Cours 2 Le Réseau 1 Le réseau Partager des informations le plus rapidement possible à travers le monde Pouvoir faire communiquer les ordinateurs entre eux INTERNET 2 1
Historique Avant: Les différentes bases Américaines étaient reliées entre elles par des lignes téléphoniques (par exemple) 3 Historique Si Dallas était détruit : Plus de communication possible entre les bases de l'ouest et de l'est. 4 2
Le Réseau Internet Internet est la suite du réseau militaire américain ARPANET. Le but était de concevoir un réseau résistant aux attaques : les communications ne passent plus selon un mode linéaire, mais peuvent à chaque endroit emprunter plusieurs routes. Les informations peuvent continuer à circuler, même en cas de destruction majeure d'une partie du territoire (on est en pleine guerre froide). 5 Fonctionnement Cas normal, tout fonctionne correctement, les informations empruntent le "chemin le plus direct". 6 3
En cas de disfonctionnement : un relais ne fonctionne plus, il existe alors au moins une autre possibilité pour acheminer les informations. 7 Formation d'une toile de connexions! Internet a donc été conçu dès l'origine comme une toile d'araignée, d'où son nom anglais web (qui veut dire tissage et toile d'araignée). 8 4
INTERNET L'interconnexion progressive de tous les ordinateurs de la planète fonctionne donc comme un gigantesque réseau. Le mot anglais pour réseau est "network". Or dans la pratique, ces ordinateurs ne sont pas directement interconnectés entre eux. Les ordinateurs sont d'abord interconnectés au sein d'un institut ou d'un bâtiment formant ainsi une multitude de petits sous-réseaux. Puis par sous réseau une machine est chargée de s'interconnecter avec d'autres machines (serveur). Enfin progressivement la planète entière est interconnectée avec à chaque étape du maillage une machine désignée pour se connecter au niveau supérieur. On a ainsi une interconnexion de toutes les machines par interconnexion de réseaux successifs. D'où le terme Internet pour "INTER-NETworks". 9 INTERNET Exemple avec le réseau de l'université de Nice: 10 5
Gestion des connexions Chaque ordinateur connecté directement sur Internet possède un numéro d'identification unique (appelée adresse IP (Internet Protocol)) et peut envoyer et recevoir des informations avec n'importe quel autre ordinateur ou machine possédant une adresse IP (une imprimante par exemple). Les distances n'ont plus l'importance qu'elles ont pour les autres modes de communication (courrier, téléphone). Le prix à payer n'est pas en fonction de la distance mais de la quantité de données envoyées. Par ailleurs, le temps d'acheminement ne dépend pas de la distance, mais plutôt de la qualité des lignes qui séparent deux machines. Notez que vous pouvez être reliés à Internet sans disposer de votre propre adresse IP. Il faut faire appel à un Fournisseur d'accès à Internet (FAI) qui vous en prête une le temps de votre connexion. 11 INTERNET Ce réseau mondial utilise le même protocole de communication (TCP/IP pour Transmission Control Protocol/Internet Protocol) et fonctionne comme un réseau virtuel unique et coopératif. Tout ordinateur supportant un logiciel conforme saura communiquer avec un autre. (même langue) Internet utilise un système international d'adresses qui permet d'envoyer un message ou un fichier sans ambiguïté à un correspondant connecté. Chaque ordinateur a une adresse unique. Principe du réseau décentralisé et redondant. 12 6
Le transfert de données Chaque ordinateur constitue un nœud du réseau. Il est identifié par une adresse IP (Internet Protocole) qui est son identificateur. Chaque nœud a un certain nombre de voisins. Une table en chaque nœud indique les voisins possibles. L'information est coupée en paquets. Ces paquets sont routés indépendamment sur le réseau et reconstitués à l'arrivée. Le calcul du parcours se fait de façon dynamique (dépend de l'encombrement du réseau). Les messages circulent sur le réseau, sur chacun est indiqué le nom du destinataire (IP), le nom de l'expéditeur (IP). 13 Le transfert de données 14 7
Le réseau de recherche RENATER En 2005 15 Le réseau de recherche RENATER En 2007 http://www.renater.fr/spip.php?rubrique12 16 8
Le réseau de recherche RENATER http://www.renater.fr/spip.php?rubrique12 En 2010 17 Le réseau de recherche RENATER http://www.renater.fr/spip.php?rubrique12 En 2012 18 9
Charge du réseau RENATER le 7/08 2012 à 17h20 19 Comment on traverse l'atlantique? 20 10
Internet ne se limite pas aux pages web Les utilisations d'internet que vous connaissez bien sont les pages web que vous voyez dans votre navigateur et l'envoi et la réception de courriels. L'utilisation des pages web repose sur ce qu'on appelle le protocole http (utilisé par votre navigateur) qui permet le transport des pages html, des images (jpeg, gif...), musiques (MP3...), vidéos... Mais Internet ne se limite pas aux pages web! Il existe des tas d'autres protocoles qui servent à d'autres utilisations. 21 Les protocoles Un protocole est une méthode standard qui permet la communication entre deux machines: Ensemble de règles et de procédures à respecter pour émettre et recevoir des données sur le réseau. TCP/IP : Transmission Control Protocol / Internet Protocol Défini la norme de communication, (en fait un ensemble de protocoles) des ordinateurs reliés à Internet. Va contenir les protocoles HTTP, FTP, SMTP, Adresse IP : utilise des numéros de 32 bits que l'on écrit sous la forme de 4 numéros allant de 0 à 255 (4 fois 8 bits) xxx.xxx.xxx.xxx Donc environ 4 milliards d'adresses différentes 22 11
Les protocoles DNS : Domain Name Server : système de nom de domaine ou système d'affectation de nom. Système distribué de bases de données et de serveurs qui assure la traduction des noms de domaine utilisés par les internautes en numéros IP utilisables par les ordinateurs. Mis au point pour permettre aux internautes d'utiliser des noms dans la rédaction des adresses (beaucoup plus facile à manipuler que des suites de chiffres). Vous allez sur www.google.fr et pas sur 74.125.39.106 Exemples : nom : naxos2.unice.fr -> IP : 134.59.1.112 nom : epervier.mti.univ-paris-diderot.fr -> IP : 81.194.29.1 23 Les protocoles DNS Comment aller sur une page web: http://www.malekal.com/internet.php 24 12
Les protocoles FTP (File Transfer Protocol ): protocole définissant les règles de transfert des fichiers par Internet. Lorsqu'un utilisateur télécharge un fichier par ftp, il le recopie de l'ordinateur distant sur le sien (ou l'inverse). TELNET : protocole standard permettant l'interfaçage de terminaux et d'applications à travers Internet. Ce protocole fournit les règles de bases pour permettre de relier un client (système composé d'un affichage et d'un clavier) à un ordinateur distant (coté serveur) Attention: Protocoles de transfert non sûrs, c'est-à-dire que les données circulent en clair sur le réseau. 25 La messagerie électronique Le courrier électronique est considéré comme étant le service le plus utilisé sur Internet. Ainsi la suite de protocoles TCP/IP offre une panoplie de protocoles permettant de gérer facilement le routage du courrier sur le réseau. Le protocole SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) est le protocole standard permettant de transférer le courrier d'un serveur à un autre en connexion point à point. Il s'agit d'un protocole fonctionnant en mode connecté, encapsulé dans une trame TCP/IP. Le courrier est remis directement au serveur de courrier du destinataire. Le protocole SMTP fonctionne grâce à des commandes textuelles envoyées au serveur SMTP (par défaut sur le port 25). Chacune des commandes envoyées par le client (validée par la chaîne de caractères ASCII CR/LF, équivalent à un appui sur la touche entrée) est suivi d'une réponse du serveur SMTP composée d'un numéro et d'un message descriptif. 26 13
La messagerie électronique Protocole POP: post office protocol : pour récupérer les courriels. http://www.malekal.com/internet.php 27 DNS permet de retrouver une adresse IP en fonction d'un nom d'ordinateur (un peu comme un annuaire). FTP sert à transporter des fichiers d'un ordinateur à l'autre. IRC permet de créer des «salons» de discussion en direct. ICQ permet de savoir si quelqu'un est en ligne et de dialoguer avec lui. NTP permet de mettre les ordinateurs à l'heure par internet à 500 millisecondes près. P2P permet de partager des fichiers à grande échelle. NNTP permet d'accéder à des forums de discussion sur des milliers de sujets différents. SSH permet d'avoir un accès sécurisé à des ordinateurs distants. SMTP permet d'envoyer des emails, et le protocole POP3 de les recevoir.... Autres protocoles 28 14
Le protocole HTTP Le protocole HTTP (HyperText Transfer Protocol) était le protocole le plus utilisé sur Internet en 1990. Il permet de transférer des messages avec des en-têtes décrivant le contenu du message en utilisant un codage de type MIME. Le but du protocole HTTP est de permettre un transfert de fichiers (essentiellement au format HTML) localisé grâce à une chaîne de caractères appelée URL entre un navigateur (le client) et un serveur Web. La communication entre le navigateur et le serveur se fait en deux temps: 29 URL Un URL (Uniform Resource Locator) est un format de nommage universel pour désigner une ressource sur Internet. Il s'agit d'une chaîne de caractères ASCII imprimables qui se décompose en quatre parties: Le nom du protocole : c'est-à-dire en quelque sorte le langage utilisé pour communiquer sur le réseau. Le protocole le plus largement utilisé est le protocole HTTP (HyperText Transfer Protocol), le protocole permettant d'échanger des pages Web au format HTML. De nombreux autres protocoles sont toutefois utilisables (FTP,News,Mailto,Gopher,...) Identifiant et mot de passe : permet de spécifier les paramètre d'accès à un serveur sécurisé. Cette option est déconseillée car le mot de passe est visible dans l'url Le nom du serveur : Il s'agit d'un nom de domaine de l'ordinateur hébergeant la ressource demandée. Notez qu'il est possible d'utiliser l'adresse IP du serveur, ce qui rend par contre l'url moins lisible. Le numéro de port : il s'agit d'un numéro associé à un service permettant au serveur de savoir quel type de ressource est demandée. Le port associé par défaut au protocole est le port numéro 80. Ainsi, lorsque le service Web du serveur est associé au numéro de port 80, le numéro de port est facultatif Le chemin d'accès à la ressource : Cette dernière partie permet au serveur de connaître l'emplacement auquel la ressource est située, c'est-à-dire de manière générale l'emplacement (répertoire) et le nom du fichier demandé 30 15
http://www.toto.fr/titi/document.html le document affiché s appelle Document.html, Il se trouve sur une machine (serveur) dont le nom est www.toto.fr, et sur cet ordinateur, il se trouve dans le dossier "titi" 31 En pratique : «erreur 404» (intitulé : Not found, Page not found ou Document not found) Quand le serveur ne trouve pas le document en question à l adresse indiquée! Soit faute(s) de frappe Soit changement d adresse Soit temporaire Soit suppression du site 32 16
http://www.greenpeace.org/france/ 33 Des exemples! http://www.bonjour404.fr/archive/ 34 17
Des commandes simples Ping : teste la présence d'une machine sur le réseau. Compte le temps nécessaire pour aller de la machine où l'on se trouve à la machine appelée. Tracert : (traceroute) Envoie des paquets vers la machine en question et affiche la route empruntée sur le réseau pour l'atteindre. Pour chaque étape sont affichés: le nom de la passerelle les temps de trajet pour 3 essais successifs la présence d'une étoile indique une passerelle qui n'a pas répondu. (surcharge du réseau) Quelquefois, le nom n'apparaît pas (volonté de cacher les adresses) 35 Internet aujourd'hui Jamais les inventeurs d'internet n'ont imaginé toutes les applications qui existent aujourd'hui sur Internet. Il est maintenant question de relier tous vos appareils entre eux par Internet : téléphone, matériel hi-fi, réfrigérateur, chauffage,... et bien sur... les voitures. En plus la position des objets mobiles sera connue en permanence grâce au GPS ("Global Positioning System") ou au nouveau projet européen en cours de développement. Mais cela veut dire qu'il faut suffisamment d'adresses IP pour en donner une à chaque machine. Tout comme pour le téléphone, personne n'avait prévu au départ le nombre astronomique d'adresses IP dont il faudrait disposer dans le futur. 36 18
Internet aujourd'hui Actuellement c'est la version 4 ("IPv4") du protocole IP qui est utilisée pour permettre aux machines de dialoguer entre elles. Ce qui ne va pas sans poser de multiples problèmes : Manque d'adresses IP. Vitesses de transmission trop faibles devant des fichiers de plus en plus gros (videos). Manque de sécurité (spams, virus...). 37 INTERNET réseau local L'adresse IP 192.168.x.x (et d'autres: 10.0.100.x, ) est utilisée pour la construction d'un réseau local (c'est-à-dire que l'adresse IP ne servira pas au-delà du serveur (ou routeur) du bâtiment. De nombreux ordinateurs ont comme adresse 192.168.x.x car LOCAL 38 19
Internet2 demain Pour résoudre ces problèmes une nouvelle version d'ip est en cours de mise en place ("IPv6", comme bien souvent on saute une version). En 2011, seules quelques sociétés ont entrepris de déployer la technologie IPv6 sur leur réseau interne (Google). Il a pour but de permettre aux instituts stratégiques (armée, universités, très grosses entreprises) de pouvoir communiquer efficacement maintenant que Internet est saturé par les particuliers qui ne cessent de s'envoyer photos, musiques et films... Une adresse IPv6 est longue de 16 octets, soit 128 bits, contre 4 octets (32 bits) pour IPv4. On dispose ainsi d'environ 3,4 1038 adresses, soit 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456, Soit plus de 667 132 000 milliards d'adresses par millimètre carré de surface terrestre! 39 Internet2 demain L'une des applications phare pressentie pour tourner sur IPv6 est la voix sur IP : dans un contexte où la téléphonie mobile et le dégroupage total se développent, le besoin en adresses augmente. Le problème majeur est que IPv6 n'est pas compatible avec IPv4. On prévoit donc un basculement graduel vers IPv6, sans doute en commençant par tous les gros instituts dans le monde. En 2012, le déploiement d'ipv6 est encore limité, la proportion d'utilisateurs Internet en IPv6 étant estimée à 0,5 % (ref) Les systèmes d'exploitation (Unix, Linux, MacOS X, Windows...) sont déjà en général capables de comprendre IPv6. Le basculement se fera par la mise à jour des applications (comme le navigateur et le logiciel de messagerie) un peu comme l'arrivée du premier navigateur avait changé notre mode de fonctionnement. 40 20
Quelques chiffres -> 2006 41 Quelques chiffres 2009 247 milliards d'email envoyés chaque jour (soit plus d'une année de lettres postales aux USA!) 234 millions de sites web (dont 49 millions ouverts en 2009) 187 millions de noms de domaines 1.73 milliards d'internautes dans le monde (18% de plus /2008) 126 millions de blogs 700 000 nouveaux membres Facebook par jour 4 milliards de photos sur Flickr 1 milliard de vidéos regardées en un jour sur You Tube 43 000 To de données échangées à travers tous les téléphones portables chaque jour (soit l'équivalent de 1.7 millions de Blue-Ray, 9.2 millions de DVD, 64 000 milliards de disquettes 3.5") Dubuc Marketing Inc 2009 42 21
43 Environ 10 millions de pages Sont ajoutées chaque jour sur le réseau «énorme bibliothèque, mais sans bibliothécaire!» 44 22
ne pas perdre de temps! ne pas prendre pour argent comptant une information trouvée sur Internet on ne trouve pas tout sur Internet mais on trouve de Tout!! 45 23