoles du Web (http, HTTPS) et le protocole NTP (network Time Protocol) qui permet de synchroniser finement les heures des ordinateurs et des objets connectés.









 

IV. ​Le protocole DNS

Les adresses IP sont numériques et hierarchiques mais les utilisateurs (ou clients) ne les connaissent pas. Elles sont normalisées sous la forme d’adresses symboliques, comme Wikipedia.fr. La conversion d’une adresse symbolique en adresse IP est réalisée par un protocole DNS (Domain name System), une sorte d’annuaire universel. Cette transformation ou conversion dans un sens ou dans l’autre (IP-> adresse symbolique  ou adresse symbolique-> IP) est effectuée par de nombreux ordinateurs répartis sur le réseau et constamment mis à jour. L’adresse est organisée en domaines, puis sous-domaines. 

Piratage de données :

Le piratage se réalise dans la dernière phase entre le serveur DNS et le client qui a lancé la requète pour avoir l'adresse IP du nom de domaine. Le pirate intercepte l'adresse IP fournie par le serveur DNS avant qu'il ne soit envoyé au client (la personne qui recherche la page et fait la requète). Le pirate la remplace par la sienne. Le client (l'utilisateur du site) croyant être sur le site demandé, fournit son identifiant et son mot de passe pour s'y connecter. Le pirate récupère ainsi les mots de passe et peut pirater l'identité numérique du client, connaissant son identifiant et son authentifiant (mot de passe).

http://www.tng-concepts.com/

V. Les réseaux pair-à-pair

Dans les réseaux pair-à-pair s’appuyant sur internet, les échanges se font entre deux ordinateurs directement. Chaque ordinateur est à la fois émetteur et récepteur et applique les protocoles en direct sans passer par les serveurs, routeurs... 
les réseaux pair-à-pair sont souvent utilisés pour le partage de Vidéos, de musique. Cependant, la plupart du temps, ces partages sont illégaux car ils s'échangent sans respecter les droits d'auteurs. La loi HADOPI protège la propriété intellectuelle en punissant d'une amende lourde toute personne se livrant au téléchargement illégal via le pair à pair. 

Le pair à pair a néanmoins des avantages. Il permet par exemple d'échanger plus facilement ses propres fichiers. Il est utilisé également actuellement dans un vaste programme de décryptage des protéines humaines. La puissance de certains ordinateurs est mutualisée et mise à disposition d'un groupe de recherche pour amplifier les puissances de calculs, via le réseau pair à pair.

VI. Impacts sur les pratiques humaines

Internet a fait progressivement disparaitre beaucoup de moyens de communication : télégramme, télex, le courrier postal pour une grande partie, et bientôt le téléphone fixe grâce à VoIP (voix sur IP). Le trafic d’internet prévu pour 2021 est de 3 300 milliards de milliards d’octets (3,3.10²¹ Octets. Cette augmentation est essentiellement due à une augmentation des vidéos haute définition à la demande et le web : vidéo envoyée en streaming, donc en temps réel sans téléchargement. Ce qui pose la question du cout energétique du streaming par rapport au téléchargement, ayant un plus faible impact énergétique. 

Internet a aussi des problèmes : absence de garantie temporelle sur l’arrivée des paquets et possibilité d’attaques de serveurs ou de box par saturation en envoyant un très grand nombre de messages à un site donné, pour y provoquer un déni de service. Les envois des serveurs DNS peuvent être également piratés. 

La neutralité du net, présente dès l’origine du réseau, exprime l’idée que les routeurs doivent transmettre les paquets indépendamment du type de leur contenu : texte, vidéo, etc.…Mais elle est remise en cause par certains lobbies industriels (faire payer les envois pour qu’ils soient prioritaires), ou par certains pays (Iran qui filtre les accès internet  et les sites autorisés).