Principe de fonctionnement d’Internet

Si vous vous êtes déjà demandé comment internet fonctionnait, vous êtes sur le bon article.
Cet article donne les grandes lignes du fonctionnement internet.

Les composants d’internet

Internet est composés de milliers de réseaux interconnectés.
Le fonctionnement d’internet repose sur divers protocoles réseaux TCP, UDP, ICMP comme c’est le cas des réseaux LAN et privés.
Techniquement le fonctionnement est assez proche d’un grand réseau privé, par exemple le réseau d’une grande entreprise avec des équipements éclatés.

Les Adresses IP

Lorsque vous vous connectez à Internet, votre fournisseur d’accès internet, vous fournit une adresse IP. Dans sa version 4, une IP est une suite composées de 4 nombres entiers entre 0 et 255 et notées sous la forme xxx.xxx.xxx.xxx.
Par exemple, 213.150.189.150 est une adresse IP.

Une IP est unique, et elle permet de vous identifier sur la toile.
C’est un peu comme dans la vie réelle, sur les autoroutes ( internet ), vous avez des voitures ( ordinateur ) qui sont identifiés par des plaques d’immatriculation ( IP ).

Toutes les services et serveurs d’internet ont une adresse IP.

  • Les serveurs WEB ont une adresse IP
  • Les serveurs mails ont une adresse IP
  • etc..

Les adresses IP sont composées de 4 nombres par le standard IPV4 qui est utilisé actuellement, mais le standard IPV6 arrive à grand pas !
Pour plus d’informations sur l’IPV6: cliquez-ici

Les Serveurs DNS

Afin de faciliter l’utilisation d’internet, des adresses littérales ont été mises en place.  Imaginez si vous deviez vous souvenir de toutes les adresses IP des sites que vous souhaiteriez consulter quotidiennement.

On peut donc faire correspondre un/plusieurs nom de machine à une adresse IP.
Des serveurs sont donc responsables de faire la correspondance entre les adresses littérales et les adresses numériques, les adresses IP.

Ce sont les serveurs et le protocole DNS qui sont en charge de gérer ces correspondances.
Ainsi lorsque vous tentez de vous connecter à une adresse, un serveur DNS est interrogé pour récupérer l’adresse IP.

Voici un exemple d’interrogation DNS :

Les routeurs

Les routeurs sont les équipements réseaux qui permettent l’interconnexion entre des réseaux.
Un routeur est notamment installé chez vous à travers de votre box internet.
Ce dernier permet le partage de votre connexion internet entre les ordinateurs de votre réseaux local et le réseau de votre fournisseur d’accès internet.
Plus d’informations : routeur/box : comprendre le fonctionnement

Ces mêmes types d’équipements en plus sophistiqués sont aussi utilisés à l’intérieur des différents opérateurs réseaux d’internet mais aussi entre ces derniers.
Ainsi, lorsque vous envoyez un paquet de votre connexion internet, ce dernier parcourt différents routeurs pour arriver au point final.

Fonctionnement général d’internet

Fonctionnement général

Voici maintenant un schéma général du fonctionnement d’internet.
Les ordinateurs des particuliers ou entreprises se connectent à travers des FAI.
Des interconnexions entre les différents réseaux des opérateurs internet (backbone) sont utilisés pour acheminer les paquets à leurs destinations.
Concrètement ce sont des câbles qui traversent les pays et océans et sont composés de routeurs, datacenter, etc.

A l’intérieur de ces backbones des points d’échanges (Internet eXchange Point IX ou IXP) régissent les échanges et interconnexions entre les différents.
Ces IX sont des points d’accès neutres qui peuvent être utilisés par des acteurs d’internet.
Le but des IX est de limiter le nombre d’interconnexion entre les réseaux et mutualiser les liens physiques, il s’agit souvent de connexion plus directe afin de limiter la latence et optimiser la bande passante.
Enfin, il y a un aspect de mutualisation, tous les acteurs qui ont besoin de ce point d’accès vont pouvoir le financer et répartir ainsi les coûts.
Un FAI à tout intérêt à utiliser un IX pour pour acheminer ces paquets vers une destination particulière surtout lorsqu’il s’agit de services internet très sollicités (Google, Youtube, Netflix, Facebook).
Physiquement, ces points d’accès sont matérialisés par des switchs ou Virtual private LAN service (VPLS) qui répartissent la bande passante entre les différents opérateurs et réseaux.

Schéma fonctionnement internet
source https://www.gsara.tv/neutralite/?p=64

Ainsi, lorsque vous souhaitez vous connecter vers un point, votre paquet suit plusieurs routes pour arriver à sa destination.
Cette routeur dépend des points d’échange que votre FAI possède.

La commande traceroute permet de visualiser le chemin d’un paquet et les routeurs empruntés.
Plus d’informations : traceroute : a quoi cela sert et comment faire sur Windows et Linux

Principe de fonctionnement d'Internet

Datacenter

Les datacenter ou centre de données sont des centres de données qui hébergent des centaines de serveurs.
Il s’agit de grands bâtiments sécurisés qui consomment énormément d’énergie.
Les serveurs sont rangés dans de grandes armoires reliés à internet
Des technologies avancées peuvent être utilisés pour réduire la température des serveurs et ainsi gagner en énergie et économie de fonctionnement.

Principe de fonctionnement d'Internet

Des fournisseurs de serveurs comme OVH peuvent posséder plusieurs datacenter qui hébergent les différents serveurs des clients et pour le fonctionnement des services de la société.
Les grandes acteurs de l’internet, Facebook, Google, Amazon possèdent aussi des dizaines de Datacenter réparties dans le monde.

Pour ces derniers, la réparation est importante.
Il faut être au plus près des internautes.
Par exemple, un utilisateur français ne doit pas aller se connecter à un datacenter aux USA, le temps de parcourt serait trop long.
En général donc, ces acteurs possèdent des datacenters réparties dans plusieurs continents et pays.

Exemples de fonctionnement de connexion internet

Voici quelques exemples de fonctionnement de composants internet.
Ce fonctionnement repose sur des protocoles applications.

  • Pour le surf, il s’agit du protocole HTTP.
  • Pour les mails, cela repose sur les protocoles SMTP pour l’envoi des mails ou POP/IMP pour la récupération des mails.

La connexion à un site internet

Lorsque vous tapez l’adresse d’un site dans votre navigateur.

  • Votre ordinateur va tout d’abord se connecter au serveur DNS afin de connaître IP correspondant à l’adresse que vous avez saisie (1)
  • L’adresse IP du serveur WEB étant connu, sa localisation et donc sa connexion sur la toile est maintenant possible (2)

 

Schéma d'une connexion WEB

 

 

Que-se-passe-t-il lorsque je veux envoyer un mail ?


Les mails sont transportés sur internet par les serveurs SMTP (simple message transfert protocol ).
Les serveurs pop3 permettent aux usagés de télécharger les mails de leur compte.

Supposons que :

  • Rémi est chez wanadoo et possède une adresse remi@wanadoo.fr
  • Alex est chez nerim et possède une adresse alex@nerim.fr
  • Rémi souhaite envoyer un mail à Alex.

Schéma du protocole mail

  • 1) Le mail rédigé par rémi va tout d’abord arrivé au serveur SMTP de wanadoo, puisque c’est le serveur SMTP utilisé par les abonnées wanadoo.
  • 2) Le serveur SMTP de wanadoo voit que l’adresse du destinataire ( alex ) est chez nerim, celui-ci va donc consulter les serveurs DNS afin de connaitre l’adresse IP du serveur SMTP de nerim.
  • 3) L’adresse IP du serveur SMTP de nerim est connue, le mail peut donc lui arriver. 4) Le serveur SMTP de nerim délivre enfin le mail au serveur POP de nérim. A ce moment là, alex peut consulter le mail envoyé par Rémi

Autres liens

Quelques autres liens autour des sujets sur internet, pensez aussi au menu en haut internet : le menu internet

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