Thème 2 - Internet

Les bases d'Internet

L'objectif de ce thème est de comprendre le fonctionnement d'Internet afin d'être capable de corriger tous les bugs du réseau (projet).

1. Introduction

1.1. Dates clés

Grâce à sa souplesse et à son universalité, Internet est devenu le moyen de communication principal entre les hommes et avec les machines.
Regrouper des machines en réseau pour leur permettre d'échanger plus facilement des informations a commencé dans les années 1950 avec les opérateurs téléphoniques.
Le premier réseau général, c'est-à-dire regroupant des machines différentes, a été mis en place aux États-Unis en 1970 et s'appelait ArpaNet.
Ce réseau, initialement projet militaire, a vite été utilisé pour relier les grandes universités américaines entre elles et ainsi accélérer l'échange de connaissances.
Un deuxième réseau est construit en France, en 1971 : le réseau Cyclades.
La difficulté de mise en place de réseaux regroupant des machines hétérogènes réside dans l'établissement de règles de communication partagées par toutes les machines du réseau. Cet ensemble de règles est appelé « protocole ».
Le protocole TCP/IP a été mis en place en 1978 et est toujours utilisé aujourd'hui.
Ces réseaux utilisant le protocole TCP/IP se sont rejoint pour former Internet en 1983.
DateÉvénement
1950-1960Début du regroupement de machines en réseau pour faciliter l'échange d'informations
1970Premier réseau général, ArpaNet, aux États-Unis
1971Deuxième réseau en France : le réseau Cyclades
1978Mise en place du protocole TCP/IP pour faciliter la communication entre machines hétérogènes
1983Les réseaux utilisant le protocole TCP/IP se rejoignent pour former Internet
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Qu'est-ce qu'Internet ?
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Internet aujourd'hui

Aujourd'hui, internet est le réseau mondial. Il fonctionne à l'aide de routeurs reliés par des fibres optiques, des réseaux de téléphonie mobile (3G, 4G ou 5G) ou fixe (ADSL), de réseaux locaux câblés (Ethernet) ou sans-fil (Wi-Fi, Bluetooth).

C'est grâce au protocole TCP/IP qui est implémenté dans chaque machine que le réseau internet mondial fonctionne.

Les principaux moyens de transmission utilisés, ainsi que leurs débits, sont :

  • fibre optique : 300 Mb/s
  • 5G (réseau de téléphonie mobile) : 150 Mb/s
  • Satellite (antenne parabolique) : 100 Mb/s en réception
  • 4G (réseau de téléphonie mobile) : 30 Mb/s
  • ADSL (câble téléphonique) : en moyenne autour de 10 Mb/s

Statistiques : Nombre d'internautes dans le monde
Pose d'un câble sous-marin (source : Wikipédia)
Question 1/4 : ✓
Mémorisation 0x - Réussite 0/0
Que faut-il pour qu'un réseau fonctionne ?
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En 2018, internet a quatre milliards d'utilisateurs.

Il a fait disparaître beaucoup d'autres moyens de communication précédents :

  • télégramme,
  • télex,
  • minitel,
  • courrier postal,
  • téléphonie remplacée par la VoIP (Voix sur IP).

Son trafic en 2021 est de 3 300 milliards de Go.

Trafic internet descendant mondial en 2022 (Source : @Statista_FR)
Du point de vue politique, la neutralité du Net, présente dès l'origine du réseau, exprime l'idée qu'internet doit transmettre l'information indépendamment du type de contenu (texte, vidéo, etc). Cette idée est constamment remise en cause par certains lobbies industriels et économiques.
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Quel usage est majoritaire dans le trafic internet mondial ?
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2. Échanger de fichiers

2.1. Modèle client-serveur

Le modèle client-serveur est le plus répandu. Dans celui-ci, un ordinateur appelé client, émet une requête (demande), à un autre ordinateur appelé serveur.

Il existe plusieurs types de serveurs :
  • les serveurs DNS qui permettent de les URL en adresse IP,
  • les serveurs Web qui hébergent des sites web (les fichiers HTML, CSS ...),
  • les serveurs de messagerie qui hébergent nos boîtes courrielles.
  • ...
Architecture client-serveur
(image Wikipédia)
Le modèle client-serveur pour un réseau soufre de possibilités d'attaque par saturation provoquant des dénis de service, en anglais "denial of service" : DOS. Ces attaques consistent à établir un très grand nombre de connexions simultanément sur un même serveur pour le saturer et le rendre inaccessible.

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Mémorisation 0x - Réussite 0/0/2
Comment s'appelle un ordinateur qui émet des requêtes ?
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2.2. Adresse d'une ressource sur Internet : L'URL

Tout navigateur dispose d'une barre d'adresse dans laquelle apparaît l'URL de la ressource consultée.
L' est une chaîne de caractères utilisée pour identifier une ressource sur le World Wide Web (document HTML, fichier image, son).
Exemple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Éclipse_lunaire est la page éclipse lunaire sur Wikipédia.
Vocabulaire : L'URL est organisée de la manière suivante : protocole1://nom_de_domaine2/chemin3?paramètres4.

  1. protocole utilisé. Un protocole est un langage permettant à des machines de communiquer entre elles. Pour accéder à des pages web, c'est http ou https. Le s signifie sécurisé car les informations sont chiffrées,
  2. nom de domaine du serveur qui peut se décomposer en sous_domaine2.1.domaine2.2.tld2.3 :
    1. sous-domaine (souvent www),
    2. domaine,
    3. et TLD pour domaine de premier niveau (Top Level Domain) tels que : .fr français, .com commercial, .gouv gouvernement, .org organisations à but non lucratif,
  3. un chemin vers le fichier /dossiers/.../fichier,
  4. et éventuellement des paramètres à transmettre.
La régulation des noms de domaine est sous la responsabilité de l'.
Un nom de domaine est loué auprès d'un registrar pendant une période variant de 6 mois à 10 ans (renouvelables).
Remarque : L'url est souvent précédée de https:// (hypertext transfert protocol), qui désigne le protocole utilisé par les navigateurs. Le s signifie qu'il est sécurisé, c'est-à-dire que les transferts d'informations entre l'ordinateur et le serveur sont chiffrés.
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Que signifie URL ?
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Serveur DNS

Pour se connecter à un serveur, une machine à besoin de connaître son adresse IP. C'est un peu comme son «numéro de téléphone».
Exemple : Lorsqu'on entre l'adresse fr.wikipedia.org dans la barre d'adresse d'un navigateur :
  • la première étape consiste à obtenir l'adresse IP du serveur (ordinateur) qui héberge ce site.
  • Cette adresse s'obtient en interrogeant des serveurs spécialisés appelés qui jouent le rôle de grands annuaires.
  • Une fois l'adresse IP connue (on dit résolue), il est possible d'envoyer la demande des fichiers du site pour pouvoir l'afficher.

Le système DNS, a été mis au point en 1983 par Paul Mockapetris.
Les tables associant les adresses IP aux noms de domaine sont hébergées sur des serveurs spécialisés appelés serveur DNS.

  1. Sur www.my-ip-finder.fr, entrer l'URL fr.wikipedia.org pour obtenir l'adresse IP du serveur (ordinateur) qui héberge ce site (Choisir le dernier onglet DNS LOOKUP).
  2. Inversement, entrer l'adresse IP obtenue dans la barre d'adresse de votre navigateur pour vérifier.
    Attention : sur les ordinateurs du réseau du lycée, la saisie directe d'adresse IP n'aboutira pas (la demande sera bloquée pour des raisons de sécurité).
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Quel est le nom des serveurs permettant de traduire une URL en adresse IP ?

2.4. Modèle pair-à-pair (p2p)

Un réseau pair-à-pair (en anglais : P2P pour Peer to Peer) est un réseau décentralisé ou chaque ordinateur est à la fois l'émetteur et le récepteur c'est-à-dire le client et le serveur.
Il permet de partager des fichiers souvent volumineux entre les utilisateurs sans avoir recours à un serveur centralisé, ce qui le rend plus robuste aux pannes.
Ces échanges P2P se font notamment avec des logiciels comme qBittorent.
Architecture d'un réseau décentralisé P2P
(image Wikipédia)

L'Arcom est l'autorité de régulation qui garanti la liberté de communication et la protection des droits du paysage audiovisuel et numérique.
L'Arcom s'occupe aussi des procédures contre le Téléchargement illégal.

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Qu'est-ce que le pair-à-pair ?
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