Cours internet 01 - Le Gué d`Olivet

Cours d'informatique
« Internet »
Introduction
Session 1
Mes Notes
I
nternet est un ensemble de réseaux informatiques aussi bien
publics (gouvernements, universités, etc) que privés (entreprises,
associations, particuliers, etc). Il s'étend sur quasiment l'ensemble
du globe1. Les ordinateurs, serveurs et clients, qui composent
Internet sont reliés entre eux par divers réseaux de communication.
Un particulier ou une entreprise peut accéder à Internet à travers un
FAI (Fournisseur d'Accès à Internet), en utilisant une liaison filaire
(téléphonique, ADSL, fibre optique, etc), ou sans fil (satellite, WiFi, réseau de téléphones mobiles, etc). En mars 2013, Internet
World Stats recense 2,749 milliards d'internautes.
Internet propose de nombreuses applications : courrier
électronique, messagerie instantanée, transfert et partage de
fichiers, etc. Un part grandissante des échanges commerciaux se
traite aussi directement sur Internet, que se soit de la vente aux
particuliers ou aux entreprises.
Internet fait maintenant partie de notre vie quotidienne.
L
es fondateurs d'Internet ont souhaité développer un outil
universel : sans instance centralisatrice ou régulatrice de sa
croissance, sans point névralgique qui permettrait de l'arrêter.
Ils ont également souhaité qu'il soit neutre vis à vis du contenu. Ce
principe impose à ceux qui gèrent les infrastructures d'Internet de
s'interdire toute discrimination à l'égard de la source ou de la
destination des échanges de données, ainsi que toute surveillance
ou altération des données échangées.
Ces deux principes sont en contradiction complète avec la
surveillance, voire le contrôle que les États exercent bien souvent
sur Internet, pour par exemple tenter d'enrayer la cyber-criminalité
qui est apparue avec Internet.
En tout cas, beaucoup considèrent Internet comme l'ultime espace
de liberté...
1
Dans son rapport 2012, l'association « Reporters sans Frontières » liste les pays qu'elle
nomme « ennemis d'Internet » : l'Arabie Saoudite, Bahrein, le Belarus, la Birmanie, la
Chine, la Corée du nord, Cuba, l'Iran, l'Ouzbekistan, la Syrie, le Turkmenistan, le
Viêt-Nam. Cas extrême, la Corée du Nord possède uniquement un réseau national non
connecté à Internet et aucun fournisseur d'accès à Internet.
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Cours d'informatique
« Internet »
L'origine d'internet
Session 1
Mes Notes
A
l'origine d'Internet se trouve un réseau nommé ARPAnet2.
C'est le premier réseau à commutation de paquets, développé
aux États-Unis par la DARPA3, une agence du ministère américain
de la Défense. Le projet est lancé en 1969 et la première
démonstration officielle date d'octobre 1972.
Illustration 1: ARPAnet en 1974
Jusqu'à la fin des années 1980, ARPAnet est essentiellement un
outil d'échange de fichiers et d'emails entre universitaires et
chercheurs américains.
E
n France, deux projets (Transpac et Cyclades) sont aussi
développés dans les années 1970. Le premier sera choisi pour
servir de support au réseau Minitel. Le second est arrêté en 1978
mais les concepts de protocoles qu'il met en pratique influenceront
largement ceux d'ARPAnet.
Au début des 1990, l'ouverture de l'accès à ARPAnet à des
utilisateurs en grand nombre, et surtout la mise en place du web
(système d'échange de fichier multimédias accessibles par des
navigateurs graphiques), signe son succès planétaire. Il prend alors
le nom d'Internet car il interconnecte alors divers réseaux dans le
monde entier.
2
3
Advanced Research Projects Agency Network
Defense Advanced Research Projects Agency
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« Internet »
Transfert des données
Session 1
Mes Notes
L
e
concept
de
commutation
de
paquets est le concept
de base du transfert de
données sur Internet.
Pour comprendre ce
concept,
et
par
comparaison : dans le
réseau téléphonique, un
circuit est activé de
manière exclusive au
travers du réseau lors
de l'établissement de la
communication entre
deux
postes
Illustration 2: Topologie d'Internet
téléphoniques ; toutes
les données de la
communication, et uniquement elles, empruntent ce circuit entre les
deux postes téléphoniques pendant le temps de la communication.
Dans Internet, la communication est découpée en paquets séparés.
Les paquets de plusieurs communications peuvent emprunter la
même route dans le réseau. Les paquets d'une même
communication peuvent être routés par des chemins différents dans
le réseau.
La communication entre deux ordinateurs dans Internet est
modélisée par un empilement de couches de protocole : c'est la pile
TCP/IP.
Illustration 3: Pile TCP/IP
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« Internet »
L
a couche Application est la couche la plus haute. C'est à ce
niveau que l'utilisateur interagit avec la machine. Elle gère
l'établissement de la session (utilisateur et mot de passe), la
présentation des données sous une forme compréhensible, et les
interactions homme-machine.
Session 1
Mes Notes
Exemples :
• HTTP (HyperText Transfert Protocol) : c'est le protocole pour
naviguer dans les liens hypertextes qui constituent le web.
HTTP est implémenté principalement par des navigateurs
web (Internet Explorer de Microsoft, Chrome de Google,
Firefox de la Mozilla Foundation, etc) et des serveurs web
(Apache HTTP Server de la fondation Apache, IIS de
Microsoft, etc). HTTPS est une version sécurisée de HTTP
dans laquelle les données sont cryptées avant d'être
transférées.
• FTP (File Transfert Protocol) : c'est le protocole pour
transférer des fichiers. Il est implémenté par des logiciels
clients (FileZilla de FileZilla, gFTP pour Linux, Fetch por
MacOS, etc) et serveurs (ProFTPd, PureFTP, etc). FTPS est
une version sécurisée de FTP dans laquelle les données sont
cryptées avant d'être transférées.
• SMTP (Simple Mail Transfert Protocol) : c'est le protocole
pour émettre des emails vers un serveur d'emails. Il est
implémenté par des logiciels clients (Lotus Notes de IBM,
Outlook de Microsoft, Thunderbird de Mozilla, etc) et
serveurs4 (Sendmail de l'Université de Berkeley, Qmail de
Daniel J. Bernstein, Exchange de Microsoft, etc) ,
• POP (Post Office Protocol) ou IMAP (Internet Message
Access Protocol) : ce sont les protocoles pour récupérer les
emails dans sa boîte aux lettres sur le serveur. Ils sont
implémentés dans les mêmes logiciels que SMTP. POP est
conçu pour récupérer les messages et les effacer du serveur,
tout le travail de tri et de classement étant fait sur le logiciel
client. IMAP est conçu pour laisser les messages sur le
serveur, où tout le travail est effectué.
• SSH (Secure Shell) : pour se connecter à distance sur poste et
transférer des données de manière sécurisée.
• DNS (Domain Name System) : c'est le protocole permettant
de retrouver la correspondance entre les adresses internet des
machines et leur nom.
4
Les serveurs d'emails proposent souvent une interface web directe (un webmail)
permettant d'accéder aux boîtes aux lettres sur le serveur depuis un simple navigateur
web.
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« Internet »
L
a couche Application utilise les services de la couche
Transport, qui est chargée de la fiabilité des échanges. Du
côté émetteur, elle découpe la communication en paquets et les
émet. Du côté récepteur, elle reçoit les paquets et les assemble. A
chaque extrémité, le protocole de la couche Application utilise un
port pour échanger avec le protocole de la couche Transport qu'il
utilise. Par exemple : HTTP sur le port 80, FTP sur le port 21,
SMTP sur le port 25, POP sur le port 110.
Session 1
Mes Notes
Exemples :
• TCP (Transmission Control Protocol) : ce protocole est dit
« orienté connexion » car un chemin est défini lors de
l'établissement de la communication et tous les paquets
l'empruntent. TCP s'assure que tous les paquets sont délivrés
dans le bon ordre, en demandant si nécessaire des
réémissions. TCP est principalement utilisé pour le transfert
de grosses quantités de données, quand un débit minimum
n'est pas absolument nécessaire.
• UDP (User Datagram Protocol) : ce protocole est dit « sans
connexion » car chaque paquet est routé indépendamment des
autres. UDP est principalement utilisé quand le coût
d'établissement de la connexion est trop élevé par rapport au
volume de données à transporter, par exemple pour les jeux
en ligne ou le DNS,
• RTP (Real Time Protocol) : autre protocole « sans
connexion », unidirectionnel et spécialisé dans le transfert de
données audio/vidéo soumises à des contraintes de débit
minimum (voix sur IP, streaming vidéo...).
L
a couche Transport utilise les services de la couche Réseau,
qui est chargée du routage de bout en bout de chaque paquet.
Pour ce faire, chaque protocole de la couche Réseau utilise un
système d'adresses Internet global.
Exemples :
• IP (Internet Protocol) : le principal protocole réseau
d'Internet. Dans le système d'adressage IP initial, dit Ipv4,
une adresse comporte 32 bits. Elle est communément écrite
sous la forme de 4 nombres décimaux entre 0 et 255, séparés
par des points. Par exemple : 192.168.0.1. L'ensemble des
adresses Ipv4 étant bientôt allouées, la version Ipv6 de IP a
été normalisée. Une adresse Ipv6 comporte 128 bits. Elle est
communément écrite sous la forme de 8 nombres
hexadécimaux à 4 chiffres séparés des deux-points. Par
exemple : 2001:0db8:0000:85a3:0000:0000:ac1f:8001.
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« Internet »
• X.25 : protocole réseau normalisé à la demande d'opérateurs
de télécommunication pour utiliser le réseau téléphonique en
commutation de paquet. X.25 est conçu pour être robuste.
X.25 a notamment servi de support au Minitel, ainsi qu'à la
communication entre les serveurs bancaires et les
distributeurs de billets ou les terminaux de paiement. X.25 a
été progressivement supplanté par IP dans toutes ses
applications.
Session 1
Mes Notes
L
a couche Réseau utilise les services de la couche Accès
Réseau, qui se charge de la transmission physique. Elle utilise
un système d'adressage spécifique au type de matériel utilisé sur 48
bits. Par exemple : 5E:FF:56:A2:AF:15.
La couche Accès Réseau assure la transmission des données au
travers d'un réseau homogène. Elle effectue de la correction
d'erreur sur le media physique : une ligne ADSL, une liaison GSM,
un câble Ethernet, une liaison satellite, une liaison fibre optique,
etc.
Exemples :
• Ethernet : autre nom de la norme IEEE 802.3. Ethernet est le
protocole le plus utilisé dans les réseaux locaux en
supplantant ses concurrents, notamment Token Ring. Ethernet
transmet à 10 Mbit/s ; Fast Ethernet à 100 Mbit/s ; Ethernet
Gigabit à 1000 Mbit/s ; un nouveau standard propose même
10 Gbit/s, notamment pour les transmissions optiques longue
distance.
• Wi-Fi : marque commerciale choisie par le consortium « WiFi Alliance » pour promouvoir l'utilisation de leurs matériels
dans les WLAN (Wireless Local Area Network), c'est à dire
les réseau compatibles avec la norme IEEE 802.11,
• Bluetooth : norme de fait créée par le fabricant suédois
Ericsonn, adoptée par l'ensemble de l'industrie. Bluetooth
permet la communication sans-fil entre équipements
informatiques, dans la bande des 2,4GHZ, sur des distances
de moins de 10m. Bluetooth nécessite une puissance faible,
environ 2,5mW.
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« Internet »
Session 1
Adresses IP et noms de domaine
Mes Notes
Les principales ressources nécessaires pour utiliser Internet sont les
noms de domaine et les adresses IP.
U
n ensemble d'ordinateurs interconnectés constitue un
domaine. Chaque domaine peut contenir des sous-domaines.
Chaque sous-domaine peut à son tour contenir des sous-domaines.
Par exemple : « www.metropole.rennes.fr » est un sous-domaine de
« metropole.rennes.fr », lui-même sous-domaine de « rennes.fr »,
lui-même sous-domaine de « fr ». Le « www » initial indique qu'il
s'agit du site web du domaine « metropole.rennes.fr ».
Au premier niveau, on trouve des codes pays (fr, be, au...) ou des
noms de domaines génériques (net, com, org, info...). Chaque
domaine de premier niveau a son propre organisme de gestion.
Pour « fr », il s'agissait de l'AFNIC (Association Française pour le
Nommage Internet en Coopération) jusqu'à très récemment5.
Le deuxième niveau est communément
(« rennes.fr » dans notre exemple).
appelé
domaine
Au final, les noms de domaine sont des identifiants permettant de
communiquer facilement les adresses des applications disponibles
sur Internet. « www.metropole.rennes.fr » est plus facile à retenir
que son équivalent numérique : l'adresse IP « 178.170.110.43 ».
L
e protocole DNS permet de résoudre le nom de domaine, c'est
à dire trouver l'adresse IP correspondant au nom de domaine
dans les bases de données des serveurs DNS.
Une adresse IP peut être :
• Unicast. Elle correspond à une seule machine. Le routage
dans Internet est alors univoque.
• Multicast. Elle correspond à plusieurs machines qui reçoivent
toutes tous les paquets destinés à cette adresse.
• Broadcast. Ce type d'adresse permet de diffuser un paquet à
toutes les machines situées sur un même réseau.
• Anycast. Elle correspond à plusieurs machines, mais le
réseau diffuse le paquet uniquement à celle qui est la plus
proche.
5
En mars 2012, un appel d'offre pour « la gestion des domaines internet rattachés aux
codes pays du territoire national » a été lancé par le ministère de l'industrie pour
remplacer l'AFNIC, suite à l'invalidation par le Conseil Constitutionnel du précédent
cadre législatif.
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« Internet »
En pratique
Session 1
Mes Notes
Créer un compte Gmail
– Ouvrir un navigateur web
– Se rendre à « www.google.fr »
– Suivre les instructions pour créer le compte
– Ajouter les autres participants à ses contacts
Tester divers protocoles utilisés sur Internet
– Ouvrir un gestionnaire de fichiers
– Créer le répertoire « PortableApps » dans C :
– Décompresser l'archive contenant Curl dans ce
répertoire
– Renommer le répertoire en « curl-7.33.0 »
– Ouvrir une console windows
– Taper la commande « ping www.google.fr »
– Taper la commande « tracert www.google.com »
– Se positionner dans le répertoire de Curl.
– Taper la commande « curl http://leguedolivet.free.fr »
– Taper
la
commande
« curl
ftp://ftp.lip6.fr/pub/networking/inria-ipv6/INDEX »
– Ouvrir un navigateur web
– Taper
dans
la
barre
d'adresse
« http://leguedolivet.free.fr »
– Taper
dans
la
barre
d'adresse
« ftp://ftp.lip6.fr/pub/networking/inria-ipv6/INDEX »
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