Cours d'informatique «Internet» Session 1

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1 Introduction Internet 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 globe 1. 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, Wi- Fi, 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. Les 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.

2 L'origine d'internet A l'origine d'internet se trouve un réseau nommé ARPAnet 2. C'est le premier réseau à commutation de paquets, développé aux États-Unis par la DARPA 3, une agence du ministère américain de la Défense. Le projet est lancé en 1969 et la première démonstration officielle date d'octobre Illustration 1: ARPAnet en 1974 Jusqu'à la fin des années 1980, ARPAnet est essentiellement un outil d'échange de fichiers et d' s entre universitaires et chercheurs américains. En France, deux projets (Transpac et Cyclades) sont aussi développés dans les années 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 Advanced Research Projects Agency Network 3 Defense Advanced Research Projects Agency

3 Transfert des données Le 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

4 La 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. 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 s vers un serveur d' s. Il est implémenté par des logiciels clients (Lotus Notes de IBM, Outlook de Microsoft, Thunderbird de Mozilla, etc) et serveurs 4 (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 s 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' s proposent souvent une interface web directe (un webmail) permettant d'accéder aux boîtes aux lettres sur le serveur depuis un simple navigateur web.

5 La 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. 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...). La 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 : 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.

6 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. La 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 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 «Wi- Fi 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 , 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.

7 Adresses IP et noms de domaine Les principales ressources nécessaires pour utiliser Internet sont les noms de domaine et les adresses IP. Un 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 : « 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 récemment 5. Le deuxième niveau est communément appelé domaine («rennes.fr» dans notre exemple). Au final, les noms de domaine sont des identifiants permettant de communiquer facilement les adresses des applications disponibles sur Internet. « est plus facile à retenir que son équivalent numérique : l'adresse IP « ». Le 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.

8 En pratique Créer un compte Gmail Ouvrir un navigateur web Se rendre à « 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 » Ouvrir une console windows Taper la commande «ping Taper la commande «tracert Se positionner dans le répertoire de Curl. Taper la commande «curl Taper la commande «curl ftp://ftp.lip6.fr/pub/networking/inria-ipv6/index» Ouvrir un navigateur web Taper dans la barre d'adresse « Taper dans la barre d'adresse «ftp://ftp.lip6.fr/pub/networking/inria-ipv6/index»