Internet

Objectifs

1. Comprendre le fonctionnement d'Internet (les différents protocoles de communication, les échanges entre machines ...)
2. Comprendre les différents aspects et enjeux (liberté d'accès à l'information, le piratage, les aspects économiques...)

Définition

Internet (Interconnection Network) est un terme qui désigne l'interconnexion de plusieurs réseaux, permettant un échange d'informations via différentes liaisons (câble, wifi...).

Concrètement, c'est le nom donné à l'ensemble des différents réseaux connectés entre-eux, permettant d'envoyer et recevoir des informations par n'importe qui, n'importe où, à travers la planète.

Créer des réseaux

On distingue deux types d'appareil permettant la création de réseaux, et la mise en place des liaisons :

• Les switchs ;
• Les routeurs.

Le switch

Le switch est un appareil comportant des ports ethernet sur lesquels se connectent des ordinateurs par le biais de câbles ethernet.

Lorsque des ordinateurs sont connectés au même switch, on dit qu'ils forment un réseau local.

Cas spécial

Dans certains cas (les box internet dans les maisons par exemple), la connexion wifi permet également de rejoindre le réseau local.

LAN

Un réseau local est aussi appelé LAN (Local Area Network). C'est ce qu'on retrouve par exemple dans une salle informatique.

Dans ce schéma, 3 ordinateurs sont connectés par un câble ethernet au switch, et forment donc un réseau local. Les ordinateurs peuvent ainsi échanger des informations entre-eux.

Le routeur

Le routeur est un appareil permettant de relier différents réseaux. C'est grâce à lui que l'on peut échanger des informations à travers le monde.
On parle alors de réseau étendu.

WAN

On parle aussi de WAN (Wide Area Network) pour désigner un réseau étendu, c'est-à-dire une interconnexion de réseaux couvrant une certaine zone géographique (un département, un pays, un continent ...).
Internet est le plus grand WAN existant.

Dans ce schéma, il existe 2 réseaux locaux séparés (chacun dispose d'un switch avec des ordinateurs connectés).
De plus, pour que les ordinateurs de chaque réseau puissent communiquer entre-eux, les routeurs les relient et font la passerelle des informations.

Concrètement, si ordinateur 1 veut envoyer une information à ordinateur 6, il va devoir l'envoyer à switch 1, qui l'envoie à routeur 1, puis à routeur 2, à switch 2, et enfin ordinateur 6.

Identifier les machines connectées

Chaque appareil se connectant à Internet se voit attribuer une adresse IP. Elle identifie de manière unique un appareil sur un réseau.

On distingue actuellement 2 versions de l'adresse IP :

• L'adresse IPv4, utilisant 4 octets ;
• L'adresse IPv6, utilisant 16 octets.

Les adresses IPv4 connaissant une pénurie, l'adresse IPv6 a été mise en place pour palier à ce problème.

Octet

Un octet est composé de 8 bits, c'est une représentation binaire (0 ou 1) des nombres décimaux.
Le binaire est donc le langage de la machine.

Adresses

Une adresse IPv4, la plus commune, ressemble à ceci : 192.168.1.1. C'est souvent celle que l'on retrouve dans les foyers. Sa représentation binaire ressemble à ceci : 11000000.10101000.00000001.00000001.

On pourrait donc avoir, théoriquement, un ensemble d'adresses allant de :

• 00000000.00000000.00000000.00000000 soit 0.0.0.0, à
• 11111111.11111111.11111111.11111111 soit 255.255.255.255.

Échanger des informations

Pour que les informations soient normalisées et transitent aux bons endroits, des protocoles doivent être mis en place et ainsi rediriger les paquets.

Paquet

Un paquet est un bloc de données comprenant les informations nécessaire à son acheminement (l'adresse de l'expéditeur, du destinataire...) ainsi que le message à envoyer, la façon de reconstituer le message etc...

Protocole Internet (IP)

Le Protocole Internet définit la façon dont les données sont envoyées et reçues sur un réseau. Il assure ainsi que les paquets arrivent aux bons endroits.

Lorsqu'un ensemble de données doit être envoyé, celui-ci est encapsulé par le Protocole Internet, c'est-à-dire que les informations IP (expéditeur, destinataire) viennent s'ajouter à chaque donnée à envoyer, sous la forme d'un paquet.

Protocole de Contrôle de Transmissions (TCP)

Le TCP correspond à un protocole de transport des données, qui se veut fiable.
Pour assurer la fiabilité du transfert de données, il établit une connexion entre l'émetteur et le récepteur, puis découpe les données à envoyer en pleins de petits paquets, tout en s'assurant que chacun d'eux a bien été transmis.

Chaque paquet envoyé contient un numéro de séquence (un identifiant en quelque sorte) permettant, une fois l'ensemble des paquets réceptionnés, de les remettre dans l'ordre, ou bien renvoyer les paquets égarés sur le réseau (les paquets peuvent se perdre et sont alors détruits, ou peuvent mettre plus de temps suivant le chemin emprunté).

Téléchargements

C'est ce protocole que l'on retrouve lorsque l'on télécharge sur le web. Une connexion est établie entre l'ordinateur demandeur et le serveur où la donnée demandée est disponible, puis celle-ci est acheminée paquets par paquets, jusqu'à recevoir la totalité, mettant fin à la connexion.
Si la connexion est interrompue, l'acheminement s'arrête.

UDP

Il existe un autre protocole de transport : UDP (User Datagram Protocol). A contrario de TCP, celui-ci se veut moins fiable, mais plus rapide, car ne contrôle pas si les paquets sont reçus.
On le retrouve notamment dans le streaming (musique, vidéo), les jeux vidéo etc.

Encapsulation et désencapsulation TCP/IP

Ces concepts peuvent être mis en situation avec l'analogie d'une lettre.

Encapsulation

• L'utilisateur va avoir un ensemble de données qui vont être écrites sur plusieurs feuilles ;
• Une enveloppe ne peut contenir qu'une feuille à la fois : l'utilisateur va donc, sur chaque feuille, mettre un numéro pour l'ordre (entête TCP) ;
• Chaque feuille est mise séparément dans une enveloppe sur laquelle on ajoute l'adresse du destinataire, et de l'expéditeur (entête IP) ;
• Chaque enveloppe est donnée à la Poste, qui va se charger de les acheminer au destinataire.

Désencapsulation

• L'utilisateur va recevoir des enveloppes ;
• Il ouvre chaque enveloppe et sort la feuille (entête IP) ;
• Il met les feuilles dans l'ordre suivant le numéro de chacune (entête TCP) ;
• S'il reçoit toutes les enveloppes, il envoie un courrier indiquant qu'il a tout reçu. S'il manque un/des numéro(s), il envoie un courrier indiquant le(s) numéro(s) manquant(s).