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2. L'ARCHITECTURE DU RÉSEAU MONDIAL
  Contextualisation
  Cheminement
  Le principe de fonctionnement
  Les adresses sur le réseau Internet
  Evaluation

LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

L'information qui transite via le réseau Internet entre un poste utilisateur et un serveur parcourt un chemin composé d'éléments hardware et software.

La séquence de ces éléments est la suivante :


    -  l'ordinateur individuel ou connecté à un réseau local (intranet),
    -  la liaison physique (ligne téléphonique, ADSL, câble, ligne louée...) vers un fournisseur d'accès Internet (FAI) auquel l'utilisateur a souscrit un abonnement,
    -  la connexion de ce fournisseur d'accès au réseau mondial Internet,
    -  le réseau Internet, lui-même constitué d'un ensemble de réseaux interconnectés, composés d'équipements d'aiguillage (router), de backbones et de fournisseurs de services,
    -  la connexion entre le réseau mondial Internet et le fournisseur de services auquel le destinataire a souscrit un abonnement,
    -  la liaison physique (ligne téléphonique, ADSL, câble, ...) entre ce fournisseur de services et le destinataire,
    -  l'ordinateur ou serveur du destinataire.
Un chemin inverse et similaire est utilisé pour la communication de retour du destinataire vers l'utilisateur. Au travers de cette chaîne d'éléments, chaque participant est identifié par une adresse informatique unique et non équivoque (comme un numéro de téléphone) qui permet d'établir les différentes connexions entre postes émetteurs et récepteurs.

Image Wanadoo - 29.3 ko

L'échange effectif d'informations entre une station utilisateur et un serveur situé quelque part dans le monde repose sur la connexion et la communication. La connexion permet d'être en état de transmettre des informations.

La connexion est assurée par :


    -  des éléments physiques (modems, routers, liaisons, ...) qui assurent une continuité physique entre les postes émetteur et récepteur,
    -  des logiciels spécifiques qui permettent aux interlocuteurs de se reconnaître.

La communication est assurée par des logiciels dans les deux ordinateurs qui comprennent et respectent les mêmes conventions. Par exemple, la date sera représentée suivant le format jour (2 chiffres), mois (2 chiffres) et année (4 chiffres), et sera située à la neuvième position du message,...

L'architecture qui assure la connexion et la communication est ici présentée en 5 couches spécifiques :


    -  la couche physique,
    -  la couche liaison de données,
    -  la couche réseau,
    -  la couche transport,
    -  la couche applicative.

L'utilisateur est uniquement en contact avec la couche applicative, comme par exemple le logiciel de courrier électronique. Les autres couches lui sont heureusement transparentes.

Schéma : exemple d'architecture d'échange d'informations

La couche physique
Cette couche commence au niveau du poste de l'émetteur, particulier ou entreprise, par une connexion comme, par exemple :


    -  une ligne téléphonique standard,
    -  un câble coaxial (pour les accès aux réseaux publics de télédistribution),
    -  une ligne RNIS ou ADSL,
    -  de la fibre optique,
    -  une liaison sans fil radio ou optique, etc.

La couche physique assure la transmission de bits, c'est-à-dire une suite de 1 et de 0.
Pour adapter le signal sortant de l'ordinateur à ces différents types de connexions, l'utilisateur devra en outre disposer d'un équipement spécifique : modem, adaptateur RNIS, modem câble, modem ADSL,...).
L'ensemble permet de se connecter à un FAI, lui-même connecté aux différents réseaux de communication internationaux (les backbones) qui relient les différents FAI dans le monde. Cette connexion se fait au travers de liaisons à hauts débits (2, 34, 155, ... mégabits par seconde).

La couche liaison de données
Cette couche contrôle l'accès de l'ordinateur à la partie physique (ligne téléphonique, câble, ...) et permet la transmission des trames (unité d'information de taille variable) entre les différents équipements.
Les logiciels requis pour supporter cette couche sont généralement fournis par le constructeur de l'équipement de connexion ou directement inclus dans le système d'exploitation de l'ordinateur (par exemple Windows NT).

La couche réseau
Le rôle de la couche réseau est d'assurer la transmission des données de bout en bout à travers des réseaux hétérogènes.
L'adresse IP : L'élément clé du fonctionnement d'Internet est l'identification, permanente ou temporaire, de chaque ordinateur dans le monde. Cette identification s'appelle l'adresse IP. Elle s'apparente à un numéro de téléphone et est composée de 4 séries de chiffres, séparées par des points, comme par exemple : 132.15.121.16
Cette adresse est contenue dans l'entête des paquets (IP Datagrams) du protocole IP qui sont envoyés sur le réseau Internet. Ces paquets IP contiennent également l'information à transmettre, provenant de la couche applicative de l'émetteur (par exemple le contenu d'un e-mail ou une interrogation de l'état d'un stock).

En-tête
Données à transmettre
***
adresse IP de l'émetteur
adresse IP du destinataire
***
exemple : demande de consultation d'un catalogue
En-têteDonnées à transmettre
***adresse IP de l'émetteuradresse IP du destinataire***exemple : demande de consultation d'un catalogue

L'adresse IP est utilisée par les FAI et les éléments de transit d'Internet (les routers par exemple) pour diriger les informations à travers le réseau vers le destinataire. Le réseau Internet se compose ainsi de milliers de FAI, reliés entre eux par un ensemble de réseaux interconnectés et utilisant le principe des adresses IP pour échanger les informations transmises ou demandées par des dizaines de millions d'utilisateurs.

Lorque l'on souhaite consulter un site Web, on indique le plus souvent dans son navigateur (browser) le nom du site en question, par exemple www.laposte.fr
Le logiciel traduira ce nom en une adresse IP qui permettra de faire parvenir la requête à travers Internet vers le site choisi.

Le protocole TCP/IP
Les applications Internet se basent sur la suite des protocoles TCP-IP : Transmission Control Protocol/Internet Protocol.
Ces protocoles sont compris et exécutables par pratiquement tous les ordinateurs du monde. Acceptés par tous, ils permettent la communication entre des équipements et des logiciels hétérogènes.
TCP/IP définit les formats et règles de communication au travers de différents réseaux interconnectés, constitués eux-mêmes d'ordinateurs et d'équipements et de systèmes d'exploitation différents. Les logiciels requis pour supporter les protocoles TCP/IP et les services associés sont généralement inclus dans les systèmes d'exploitation tels que Windows NT ou Unix (Linux, Solaris, AIX, etc) ou dans les équipements réseaux (comme les routers).

La couche transport
Le rôle de la couche transport est d'assurer un transfert fiable des données entre deux applications en s'appuyant sur la couche réseau. La couche transport doit assurer : la détection des erreurs de transmission, la correction des erreurs de transmission, la récupération des paquets perdus, la gestion des duplicats de paquets…Paquet : c'est une technique de communication dans laquelle le message à transmettre est découpé en paquets comportant, outre la portion du message découpé, des informations d'adresse. Chaque paquet est ensuite envoyé vers sa destination en utilisant la route plus rapide disponible.

Schéma général de transmission des données

La Couche Applicative
La couche applicative comprend une suite de logiciels d'applications, comme par exemple :


    -  le courrier électronique,
    -  le browser permettant de surfer sur le réseau,
    -  les utilitaires permettant d'envoyer des fichiers vers un serveur,
    -  les utilitaires de gestion du réseau,
    -  les applications développées par les utilisateurs (interface de commande d'un article ou de mise à disposition d'un catalogue...), etc.
Les logiciels applicatifs sont disponibles sur Internet (par téléchargement par exemple), chez les fournisseurs de logiciels, chez les FAI, ... Ils peuvent également être développés spécifiquement pour les besoins d'une entreprise.