Université Paris Dauphine Master 2 «Économie et gestion des télécommunications et médias» Cours «Techniques et réseaux de télécommunications» Introduction aux réseaux informatiques Patrick Maigron patrick.maigron@telecom-sudparis.eu Décembre 2013 Les réseaux informatiques Définition Un réseau informatique est un ensemble d'équipements informatiques connectés entre eux et permettant d échanger des informations Les informations échangées peuvent être de différentes natures : données informatiques (page web, mail, fichier ), téléphonie, télévision Les objectifs du cours Présenter les réseaux locaux d entreprises : mis en place à l intérieur des entreprises pour connecter leurs équipements Présenter l architecture et le fonctionnement du réseau Internet Première partie Les réseaux locaux d entreprises Deuxième partie L architecture du réseau Internet Troisième partie Le fonctionnement du réseau Internet Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 1
Première partie Les réseaux locaux d entreprises 2 Les réseaux locaux d entreprises Définition Les réseaux locaux d entreprises sont des réseaux informatiques d étendue limitée (quelques centaines de mètres) Ils permettent de connecter les ordinateurs des collaborateurs de l entreprise aux serveurs internes à l entreprise et à l équipement d accès Internet On utilise également des réseaux locaux chez les particuliers, afin de connecter leurs ordinateurs à la box Internet Ils permettent des échanges de données à des débits élevés (plusieurs dizaines ou plusieurs centaines de Mbps en général) RLE : Réseau Local d Entreprise LAN : Local Area Network Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 3
La classification des réseaux en fonction de leur étendue Personne Entreprise Ville Terre Réseaux personnels (PAN) Réseaux locaux (LAN) Réseaux métropolitains (MAN) Réseaux grande distance (WAN) Exemple : Bluetooth Exemples : Ethernet, Wi-Fi, CPL Exemple : WiMAX Exemple : Réseau téléphonique, Internet Distance 1 m 10 m 100 m 1 Km 10 Km 100 Km Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 4 Une vue d ensemble du réseau local d une entreprise Ordinateurs des collaborateurs Serveurs internes et accès Internet Serveur de fichiers Pour partager des fichiers entre les collaborateurs Réseau local Serveur d impression et imprimante Serveur de messagerie Pour imprimer sur l ensemble des imprimantes depuis tous les ordinateurs Pour envoyer et recevoir des e-mails Serveur d applications Accès Internet Pour accéder aux applications métiers de l entreprise Pour accéder à Internet depuis tous les ordinateurs Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 5
Une vue d ensemble du réseau local d un particulier Équipements : ordinateurs, consoles de jeux, téléviseur, domotique Pour partager des dossiers entre les ordinateurs Box Internet Pour imprimer depuis tous les ordinateurs Réseau local Pour jouer en réseau Pour recevoir les chaînes de TV Pour accéder à Internet depuis tous les équipements Pour contrôler les équipements à distance Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 6 Les principales technologies de réseaux locaux Les réseaux Ethernet Réseaux filaires sur câble Ethernet ou sur fibre optique Les plus utilisés en entreprise Les réseaux Wi-Fi (Wireless Fidelity) Réseaux sans fil Alternative permettant la mobilité Les réseaux CPL (Courants Porteurs en Ligne) Réseaux filaires utilisant les réseaux électriques déjà installés dans les bâtiments Alternative évitant d installer de nouveaux câbles Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 7
Les réseaux Ethernet La structure d un réseau Ethernet Utilisation d un équipement réseau appelé «switch» Les ordinateurs et les serveurs sont raccordés sur le switch au moyen de câbles La distance entre chaque ordinateur et le switch est limitée (100 m en général) 100 m Switch Source : startech.com Switch Ethernet Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 8 Les réseaux Ethernet Le câblage d un réseau Ethernet Deux types de câbles peuvent être utilisés : câble Ethernet et fibre optique Câble Ethernet : huit fils de cuivre enroulés deux à deux (paire torsadée), les données sont codées par l envoi d un courant électrique Fibre optique : fil de verre très fin, les données sont codées par l envoi de lumière Le câble Ethernet est le support le plus utilisé et le moins cher La fibre optique permet de mettre en place des réseaux plus étendus, mais son utilisation est plus délicate et plus coûteuse Câble Ethernet Fibre optique Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 9
Les réseaux Ethernet Les débits des réseaux Ethernet 10 Mbps 100 Mbps 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) 10 000 Mbps (10 Giga Ethernet) Les débits les plus utilisés actuellement sont 100 et 1000 Mbps Les caractéristiques des réseaux Ethernet La technologie Ethernet date des années 1970 Elle a évolué de manière continue vers des débits supérieurs C est la technologie la plus simple, donc la moins chère C est la technologie la plus utilisée en entreprise Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 10 Les réseaux Wi-Fi La structure d un réseau Wi-Fi On installe un équipement appelé «borne Wi-Fi» ou «point d accès Wi-Fi» Les ordinateurs sont équipés de cartes Wi-Fi (ou utilisent une clé USB Wi-Fi) Les ordinateurs communiquent avec la borne au moyen d ondes radio (aussi appelées ondes hertziennes ou ondes électromagnétiques) La distance entre chaque ordinateur et la borne est limitée ( 20 m à 300 m) Source : dslvalley.com Carte Wi-Fi Clé Wi-Fi Borne Wi-Fi Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 11
Les réseaux Wi-Fi Les débits des réseaux Wi-Fi Différents débits théoriques selon la version des équipements Wi-Fi : 11 Mbps, 54 Mbps et 600 Mbps Les ondes radio subissent un affaiblissement lié à la distance et aux obstacles rencontrés (cloisons, mobilier ) Les ordinateurs utilisant la même borne Wi-Fi se partagent le débit disponible Les débits réels sont donc toujours largement inférieurs aux débits théoriques Les fréquences des réseaux Wi-Fi Deux bandes de fréquence : 2,4 GHz et 5 GHz Seuls les réseaux externes ouverts au public doivent être déclarés à l ARCEP, et non les réseaux privés (réseaux locaux d entreprises ou de particuliers) ni les réseaux internes (cybercafés, hôtels ) L ARCEP définit également les puissances d émission maximales autorisées Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 12 Les réseaux Wi-Fi La sécurité des réseaux Wi-Fi Les ondes radio ne sont pas cloisonnées aux locaux de l entreprise Il existe donc un risque d écoute à l extérieur des locaux Les données sont chiffrées au moyen d algorithmes cryptographiques (WEP, WPA) pour limiter le risque d écoute Les entreprises avec des contraintes fortes de confidentialité n utilisent pas les réseaux Wi-Fi (défense, aéronautique ) La problématique de santé publique Débat ouvert concernant les effets nocifs des ondes radio sur la santé Les usages des réseaux Wi-Fi Usages privés : réseau local d une entreprise ou chez un particulier Usages publics : hot spots Wi-Fi (accès publics sans fil à Internet) Hôtels, restaurants, cafés, centres commerciaux, jardins publics, bibliothèques, aéroports, transports en commun Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 13
Les réseaux CPL La structure d un réseau CPL Utilisation d un adaptateur CPL Les ordinateurs sont connectés aux adaptateurs CPL Les adaptateurs CPL sont branchés dans les prises électriques Les ordinateurs communiquent à travers le réseau électrique des bâtiments Adaptateur CPL Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 14 Les réseaux CPL Les débits des réseaux CPL Différents débits théoriques selon la version des équipements CPL : 14 Mbps, 85 Mbps, 200 Mbps et 500 Mbps Les ondes électriques subissent un affaiblissement lié à la qualité du réseau électrique et en cas d utilisation simultanée d appareils électroménagers (parasites) Les débits réels sont donc toujours largement inférieurs aux débits théoriques La sécurité des réseaux CPL Il existe un risque d écoute sur les prises électriques de l entreprise Les données sont donc chiffrées au moyen d algorithmes cryptographiques Les usages des réseaux CPL Réseau local d une entreprise ou chez un particulier Certains FAI fournissent des boîtiers d'alimentation électrique avec fonction CPL permettant de connecter sa box et son décodeur TV sans câble Ethernet Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 15
L interconnexion des réseaux locaux La conception de grands réseaux d entreprises Les grandes entreprises utilisent plusieurs réseaux locaux Les réseaux locaux d une même entreprise sont connectés entre eux au moyen d équipements appelés «routeurs» Les routeurs sont connectés aux switches des différents réseaux locaux La connexion à Internet La connexion à Internet est effectuée au moyen d un routeur (ou d une box Internet faisant office de routeur) Une fonction de pare-feu (firewall) est mise en place sur le routeur d accès à Internet Internet Réseau local Routeur avec pare-feu Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 16 L interconnexion des réseaux locaux Un exemple d interconnexion entre deux réseaux locaux Réseau local 1 Réseau local 2 Switch Routeur Switch Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 17
Exercice : conception de réseaux d entreprises Premier cas : une TPE Un seul site 15 ordinateurs, une imprimante, un serveur Un accès Internet Deuxième cas : une PME multi-site Deux sites : Paris et Nîmes Quatre départements : Administration (Paris) : 60 ordinateurs, six imprimantes Informatique (Paris) : 12 ordinateurs, une imprimante, quatre serveurs Production (Nîmes) : 20 ordinateurs, deux imprimantes Communication (Nîmes) : 10 ordinateurs, une imprimante Un accès Internet sur le site de Paris Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 18 Deuxième partie L architecture du réseau Internet 19
L architecture du réseau Internet Un exemple : la consultation d un site web depuis un ordinateur Requête : demande d une page web Réponse : contenu de la page web demandée? Ordinateur Serveur Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 20 L architecture du réseau Internet Les éléments successifs de l architecture du réseau Internet L équipement de l internaute : l ordinateur et la box Internet Le réseau d accès entre l internaute et son fournisseur d accès Internet Le fournisseur d accès Internet de l internaute (FAI) Les réseaux internationaux (dorsales Internet) Le fournisseur d accès Internet du serveur Le serveur web chez un hébergeur web Ordinateur Box Réseau d accès FAI Dorsale FAI Serveur Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 21
L équipement de l internaute L ordinateur Il contient un système d exploitation (Windows, Linux, Android, ios ) avec les logiciels réseau nécessaires à la communication sur Internet (IP, TCP) Il contient des logiciels applicatifs nécessaires à l utilisation des applications Internet : navigateur web, logiciel e-mail, logiciel de voix sur IP La box Internet La box Internet est un équipement permettant d envoyer et de recevoir des données informatiques sur la ligne de l internaute Ordinateur Box Exemples de box Internet Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 22 Le réseau d accès Définition Le réseau d accès (ou boucle locale) est le réseau connectant les locaux de l internaute et ceux de l opérateur Exemple : dans le cas de l ADSL, c est la ligne téléphonique entre la prise téléphonique de l internaute et le central téléphonique de l opérateur Il existe de nombreux réseaux d accès possibles Internet bas débit : sur la ligne téléphonique Internet haut débit : ADSL sur la ligne téléphonique, câble coaxial Internet très haut débit : fibre optique Internet sans fil : Wi-Fi, WiMAX Internet mobile : 2G, 3G, 4G Internet par satellite Chaque technologie d accès a ses propres caractéristiques : débits, contraintes de distance, conditions réglementaires d usage Ces technologies peuvent selon le cas être concurrentes ou complémentaires Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 23
Les accès Internet bas débit La technologie d accès Internet bas débit Les données sont transmises sur la ligne téléphonique en utilisant les mêmes fréquences que la voix (fréquences basses : jusqu à 4000 Hz) Le débit est très faible : limité à 56 Kbps Cette technologie a été progressivement remplacée par les technologies haut débit au début des années 2000 Source : ARCEP Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 24 Les accès Internet haut débit par l ADSL La technologie d accès ADSL Les données Internet sont transmises sur la ligne téléphonique en utilisant des fréquences différentes de celles du téléphone classique Le téléphone classique utilise des fréquences basses (jusqu à 4000 Hz) L ADSL utilise des fréquences hautes (supérieures à 4000 Hz), ce qui permet d échanger des données Internet sans perturber le téléphone classique Jusqu à un million de Hz en ADSL 1 et deux millions de Hz en ADSL 2+ Les données montantes (de l internaute vers Internet) utilisent des fréquences différentes des données descendantes (d Internet vers l internaute) Source : pfast.fr Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 25
Les accès Internet haut débit par l ADSL Les débits de la technologie ADSL ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line La technologie d accès ADSL est asymétrique : elle permet des débits descendants supérieurs aux débits montants Débits théoriques maximum : 8 Mbps / 1 Mbps (en ADSL 1) et 25 Mbps / 1,2 Mbps (en ADSL 2+) Le débit réel diminue en fonction de la longueur de la ligne téléphonique (entre les locaux de l internaute et le central téléphonique de l opérateur) Les limitations en distance de la technologie ADSL Les lignes trop longues ne sont pas éligibles à l ADSL (supérieures à 5 ou 6 Km) La couverture du territoire national est donc légèrement incomplète La variante «Re-ADSL 2» (Reach Extended ADSL 2) étend la couverture aux lignes inférieures à 8 Km environ pour un débit descendant de 512 Kbps seulement Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 26 Les accès Internet haut débit par l ADSL Offres commerciales Offres en France : Alice, Bouygues Télécom, Free, NordNet, Numericable, Orange, OVH, Ozone, Prixtel, SFR, Virgin Mobile Les autres technologies DSL Il existe différentes autres variantes de l ADSL La mise en place d une nouvelle technologie DSL en France nécessite des expérimentations préalables et une autorisation de l ARCEP afin de ne pas perturber les technologies existantes La technologie d accès VDSL2 (Very high bit-rate DSL) est en cours de déploiement en France : elle permet des débits supérieurs (jusqu à 100 Mbps selon la longueur de la ligne) mais ne concerne qu une minorité de lignes (moins de 1 Km, soit 6% des lignes seulement) La technologie d accès symétrique SDSL (Symmetric DSL) est destinée aux entreprises : les débits montants et descendants sont identiques Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 27
L architecture ADSL Les équipements côté internaute Une box ADSL Un filtre séparant les fréquences basses (téléphonie classique) et les fréquences hautes (données Internet) Les équipements côté FAI Un filtre séparant les fréquences basses (téléphonie classique) et les fréquences hautes (données Internet) Un équipement appelé «DSLAM» permettant d envoyer les données Internet vers le réseau du FAI Source : Wikipédia Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 28 L architecture ADSL (photos) Filtre ADSL Vers le téléphone Vers la box DSLAM Sources : Wikipédia et Aménagement numérique des territoires Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 29
La montée en débit L objectif de la montée en débit Rendre éligibles à l ADSL les lignes inéligibles du fait de leur longueur trop importante 0,7% des lignes sont inéligibles à l ADSL en France (fracture numérique) Une solution : les NRA-ZO ou NRA-MeD NRA-ZO = Nœud de raccordement d abonnés en zone d ombre NRA-MeD = Nœud de raccordement d abonnés pour la montée en débit Création de nouveaux nœuds de raccordement d abonnés plus proches des communes inéligibles à l ADSL (car trop éloignées du NRA existant) Installation de DSLAM dans ces nouveaux NRA Financement en grande partie par les collectivités territoriales (mairies, etc.) Statistiques de juin 2013 15 600 NRA au total 1900 NRA-ZO Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 30 Le dégroupage Définition Seul l opérateur téléphonique historique possède un réseau d accès connectant la totalité des logements et des entreprises d un pays En France, ce réseau d accès a été construit progressivement par la direction générale des Télécommunications (en grande partie dans les années 1970), puis rétrocédé à France Télécom lors de la déréglementation du secteur Le coût de mise en œuvre de ce réseau d accès est très important du fait des travaux de génie civil qui ont été nécessaires : il est estimé par l'arcep à 28 milliards d'euros Il n est donc pas possible pour un opérateur nouvel entrant de construire son propre réseau d accès du fait des coûts associés Les régulateurs nationaux ont alors imposé aux opérateurs historiques de mettre en place le dégroupage de leur réseau d accès afin d ouvrir à la concurrence les technologies DSL Le dégroupage est la technique permettant aux opérateurs tiers d accéder au réseau d accès téléphonique de l opérateur historique moyennant une redevance Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 31
Le dégroupage Les deux types de dégroupage En dégroupage partiel, la téléphonie reste gérée par l opérateur historique et l accès Internet est géré par l opérateur tiers En dégroupage total, la téléphonie et l accès Internet sont tous deux gérés par l opérateur tiers (plus d abonnement de l internaute chez l opérateur historique) Les coûts du dégroupage Les coûts versés par l opérateur tiers à l opérateur historique pour l utilisation de son réseau d accès téléphonique sont régulés par l ARCEP Ils couvrent les coûts d entretien du réseau d accès téléphonique Coûts pour l opérateur tiers en dégroupage partiel : 1,64 HT/ligne/mois Coûts pour l opérateur tiers en dégroupage total : 8,90 HT/ligne/mois Pourquoi cette différence de coûts? Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 32 L architecture du dégroupage Dégroupage partiel Dégroupage total Légende En bleu : opérateur tiers En orange : opérateur historique Source : Aménagement numérique des territoires Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 33
La carte du dégroupage Le dégroupage en France Les FAI dégroupent en priorité les zones les plus peuplées Au 30 juin 2013 : environ 88% de la population peut accéder à des offres dégroupées Source : ARCEP Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 34 Les accès Internet haut débit et très haut débit par le câble La technologie d accès câble Les données sont transmises sur les réseaux câblés des câblo-opérateurs Les réseaux des câblo-opérateurs utilisent de la fibre optique en cœur de réseau et du câble coaxial en cuivre en extrémité de réseau Les offres câble en France Réseau de Numericable, également utilisé par Bouygues Telecom Offres commerciales voisines et concurrentes des offres ADSL et fibre Offres «haut débit» : jusqu à 30 Mbps / 1 Mbps Offres «très haut débit» : jusqu à 100 ou 200 Mbps / 5 ou 10 Mbps Les offres «très haut débit» basées sur le câble sont commercialisées sous le nom commercial de «fibre optique» : elles utilisent un câblage en fibre optique jusqu au dernier amplificateur dans la rue ou le quartier, suivi d une terminaison courte en câble coaxial jusqu au domicile du client (technologie FttLA : Fiber to the Last Amplifier) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 35
L architecture câble Les équipements côté internaute Une box câble Une prise Internet vers le réseau câblé, en plus de la prise télévision Les équipements côté FAI Des centres de distribution proches des habitations, permettant de les connecter en câble coaxial Un cœur de réseau en fibre optique jusqu aux centres de distribution Une tête de réseau diffusant les chaînes de télévision sur le cœur de réseau et connectant le câblo-opérateur à Internet Câble coaxial Source : Wikipédia Prise TV + Internet Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 36 L architecture câble (Source : NOOS) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 37
Carte des déploiements de réseaux câblés Les réseaux câblés en France Installés essentiellement dans les grandes villes En juin 2013 : environ 8,5 millions de logements éligibles à des offres très haut débit Dont environ 5 millions à un débit supérieur ou égal à 100 Mbps et 3,5 millions à un débit entre 30 et 100 Mbps Source : ARCEP Architecture Internet - Octobre 2013 38 P. Maigron (Télécom SudParis) Les accès Internet très haut débit par fibre optique Les caractéristiques de la fibre optique La fibre optique permet des débits très élevés et symétriques Sa mise en place nécessite cependant des investissements initiaux très importants Les technologies «FttX» (Fiber to the X) Fibre optique Elles consistent à remplacer le cuivre par de la fibre optique, sur tout ou partie de la ligne téléphonique Il existe différentes variantes selon l étendue de la fibre installée FttCab («cabinet») : la fibre jusqu au quartier de la commune FttB («building») : la fibre jusqu au pied de l immeuble FttH («home») : la fibre jusqu au logement Plus l étendue de la fibre installée est importante, plus le débit disponible pour l internaute sera élevé, mais plus le coût de mise en place augmente C est la technologie FttH qui est majoritairement déployée en France Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 39
Les architectures FttX Source : ARCEP 1 fibre par commune 1 fibre par quartier 1 fibre par immeuble 1 fibre par logement Fibre optique Cuivre Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 40 L architecture FttH Les équipements côté internaute Une box fibre Une prise fibre dans l appartement connectée au point de mutualisation Un point de mutualisation en pied d immeuble ou dans le quartier, accessible aux différents FAI concernés Les équipements côté FAI Un commutateur optique dans un nœud de raccordement optique NRO (équivalent du DSLAM dans le nœud de raccordement d abonnés NRA) Les offres FttH en France Offres commerciales : Alsatis, Free, NordNet, Orange, Ozone, SFR, Wibox Débits des offres : différentes offres entre 100 Mbps / 5 Mbps et 1000 Mbps / 200 Mbps Uniquement dans les logements déjà fibrés par les opérateurs La fibre est installée dans les immeubles par un «opérateur d immeuble» qui installe une ou plusieurs fibres par logement et en permet l accès aux autres opérateurs (convention signée entre la copropriété et l opérateur d immeuble) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 41
L architecture FttH (photos) Câble Ethernet Fibre Fibre Fibre Fibre Ordi Box fibre Prise fibre Point de mutualisation en pied d immeuble Commutateur optique Logement Immeuble Nœud de raccordement optique (NRO) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 42 Le coût du FttH Les deux principaux postes de coût Le câblage horizontal : les travaux de génie civil Le câblage vertical : les travaux d installation interne dans les immeubles Source : ARCEP (2006) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 43
Le coût du FttH Coût global Estimé entre 20 et 30 milliards d euros pour l ensemble du territoire national (ARCEP, DATAR/Tactis) Comment réduire les coûts? En mutualisant les infrastructures lorsque c est possible Mutualiser le câblage vertical Câblage multifibres plutôt que mono-fibre Installation sur demande de fibres surnuméraires par l opérateur d immeuble (quatre fibres par logement) Partage des coûts associés entre les opérateurs concernés Adapter la localisation du point de mutualisation Point de mutualisation : point de raccordement entre les fibres venant des domiciles des clients et les réseaux des opérateurs fibre Dans les zones très denses : dans la propriété privée Dans les autres zones : à l'extérieur de la propriété privée Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 44 Le coût du FttH Mutualiser le câblage horizontal Réutilisation du génie civil et des fourreaux préexistants Fourreaux enterrés : réseaux téléphoniques, réseaux câblés, réseaux électriques et réseaux des collectivités locales Poteaux électriques et téléphoniques Réseaux d assainissement, égouts visitables Co-investissement entre opérateurs Accords Bouygues Télécom/SFR (2010), Free/Orange (2011), Orange/SFR (2011) Co-investissement entre opérateurs et collectivités territoriales Délégations de Service Public (DSP) et Réseaux d Initiative Publique (RIP) La collectivité installe un réseau fibre neutre sur son territoire et le loue aux opérateurs qui le souhaitent Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 45
Câblage horizontal (photos) Fibre Téléphone Fibre dans un fourreau enterré Fibre sur un poteau téléphonique Sources : ARIASE et La Fibre.info Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 46 Câblage horizontal (photos) Fibre Electricité Téléphone Eau potable Eaux usées Fibre dans le local égout d un immeuble Fibre dans une galerie d égout Source : La Fibre.info Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 47
La carte des déploiements FttH Le FttH en France En juin 2013 : environ 2,5 millions de logements éligibles au FttH Source : ARCEP Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 48 Statistiques du haut et du très haut débit Source : ARCEP Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 49
Les accès Internet par Wi-Fi La technologie d accès Wi-Fi (Wireless Fidelity) Réseau local sans fil (Wireless LAN) Bandes de fréquences : 2,4 GHz et 5 GHz Débits théoriques maximum : 11 Mbps, 54 Mbps et 600 Mbps (partagés entre les utilisateurs) Portée : de 20 m à 300 m environ Les usages Les accès internes : connexion entre l ordinateur et la box Internet Les accès publics : dans les «hot spots» (hôtels, restaurants, transports ) Les accès communautaires : ils permettent à un client d un FAI d accéder à Internet en Wi-Fi hors de chez lui, en utilisant la box Internet d un autre client du même FAI à proximité Les accès en tant que boucle locale dans des zones rurales Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 50 Les accès Internet par WiMAX La technologie d accès WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Réseau métropolitain sans fil (Wireless MAN) Bande de fréquences : 3,5 GHz en Europe Débit maximum : 70 Mbps (partagé entre les utilisateurs) Portée : de 1 à 50 Km environ Les usages Les licences ont été attribuées en France par l ARCEP en 2006 (deux par région) Iliad et Bolloré Télécom (national), ainsi que Altitude Infrastructure, Altitude Wireless, Axione, Nomotech, SHD et des collectivités territoriales (régional) Offres en France : Alsatis, Ozone, Vivéole, Wibox Offres commerciales : jusqu à 4 Mbps / 256 Kbps Le WiMAX mobile est interdit en France (pourquoi?) Le WiMAX est peu utilisé dans les pays industrialisés, mais beaucoup plus dans les pays où l infrastructure filaire est peu développée Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 51
L architecture WiMAX Les équipements côté internaute Une antenne externe et une box Internet Les équipements côté FAI Une station de base WiMAX (antenne relais) desservant une zone de plusieurs kilomètres Source : Ariase Antenne WiMAX Source : LGTEL Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 52 Les accès Internet mobile À partir de différents terminaux Smartphone, PDA PC portable, pocket PC, tablette, liseuse Au moyen de différentes technologies 2G, 3G, 4G offrant des débits croissants Réseau GSM Génération 2G Débits maximum (descendant et montant) 9,6 14,4 Kbps 9,6 14,4 Kbps GPRS 2,5G EDGE 2,75G 171 Kbps ( 30-80 Kbps en pratique) 384 Kbps 40 Kbps 171 Kbps UMTS 3G 2 Mbps 384 Kbps HSDPA 3,5G (3G+) 14,4 Mbps puis 28,8 Mbps HSUPA 3,75G (3G++) 5,8 Mbps LTE 4G 40 Mbps et plus 40 Mbps et plus Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 53
Les accès Internet par satellite La technologie d accès par satellite Elle utilise en majorité des satellites en orbite géostationnaire (fixes par rapport à la terre), à une altitude de 36 000 Km Le temps d aller-retour terre-satellite est élevé (de 500 à 600 ms) Il existe des satellites en orbite basse et en orbite moyenne offrant des temps d aller-retour plus faibles Ces satellites ne sont pas fixes par rapport à la terre, ce qui nécessite de déployer une constellation de satellites (de 15 à 60) Un satellite de télécommunications (source : CNES) Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 54 Les accès Internet par satellite Les opérateurs satellitaires Satellites géostationnaires : Intelsat, Eutelsat, Inmarsat Satellites en orbite basse ou moyenne : Globalstar, Iridium, Orbcomm, O3b Networks (en cours) Globalstar Architecture Internet - Octobre 2013 55 P. Maigron (Télécom SudParis)
L architecture satellite Les équipements côté internaute Une parabole externe et une box Internet Les usages Un satellite couvre l ensemble du territoire national, ce qui permet de proposer un accès Internet haut débit dans les zones d ombre des autres technologies d accès Le coût est cependant supérieur à celui des autres technologies d accès haut débit Offres en France : Alsatis, Connexion Verte, IDHD (groupe Universat), NordNet, Ozone, Sat2way, Vivéole, Wibox Offres commerciales : jusqu à 20 Mbps / 6 Mbps avec un quota sur le volume de données (quelques Go) et un bridage des débits en cas de dépassement du quota Parabole satellite Source : Aménagement numérique des territoires Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 56 Les fournisseurs d accès Internet Le rôle des fournisseurs d accès Internet (FAI) Fournir à leurs clients des services internes au FAI : accès à ses boîtes e-mail, création de pages web personnelles Fournir un accès vers le réseau Internet mondial, au moyen de connexions avec les dorsales Internet Fournir des services complémentaires à l accès Internet dans le cadre d offres «multiple play» : téléphonie, télévision Fournir des services d assistance : hotline Les échanges de trafic Internet Deux FAI peuvent s échanger du trafic Internet de deux manières différentes Directement (sans intermédiaire) : le peering En passant par un opérateur de dorsale Internet : le transit IP FAI FAI Dorsale FAI FAI Réseaux informatiques - Master 226 Dauphine 57