Réseaux fédérateurs de l'internet Jean-Patrick Gelas Université de Lyon
Sources Analyse structurée des réseaux, James Kurose, Keith Ross (Ed. Pearson Éducation) Wikipedia 2
Introduction Les différents terminaux (ordinateurs, PDA, serveurs Web, serveurs de messagerie,...) se connectent à l'internet par le biais d'un réseau d'accès. Un réseau d'accès peut se présenter sous la forme d'un réseau local avec ou sans fil ou d'un fournisseur de service internet résidentiel via un modem de type téléphonique, un modem câble ou une ligne DSL. Mais ce n'est qu'un début!... 3
ISP : Internet Service Provider Les réseaux d'accès situés à la périphérie de l'internet sont connectés aux autres éléments par le biais d'une hiérarchie nivelés constituée de différent type de fournisseurs d'accès à internet (FAI ou ISP). Les fournisseurs d'accès (ISP résidentiels ou ISP d'entreprises) sont placés à la base de cette hiérarchie. Tout au sommet, nous rencontrons un petit noyau d'isp, dits de niveau 1. Un ISP de niveau 1 est un réseau comme n'importe quel autre (liaisons, routeurs, connexions à d'autres réseaux). Mais le débit des liaisons est de l'ordre de 2.5 à 10 Gbits/s. 4
Interconnexion entre les différents type d'isp 5
ISP de niveau 1 (tier 1) Les routeurs doivent être capable de réacheminer des paquets à des débits extrêmement élevés. Autres caractéristiques des ISP de niveau 1: connexion directe à tous les autres ISP de niveau 1 (peering); connexion à un grand nombre d'isp de niveau 2 et à d'autres réseaux d'abonnés (transit); couverture internationale. Également appelés réseaux fédérateur d'internet. Ex: France Telecom, UUNet (filiale de Worldcom), Sprint, AT&T, Genuity, MCI, AOL, NTT, Qwest,... 6
ISP de niveau 2 Couverture de portée régionale ou nationale Il n'assure une connexion qu'à un nombre limité d'isp de niveau 1 (transit). Pour accéder à tout l'internet, un ISP de niveau 2 doit acheminer du trafic via l'un des ISP de niveau 1 auquel il est relié. L'ISP de niveau 2 est alors client de l'isp de niveau 1, ce dernier étant considéré comme fournisseur. Une grande entreprise (ou institution) relie son réseau directement à des ISP de niveau 1 ou 2 devenant ainsi leur client. Les tarifs établis par un ISP fournisseur à ses ISP clients dépend généralement du débit de la liaison. Un réseau de niveau 2 peut également se connecter à d'autres réseau de même niveau (échange de flux horizontaux (i.e sans passer par un ISP 1)). 7
ISP de niveau inférieur Sous les ISP de niveau 2 se trouvent des ISP de niveau inférieur, qui proposent une connexion à l'internet via un ou plusieurs ISP de niveau 2. Tout en bas de la hiérarchie se trouvent les fournisseurs d'accès. Enfin, pour compliquer, certains ISP de niveau 1 sont également ISP de niveau 2 (intégration verticale). 8
Interaction d'isp Lorsque deux ISP sont directement connectés l'un à l'autre, on dit qu'ils interagissent. Les noeuds par lesquels un ISP se connecte à d'autres ISP (qu'ils soient de niveau hiérarchique supérieur, inférieur ou de même niveau ) sont appelés des points de présence (POP, Point of Presence). Un fournisseur de niveau 1 possède en générale de nombreux POP répartis en différent point de son réseau, chacun étant connecté à plusieurs ISP clients. Pour établir une connexion entre un ISP client et le POP du fournisseur, le premier loue en général une liaison (à un opérateur tiers) et connecte directement un de ses routeurs à un routeur dans le POP du second. 9
Interaction d'isp (suite) Deux ISP de niveau 1 peuvent interagir en reliant deux POP l'un à l'autre. Deux ISP peuvent disposer de multiples noeuds d'échanges privés en interconnectant plusieurs paires de POP. Les ISP ont souvent recours à des Points d'accès au réseau (NAP, Network Access Point) qui appartiennent soit à un exploitant tiers, soit à un fournisseur de réseau fédérateur internet. Les NAP échangent d'importantes quantités de trafic avec un grand nombre d'isp (mais les ISP de niveau 1 les évite pour s'interconnecter directement au niveau de noeuds d'échanges privés). 10
Autonomous System (AS) Un AS est une collection de réseaux et routeurs IP sous le contrôle d'une ou plusieurs entitées, qui présente une politique de routage commune vers l'internet. Un ISP doit avoir un numéro d'as (ASN) publique enregistré. Un ASN identifie un réseau unique (utilisé par BGP). 11
Autonomous System L'ASN est assigné par l'iana (Internet Assigned Numbers Authority) Puis par le RIR (Regional Internet Registry) Ex: RIPE (Europe), parmi 5 autres. Un ASN est code sur 16 bits 2-64511 : publique 64512-65535 : privé 12
Pour résumer La tendance générale est à l'interconnexion directe : entre ISP de niveau 1 (au niveau de points d'échanges privés) et entre ISP de niveau 2 et ISP de niveau 1 au niveau des NAP L'internet présente une topologie complexe (plusieurs douzaines d'isp de niveau 1 et 2 et des milliers d'isp de niveau inférieur). Les fournisseurs présentent des couvertures géographiques très variées (de plusieurs continents à de toutes petites régions). Les ISP de niveau inférieur se connecte à des ISP de niveau supérieur et ces derniers s'interconnectent au niveau de points d'échanges privés et de point d'accès au réseau (NAP). Les utilisateurs et fournisseurs de contenu sont clients des ISP de faible niveau, qui sont à leur tour clients des ISP de niveau supérieur. 13