Script 01 : Qu’est-ce que l’Internet?

1) Bonjour à tous ! Bienvenue dans cette vidéo d’introduction au réseau de l’Internet

2) Tous les jours vous utilisez Internet. Comment cela est-ce possible et qu’est ce qu'Internet en vérité ?

Tous les jours vous utilisez Internet mais savez-vous ce qu’est Internet en réalité ? Internet est partout. Il permet à des personnes partout dans le monde de communiquer grâce à de nombreuses applications, certaines historiques comme le mail ou le transfert de fichiers, d’autres plus récentes comme le Web, les réseaux sociaux, la télévision ou les jeux en réseau, pour n’en citer que quelques-unes.

3)Internet est un réseau de communication. Dans cette session, nous allons introduire les principales caractéristiques de l’Internet (avec un I majuscule).

• Nous rappelons d’abord ce qu’est un réseau de communication pour introduire les principes fondateurs de l’Internet.
• Nous présentons ensuite les principales solutions pour un utilisateur d'accéder à Internet que ce soit depuis son domicile ou son réseau mobile.
• Internet est souvent considéré comme un réseau de communication mais c’est bien plus qu’un simple réseau car c’est une interconnexion de réseaux à l’échelle mondiale.
• Pour identifier les milliards d'utilisateurs connecté à Internet, chaque hôte possède une adresse dit adresse Internet.
• Cette organisation a connu le succès que l'on sait. Quelle en sont les raisons ? Nous conclurons cette vidéo par la réponse à cette question.

Définition d'un réseau

4) Mais tout d’abord rappelons ce qu’est un réseau. Un réseau de communication fournit une infrastructure pour l’échange d’informations entre n’importe quelles machines numériques qui y sont connectées. L’infrastructure du réseau comprend :

• des liens de communication, qu’ils soient filaires ou sans fil ;
• des équipements comme les stations de base, les points d’accès WiFi, les commutateurs, ou les routeurs ; (mettre le nom de ces équipements sur la figure quand je les dis)
• des programmes ou des logiciels qui réalisent les protocoles et les applications de l’Internet.

5) Les machines numériques encore appelées hôtes sont par exemple un ordinateur, un serveur, un robot, un guichet automatique bancaire, une montre connectée, ou un smartphone…. Elles exécutent les applications de communication que nous utilisons tous les jours, comme le mail ou le web ou encore les réseaux sociaux. Elles sont les sources et les destinations du trafic de données.

Accès à Internet

6) Internet (avec un I majuscule) est bien plus qu'un simple réseau de communication. Considérons-le d'abord comme une boîte noire et intéressons nous à la façon dont les utilisateurs s'y raccordent. Pour communiquer l’utilisateur dispose d’un terminal de communication, généralement un PC, une tablette ou un smartphone, qui permet de produire ou consommer des informations de différentes natures (textes, images, audio, video,...). Considérons Alice en France qui veut communiquer avec Bob aux Etats-Unis à travers l'Internet.

7) Alice accède à Internet par son réseau local résidentiel tandis que Bob lui y accède par son réseau mobile.

8) Alice est chez elle et son PC est donc connecté à une box par le réseau Wifi ou en filaire. Le WiFi connecte les terminaux mobiles en utilisant des ondes radios. On peut aussi connecter le PC à la box grâce à un câble appelé paire torsadées. (Ici détailler ADSL, WIFI, Ethernet par effet loupe). Que ce soit en filaire ou en sans fil, l'objectif est de relier chaque hôte à la box.

9) La box fournit donc les moyens de connecter les terminaux de la maison entre eux mais aussi de se connecter au réseau du fournisseur d'accès d'Alice.(Ici détailler ADSL, Optique)

10) A l'autre bout, Bob accède à Internet avec son smartphone qui se connecte par les ondes radio à une station de base de dernière génération (3G, 4G ou 5G). La station de base et ses antennes de dernière génération (3G, 4G ou 5G) couvrent une cellule géographique où les utilisateurs partagent les mêmes liens radio. La station de base est reliée au réseau de l'opérateur mobile par une fibre optique.

Interconnexion de réseaux

11) Comme nous l’avons dit, Internet est une interconnexion de réseaux à l’échelle mondiale, ce qui signifie qu'une communication entre deux utilisateurs va passer par plusieurs réseaux interconnectés entre eux.

A une extrémité, la box d'Alice est connectée à l'Internet par le réseau de son opérateur, appelé X. L'opérateur fournit cet accès à Internet contre le paiement d'un abonnement. A l'autre extrémité, aux Etats-unis, Bob est connecté à son opérateur de réseau cellulaire, appelé Y. Les réseaux des opérateurs X et Y sont des réseaux d'accès ou de collecte, qui connectent à l'Internet un grand nombre d'utilisateurs mais avec des débits limités.

12) Le réseau de l'opérateur X est connecté à un autre réseau dit régional, appelé A. Tandis que l'opérateur Y de Bob est connecté passe par le réseau régional B. Tous les réseaux n'ont pas les mêmes rôles ou les mêmes portées, et nous pouvons distinguer une hiérarchie. Le réseau d'Alice à la maison est un réseau local, qui est relié au réseau d'accès de l'opérateur, lui-même relié au réseau régional A. Enfin, les réseaux régionaux sont reliés à un réseau de transit qui couvre plusieurs continents et assure la connectivité globale. Ces réseaux de transit sont peu nombreux, très étendus et disposent d'une capacité énorme d'acheminement du trafic.

Internet est donc composé d'un ensemble de réseaux différents, interconnectés de manière hiérarchique, mis en place et maintenu par des opérateurs. Leur interconnexion assure une connectivité globale entre les usagers et les services.

13) Finalement une communication entre deux personnes parcourt un chemin complexe (trait rouge qui s’étend de gauche à droite) à travers l'ensemble de ces réseaux. Ainsi malgré que la différence de réseaux d'accès entre Alice et Bob, la communication entre Alice et Bob est possible car ces réseaux sont interconnectés par la technologie de l'Internet. C'est là toute la force de l'Internet. Alice et Bob sont reliés logiquement par un réseau qui est en fait physiquement par une suite de réseaux reliés les uns aux autres.

L'adresse Internet

14) Bien-sûr chaque opérateur a des milliers (millions) de clients et connecte ainsi des milliers (millions) d’utilisateurs à l’Internet.

15) Pour les identifier de manière unique, l’opérateur leur attribue une adresse appelée adresse IP, un peu comme le numéro de téléphone identifie un abonné particulier. L’adresse IP est un élément essentiel car elle identifie de manière unique une machine sur l’Internet. Dans chaque grande région du monde comme l'Europe, l'Asie, l'Amérique du nord ou l'Afrique, un organisme appelé Registry distribue les adresses de manière unique. En plus de l’identification, elle permet de localiser sur quel réseau la machine est connectée, c'est à dire de localiser son interface réseau.

16) L'adresse IPv4 est un nombre binaire défini sur 32 bits ou 4 octets. Comme le numéro de téléphone, cette adresse est une identification hiérarchique et comporte 2 champs. Le champ réseau identifie un réseau particulier et le champ hôte identifie un hôte particulier sur ce réseau. Les termes anglais utilisés couramment sont NetId et HostId. Ces champs ont une taille variable et le champ HostId peut comporter beaucoup de bits si le réseau raccorde beaucoup d'hôtes. Par exemple, un réseau qui connecte moins de 254 hôtes peut se contenter d'un HostId sur 8 bits. A l'origine d'IPv4, les tailles des champs NetId et HostId dépendaient d'une classe. Mais le RFC CIDR (Classless Internet Domain Routing) permet de s'affranchir de cette notion de classe et de mieux utiliser tout l'espace d'adressage.

Pour être plus facilement manipulable ou écrite, par convention elle est notée sous forme de 4 nombres décimaux séparés par un point. Par convention, l'adresse réseau a son champ hôte tout à zéro. Dans les exemples donnés, l'adresse réseau considéré 129.175.0.0 a son champ réseau sur 16 bits et par soustraction, son champ hôte sur 16 bits aussi. Cela permet d'identifier 2^16 hôtes soit environ 65000 hôtes. La taille limitée de l'adresse IPv4 est le principal argument pour la transition vers IPv6. En effet, comme nous le verrons dans l'activité 03, à cause de la croissance d'Internet ces 20 dernières années, cet espace d'adressage est complètement saturé et toutes les adresses réseau sont maintenant attribuées.

Les raisons du succès

16) Pour conclure, on peut dire qu'Internet est aujourd'hui incontournable car il assure une connectivité globale entre tous ces utilisateurs, de manière relativement fiable. Ce pari est réussi grâce à une gestion distribuée entre les différents opérateurs qui assurent, chacun à leur niveau et de manière souveraine, les interconnexions avec leurs voisins. C'est ainsi que l'Internet continue de grandir grâce aux nouveaux opérateurs et utilisateurs qui le rejoignent. Cependant cette croissance remarquable a conduit à une saturation de l'espace d'adressage.