Aperçu du réseau Internet

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1 Aperçu du réseau Internet Objectifs : connaître les principales facettes de l'internet dans l'optique de la publication sur la Toile Ce document d'enseignement est diffusé librement, pour usage individuel. Il est librement téléchargeable sur le site de l'auteur *. Michel Cartereau - Novembre 2013 AgroParisTech - UFR d'informatique - 16, rue Claude Bernard - F PARIS CEDEX 05 michel.cartereau à agroparistech.fr - Téléphone : *

2 PLAN DE L'EXPOSÉ Internet et la Toile - Page 2

3 EXEMPLE DE RÉSEAU D'ÉTABLISSEMENT INFRASTRUCTURE DE COMMUNICATION INFORMATIQUE Assemblage hiérarchisé de réseaux Généralisation du partage de ressources Accès avec le monde entier via l'internet INTERCONNEXION DE RÉSEAUX Protocole commun : TCP/IP (norme de fait) Liaison entre les réseaux internes/externes par un routeur UNE ARCHITECTURE OUVERTE Internet et la Toile - Page 3

4 STRUCTURE D'INTERNET UN RÉSEAU DE RÉSEAUX À L'ÉCHELLE MONDIALE IDENTIFICATION D'UN SOUS-RÉSEAU Un nom de domaine (plus de 80 millions début 2006) exemple : agroparistech.fr Un ensemble d'une ou plusieurs plages d'adresses IP exemple : à Réseaux spécifiques à l'enseignement et la recherche régional, exemple : RAP (réseau académique parisien) national : RENATER (réseau national enseignement-recherche) européen : GEANT (multi-gigabit pan-european research network) Annuaires de correspondance entre nom et adresse IP de serveur «DNS», exemple en ligne : UN RÉSEAU MAILLÉ TOLÉRANT AUX PANNES Internet et la Toile - Page 4

5 EXEMPLE DE CHEMINEMENT OUTIL «TRACEROUTE» Carte d'un trajet : Liste d'étapes avec pays et temps d'accès moyen : CountryTraceRoute 1 1 Logiciel gratuit pour Windows : ; voir aussi les commandes traceroute dans Linux ou tracert dans Windows Internet et la Toile - Page 5

6 DÉVELOPPEMENT DE L'INTERNET UN «RÉSEAU DE RÉSEAUX» (INTERCONNECTION NETWORK) Développement par interconnexion de réseaux existants Protocole TCP/IP, échelle mondiale, plus de réseaux principaux 1 Issu de la recherche aux Etats-Unis (Arpanet, DoD, 1968) courriel en 1972, FTP en 1973, Web en 1989 Croissance exponentielle [ 200 serveurs (1981), 650 K (91), 140 M (2001), 900 M (2012) Décompte des serveurs connectés à l'internet (source : août-81 août-83 août-85 août-87 août-89 août-91 août-93 août-95 août-97 août-99 août-01 août-03 août-05 août-07 août-09 août-11 Saturation actuelle dans l'attribution d'adresses (numéros «IP») nouveau protocole «IPv6» plus de services et de connexions 1 ère INTERCONNEXION EN FRANCE : 1980 INRIA - ENSAM (AGROPARISTECH CLAUDE BERNARD 1993 ) 1 Autonomous system (AS) : réseau ou groupe de réseaux administrés par une seule entité adminstrative Internet et la Toile - Page 6

7 EVOLUTION DU TRAFIC SUR L'INTERNET 1MILLIARD DE GIGA-OCTETS PAR JOUR EN 2012 Unité de référence : octet (byte, 8 bits) 1 caractère de texte K : kilo (2 10 ), M : méga (2 20, 10 6 ), G : giga (2 30, 10 9 ), T : téra (2 40, ), P : péta (2 50, ), E : exa (2 60, ), Z : zetta (2 70, ), Evolution des volumes globaux (Cisco 1 ) estimations par internaute (per capita) ou globale Prévisions de trafic par type de données (Cisco) video, données du Web, fichiers, jeu en ligne, téléphone via IP SURCHARGE POTENTIELLE DES RÉSEAUX 1 Cisco : The Zettabyte Era [Visual Networking Index (VNI)] - Internet et la Toile - Page 7

8 GOUVERNANCE D'INTERNET PLUSIEURS ORGANISMES À BUT NON LUCRATIF ICANN (INTERNET CORPORATION FOR ASSIGNED NAMES AND NUMBERS) Organisme de droit californien sans but lucratif (1998) sucesseur du IANA (Internet assigned numbers authority, 1990) financement via les droits d'enregistrement de domaines administration des domaines de haut niveau (TLD) et adresses IP coordination de l'annuaire des domaines (DNS) Délégation à des organismes «registres» par grande zone géographique (5) ou pour le domaine d'un pays enregistrement des domaines vendus par des bureaux d'enregistrement (revendeurs locaux de domaines, accrédités par l'icann) W3C (WORLD WIDE WEB CONSORTIUM) Consortium international (MIT + INRIA/ECIM + KEIO, 1994) organisme de normalisation des technologies du Web membres essentiellement issus de la recherche et de l'industrie production de «recommandations» (HTML, XML, CSS, RDF etc.) Fonctionnement par groupes de travail réunions d'experts et d'industriels principes de consensus, transparence et d'ouverture ISOC (INTERNET SOCIETY) Association états-unienne à vocation internationale promotion et coordination du développement de l'internet IETF (INTERNET ENGINEERING TASK FORCE) Groupe informel sous l'autorité de l'isoc spécifications des standards du réseau Internet ABSENCE DE GOUVERNANCE CENTRALISÉE Internet et la Toile - Page 8

9 RACCORDEMENT D'UN RESEAU À L'INTERNET INTERCONNEXION Contrat avec un fournisseur d'accès à l'internet (FAI) Attribution de «classe(s)» d'adresses IP au réseau Acquisition d'un nom de domaine CONNEXION PERMANENTE Liaison généralement louée à un opérateur téléphonique Coûts forfaitaires, indépendants de l'utilisation réelle Débit en bits 1 par seconde ; exemples : 2 Mb/s, 10 Mb/s Salle des serveurs du Cern INVESTISSEMENT IMPORTANT Equipement spécialisé : routeur, modem à moyen ou haut débit Salles spécialisées pour les serveurs (data center 2 ) avec protections contre l'incendie, alimentation électrique de secours, accès contrôlés Personnel pour l'administration du réseau et des serveurs PROBLÈMES MAJEURS Assurer le suivi de l'évolution très rapide des techniques Se protéger contre les actes de piratage Limiter la consommation d'énergie DES COMPÉTENCES POINTUES INDISPENSABLES! 1 en première approximation, diviser par 10 pour un débit en octets (caractères) par seconde 2 Google : 13 centres de données, serveurs, 260 MW, 1 recherche 0,3 WH ou 1 KJ, Internet et la Toile - Page 9

10 ACCÈS INDIVIDUEL À L'INTERNET COÛTS Abonnement auprès d'un fournisseur d'accès individuel, et éventuellement location d'un équipement de connexion Facturation forfaitaire et-ou horaire des communications MODES DE CONNEXION 1 Débits théoriques 2 Disponibilité Particularité LIGNE TÉLÉPHONIQUE (RTC) 36 Kb/s - 56 Kb/s nationale bas débit, obsolète Wi-Fi (wireless fidelity) 11 / 54 (/ 600) Mb/s limitée sans fil, 30 à 300 m ADSL (assymetric digital subscriber line) CÂBLE UMTS (universal mobile telecommunication system) WIMAX (worldwide interope-rability for microwave access) SUPERWIFI OU WRAN (wireless regional area networks) SATELLITE TRÈS HAUT DÉBIT (FTTH, fiber to the home) LTE ADVANCED (long term evolution) 64 Kb/s à 1 Mb/s 128 Kb/s à 20 Mb/s 64 Kb/s à 5 Mb/s 128 Kb/s à 30 Mb/s 384 Kb/s puis 2 Mb/s quasi nationale limitée limitée 2 Mb/s locale (abandon?) téléphone et-ou télévision en plus téléphone et-ou télévision en plus téléphonie mobile («3G») sans fil, sur environ 10 Km 15 Mb/s à venir? sans fil sur environ 10 Km 256 Kb/s à 6 Mb/s 10 Mb/s à 20 Mb/s 4 à 40 (100) Mb/s 30 à 50 (100) Mb/s 20 Mb/s (200 Mb/s) 100 Mb/s (1 Gb/s) nationale limitée en cours avec ou sans émission via téléphone fibre optique à domicile téléphonie mobile («4G») Temps de transfert minimal théorique d'un fichier de 10 Mo 3 : 56 Kb/s 24 mn, 512 Kb/s : 2 mn 30, 2 Mb/s : 40 s, 100 Mb/s 0,8 s Lignes téléphoniques en France : ADSL impossible pour 2 % («zones blanches»), 8 % < 512 Kb/s, 27 % < 2 Mb/s (éloignement du central) ACCÈS À HAUT DÉBIT EN VOIE DE GÉNÉRALISATION 1 Informations et comparatif : 2 Débit montant (upload, ), vers le serveur, ou descendant (download, ), depuis le serveur 3 10 méga-octets, soit environ 10 minutes de musique codée en MP3 ou 24 secondes de vidéo (DVD) Internet et la Toile - Page 10

11 USAGES D'INTERNET L'INTERNET EST UNE INFRASTRUCTURE DÉCENTRALISÉE (STATISTIQUES APPROXIMATIVES) LE RÉSEAU Serveurs [ M monde, 180 M Europe, 26 M France Sites Web [ M de sites, milliards de pages publiques? 1 Messagerie : 2 milliards d'utilisateurs [ 300 milliards de messages chaque jour, 80 % pourriel (spam) Tentatives de piratages [ doublement annuel des incidents depuis 1998 CAS DE LA TOILE (WEB) Service dominant 1er site au CERN en août 1991 (publication scientifique) accès à l'ensemble des services (messagerie, téléchargement,...) interface quasi universelle, utilisée par le commerce en ligne Développement progressif de nouveaux usages partage d'information, avec accès limité (intranet, extranet) formation en ligne (e-learning), jeux en réseau, vidéo en ligne (VOD) logiciels en ligne, travail collaboratif, espionnage économique sites communautaires du Web 2.0 (FaceBook, YouTube, Flickr, etc.) UN RÉSEAU DE PLUS EN PLUS PRÉGNANT! 1 cf. Internet et la Toile - Page 11

12 STATISTIQUES MONDIALES Répartition mondiale des internautes (source : - VI 2012) Moyen-orient 2% Océanie 2% Afrique 2% Amérique latine 8% Asie 44% Amérique du nord 11% Europe 29% Part des internautes dans la population (source : - VI 2012) 100% 80% 60% 40% 20% 0% 79% 63% 68% 43% 40% 27% 16% Asie Europe Amérique du nord Amérique latine Afrique Moyen-orient Océanie-Australie allemand 4% portugais 4% japonais 5% Effectifs d'internautes par langue (source : - VI 2010) arabe 3% espagnol 8% français 3% russe 3% coréen 2% anglais 27% autres 18% chinois 23% Internet et la Toile - Page 12

13 STATISTIQUES POUR L'UNION EUROPÉENNE SOURCE : (VI 2012) Internautes dans chaque pays de l'union européenne % national % UE 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 60% 50% Pays-Bas Suède Luxembourg Danemark Finlande Royaume-Uni Allemagne Belgique Autriche France Slovaquie Estonie Irlande Tchèquie Slovénie Lettonie Malte Espagne Hongrie Lithuanie Pologne Italie Chypre Portugal Grèce Bulgarie Roumanie Part d'utilisateur de Facebook dans chaque pays de l'union européenne 40% 30% 20% 10% 0% Danemark Suède Royaume-Uni Irlande Belgique Pays-Bas Portugal Hongrie Finlande France Tchèquie Italie Slovaquie Espagne Grèce Bulgarie Autriche Allemagne Lithuanie Pologne Roumanie Malte Chypre Luxembourg Estonie Slovénie Lettonie Internet et la Toile - Page 13

14 STATISTIQUES POUR LA FRANCE Equipement des foyers (Sources : Science et vie micro, Médiamétrie) 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Micros Internet Haut débit et 21 % de «mobinautes 1» Activités fréquentes sur l'internet en France (en % des internautes, Sofres, février 2010) consulter un blog courriel surf pour distraction obtenir des infos pratiques messagerie instantanée suivre l'actualité achats jeu en ligne ou en réseau téléchargement musique, fil.. forums ou chats faire des rencontres transactions en bourse en moyenne 1 heure 20 minutes par jour - 37 % tous les jours Mobinaute : individu qui utilise l'internet à partir d'un appareil mobile (téléphone, assistant personnel) Internet et la Toile - Page 14

15 AUDIENCE DES SITES EN FRANCE SOURCE : MÉDIAMÉTRIE/NETRATINGS, IX 2010 Nombre de visiteurs uniques au mois de septembre 2010 / juillet 2013, visites incluant l'accès via une application sur l'internet comme par exemple : messagerie instantanée, lecteur audio ou vidéo Internet et la Toile - Page 15

16 CONVERGENCE DES TECHNIQUES CONVERGENCE Informatique du métier de traitement de l'information vers la téléphonie, la diffusion audio-visuelle, etc. Télécommunications des métiers de téléphonie et diffusion hertzienne (radio, TV) vers le transport de données Audio-visuel des métiers de création photographique, audio et vidéo vers la production de contenus numériques NOUVEAUX ÉQUIPEMENTS Réseau à haut débit indispensable (ex «autoroutes de l'information») cas de la vidéo sur téléphone : débit minimal de 100 à 300 Kb/s nouveaux protocoles (UMTS, LTE) et supports (fibre optique) Mise en oeuvre généralisée de la compression JPEG (photographie), MPEG (vidéo et TV), MP3 (son)... Appareils spécialisés lecteurs DVD, TV et photo numériques, ordiphones, tablettes, etc. APPARITION DE NOUVEAUX USAGES (IMPRÉVISIBLES!) Internet et la Toile - Page 16

17 TSUNAMI DE DONNÉES photos déposées chaque minute sur Facebook 2 Gio par minute, 3 Tio chaque jour, soit 1 Pio en une année 100 h. de vidéo déposées chaque minute sur YouTube 50 Gio par minute, 70 Tio chaque jour, soit 25 Pio en une année Baies de stockage (disk array) empilées dans des armoires Dell EqualLogic PS6100E (24 à 96 To, 45 Kg, 300 W, > 22 K ) 1 armoire 240 à 960 To, 450 kg, 3 KW Données massives (big data) caractérisées par les «3 V» (volume, variété,vélocité) et de nouveaux outils et modèles de programmation Exemple : tri de 1 Pio de données en 68 s sur ordinateurs Internet et la Toile - Page 17

18 EQUIPEMENT TOUT NUMÉRIQUE RESEAU formation cinéma messagerie jeux musique TV achat en ligne radios forums réservations bibliothèques presse DVD PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES Nomadisme communiquer où et quand je veux (internet mobile) Dématérialisation informatique en nuage (cloud computing) Numérisation étendue internet des objets (Internet of things) Vélo connecté du MIT 1 ENJEUX Nouveaux modèles économiques marché mondial de la vente / publicité en ligne (2011) : 700 / 50 Md 40 Md pour Amazon : capitalisation 100 Md en VI % publicité pour Google : capitalisation 180 Md en VI 2012 Libertés individuelles accès libre et liberté d'expression / surveillance et censure protection des données personnelles / marchandisation Politiques de développement TIC 2 50 % de la croissance de la productivité en Europe mesures de pollution et de trafic transmises via l'ordiphone 2 TIC : technologies de l'information et de la communication Internet et la Toile - Page 18

19 EVOLUTION DE LA TOILE (WEB) LE WEB 2.0 contribution des usagers aux sites (Wikis, blogs,...) produisant une valeur ajoutée (EBay,...) partages d'images, vidéos ou de musique (Flickr, YouTube,...) avec marquage collaboratif (Del.icio.us, Scoopeo,...) réseautage social (FaceBook, LinkedIn, Twitter,...) LE WEB À VENIR? introduction d'intelligence artificielle (Web sémantique) objets communiquants (internet des objets) Internet et la Toile - Page 19

20 SOMMAIRE Plan de l'exposé... 2 Exemple de réseau d'établissement... 3 Structure d'internet... 4 Exemple de cheminement... 5 Développement de l'internet... 6 Evolution du trafic sur l'internet... 7 Gouvernance d'internet... 8 Raccordement d'un reseau à l'internet... 9 Accès individuel à l'internet Usages d'internet Statistiques mondiales Statistiques pour l'union Européenne Statistiques pour la France Audience des Sites en france Convergence des techniques Tsunami de données Equipement tout numérique Evolution de la Toile (Web) Internet et la Toile - Page 20