2SNT.A. Internet

Historique d’Internet

Internet fait partie de notre vie quotidienne et pourtant son début d’utilisation par le grand public en France ne remonte qu’à la fin de l’année 1993. Il a fallu passer par de nombreux développements techniques pour passer du premier ordinateur numérique programmable, l’ENIAC de 1945 aux technologies qui nous entourent aujourd’hui.

Internet c’est la mise en réseau des ordinateurs de par le monde. La première mise en réseau de radars connectés à des ordinateurs date de 1952. On se rend vite compte qu’il faut mettre au point des méthodes de communications fiables : les protocoles de communication.

En 1971, les services de recherches de l’armée américaine, la DARPA, poussent au développement d’ARPANET pour relier les différents centres de recherches, aux États-Unis d’abord, puis progressivement à l’Angleterre et la Norvège. En 1973 est mis au point le protocole de communication TCP/IP, encore utilisé aujourd’hui.

Le réseau s’ouvre progressivement à l’ensemble des universités de la planète et au grand public à partir de 1979, aux États-Unis avec le premier grand fournisseur d’accès au réseau : CompuServe. Rapidement des serveurs se mettent en place à mesure que le nombre d’utilisateurs augmente. De nouveaux services sont créés pour utiliser ce réseau : courrier électronique, forums de discussion, partage de fichiers.

Au début des années 1990, le chercheur du CERN, Tim Berners-Lee, invente les liens hypertextes, qui permettent de relier des documents entre eux par des mots clefs, et parle du World Wide Web (www). Il participe à la mise au point du premier navigateur web : NCSA Mosaic.

Le nombre d’ordinateurs connectés à Internet explose alors, passant de 1 million en 1992, à 36 millions en 1996 et 368 millions en 2000. Actuellement ce sont plusieurs milliards de terminaux qui se connectent à Internet.

Protocole TCP/IP

Relier les ordinateurs les uns aux autres a pour but de leur permettre de partager des données entre eux. Si deux ordinateurs seulement sont en réseau, tout message/fichier… envoyé, ce destine forcément à l’autre. Mais dès qu’il y a plusieurs ordinateurs sur le réseau, de nouveaux problèmes se posent :

• A qui est destiné le message ?
• Comment identifier l’émetteur et le destinataire ?
• Comment savoir quel chemin prendre pour rejoindre le destinataire ?
• Si l’information est longue, comment la découper pour qu’elle passe sans saturer le réseau ?
• Les paquets ainsi formés vont-ils arriver dans le bon ordre ? Sinon que faire ?
• Que faire si des paquets se perdent en route ?
• Comment concilier des réseaux qui fonctionnent à des vitesses différentes ?

Toutes ces questions dépendent également du type d’informations que l’on souhaite transmettre : texte, image, vidéo, flux de communication vidéo/voix…

TCP/IP est une famille de protocoles destinée à répondre à ces questions, tout en étant indépendante du support de communication. Ainsi les informations transitant d’une machine à l’autre, dans la même pièce ou à l’autre bout du monde, vont-elles être constituées d’un empilement de protocoles qui vont permettre leur cheminement.

Toute information qui transite sur Internet va devoir suivre différents protocoles qui se superposent et permettent de naviguer jusqu’au point d’arrivée prévu.

1. Le protocole physique permet d’accéder à Internet en utilisant le réseau « local » physique auquel est connecté le terminal : 4G/5G, Bluetooth, Wi-Fi, Ethernet…
   Chaque machine va posséder une adresse (MAC) physique qui permet de l’identifier sur le réseau.
2. L’émetteur et le destinataire sont ensuite identifiés sur Internet par une adresse IP – Internet Protocol – (ex : 216.58.206.228 en IPv4) qui va permettre d’envoyer les paquets au bon endroit.
3. Le protocole TCP – Transmission Control Protocol – découpe les informations en petits paquets et s’occuper de numéroter les paquets et de vérifier qu’ils arrivent tous à destination. Si des paquets se perdent, il s’occupe de demander le renvoi des paquets manquants.
4. Le protocole lié aux données formate les données correspondantes pour qu’elles soient utilisables par le destinataire.

Cette superposition de protocoles permet une grande souplesse d’utilisation et rends Internet indépendant des moyens physiques pour y accéder, ouvrant ainsi l’accès à Internet à de nombreux appareils, en particulier des appareils autonomes comme des appareils ménagers, des feux de signalisation ou des véhicules, ouvrant la voie à l’internet des objets (IoT : Internet of Things).

Adresses et DNS

Pour envoyer un message ou accéder à un site sur Internet, il faut connaître son adresse IP. Cette adresse est une adresse numérique qui est associée à chaque machine sur le réseau.

Il existe actuellement deux protocoles IP : la version 4 (IPv4) et la version 6 (IPv6) qui coexistent en cette période de transition :

• L’IPv4 est codée sur 32 bits et offre théoriquement un peu plus de 4 milliards d’adresses possibles. Mais plusieurs plages d’adresses sont réservés et même si ce nombre paraît énorme, il y a beaucoup de plus de machines que cela connectés à Internet. De ce fait l’IPv4 va être progressivement abandonné au profit de l’IPv6.
• L’IPv6 est codée sur 128 bits et offre théoriquement 3,4.10³⁸ adresses possibles. Largement de quoi donner une adresse distincte à chaque appareil électrique sur Terre en ayant une très très grande marge.

Pour accéder à une page web (par exemple) il suffit donc de connaître son adresse IP. Mais ces adresses sont difficiles à retenir pour les humains qui auront moins de mal à se souvenir d’une adresse de type google.com que de sa forme IP : 216.58.206.228

Il existe donc un protocole lié aux données (niveau au-dessus de TCP/IP) appelé DNS : Domain Name Server. Il s’agit d’un annuaire qui fait la correspondance entre les adresses IP et les noms compréhensibles pour les sites Internet.

Seuls les serveurs vont avoir un nom de domaine qui doit être enregistré auprès d’un organisme international de certification de nom (afin de ne pas avoir deux serveurs ayant le même nom) et entrés dans base de données qui est partagée entre plusieurs serveurs DNS de par le monde.

Quand on entre une adresse dans un navigateur web, celui-ci va interroger un serveur DNS pour savoir à quelle adresse IP cela correspond avant de joindre le serveur cible pour demander les pages web.

Réseaux pair-à-pair

A l’origine, Internet a été pensé principalement comme un réseau de type client/serveur, dans lequel les clients (ordinateurs, smartphones…) demandent des informations (texte, vidéo, images…) des serveurs centralisés.

Comme nous l’avons vu plus haut, ce type de fonctionnement demande à ce que les serveurs soient enregistrés avec une adresse compréhensible sur un serveur DNS. L’entretien de ces serveurs n’est pas gratuite et posséder un serveur a donc un coût et entraîne des obligations : branchement continu 24h sur 24h, renouvellement de l’adresse sur le serveur DNS, maintenance du matériel, coût de l’énergie pour le faire fonctionner.

Dans un système client/serveur, l’apport d’information dépend de ce dernier. Si quelqu’un pirate le serveur ou le bloque avec une surcharge de requête, l’information devient inaccessible.

C’est pourquoi, à partir du début des années 2000, des protocoles de communications pair-à-pair ont vu le jour. Ils permettent aux clients de communiquer directement entre eux et ont ouvert la voie à de nouveaux usages sur Internet : logiciels de messageries en ligne, téléphonie par internet (skype, voip), distribution décentralisées de logiciels (Linux, Battle.net…)…

Dans un système décentralisé pair-à-pair, chaque ordinateur est un nœud du réseau et connaît les nœuds autour de lui afin de transmettre l’information. La vitesse de recherche d’information en est très fortement ralentie, mais cela permet de ne pas surcharger des serveurs en cas de requêtes en nombre important.

Cela a aussi ouvert la voie à des usages illicites comme le streaming illégal ou le partage de films et de musiques (torrent en particuliers). C’est également sur ce type de réseaux que s’est bâti le réseau internet souterrain (dark web) qui repose sur des systèmes comme Tor ou Freenet. Ces systèmes sont combattus par les autorités de la plupart des pays pour protéger les ayants droit des œuvres (films, musiques, livres), mais servent aussi de moyens d’expression pour des activités ou des citoyens dans des pays dominés par des régimes autoritaires.

Internet et réseaux physiques

Comme nous l’avons vu plus haut, le protocole TCP/IP se superpose au réseau physique et permet aussi d’en être indépendant.

C’est particulièrement pratique pour résister à l’obsolescence des réseaux. En 1995, quand un Français voulait se connecter à Internet avec CompuServe, il utilisait un modem (modulateur/démodulateur) lui permettant de passer d’un code numérique sur l’ordinateur à un signal électrique variable sur le réseau téléphonique en fil de cuivre (seul moyen utilisable pour accéder au réseau à l’époque). La vitesse de transfert de l’information était alors de l’ordre de 36 kbit/s.

En 1999, France Telecom lance l’ADSL qui exploite de nouvelles bandes de fréquences sur les lignes téléphoniques pour augmenter les débits jusqu’à 16 Mbit/s, puis au-delà avec son évolution, le VDSL/VDSL2.

Fin 2018, Orange (le nouveau nom de France Telecom) a cessé la commercialisation des lignes téléphoniques traditionnelles (RTC) pour passer au tout numérique et augmenter les débits. Mais la fibre optique est également progressivement installée jusque dans les foyers (FTTH : Fiber to the Home) depuis les années 2010 et permettent des débits de 1 Gbit/s depuis 2013.

Parallèlement se sont développés les moyens de communication radio : WiFi, Bluetooth et GSM (3G/4G/5G) pour accéder à internet en mobilité. Dans les années à venir, plusieurs grosses entreprises dans le monde (Google, Elon Musk) annoncent une couverture Internet à très haut débit par des satellites relais.

Exemples de durée de téléchargement selon le débit :

	Modem	ADSL	VDSL	Fibre
Débit	36 kbit/s	16 Mbit/s	30 Mbit/s	1 Gbit/s
film de 500 Mo	1 jour et 7 h 36 min et 17 s	4 min 10 s	2 min 13 s	4 s
Mise à jour Mac de 10 Go	26 jours 23 h 16 min et 8 s	1 h  25 min 20 s	45 min 30 s	1 min 20 s

 

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