Comment fonctionne Internet ?

La vidéo actuellement visionnée par l'utilisateur a effectué un parcours de milliers de kilomètres depuis un datacenter de Google afin d'atteindre l'appareil de réception. L'objectif de cette analyse est de détailler le voyage fascinant que ces données accomplissent pour parvenir jusqu'à l'ordinateur ou le téléphone mobile. Un datacenter, qui peut se situer très loin, héberge le contenu filmé, mais la méthode de transmission vers l'utilisateur final est le point central de cette explication.

Dans le datacenter, la vidéo est stockée sur un appareil de stockage, spécifiquement un SSD, qui fonctionne comme la mémoire interne d'un serveur. Ce serveur est défini comme un ordinateur puissant dont la fonction principale est de livrer le contenu demandé par l'utilisateur. La difficulté majeure réside ensuite dans la transmission efficace de ces données stockées vers l'appareil de l'utilisateur à travers le réseau complexe de câbles.

Une méthode simple pour acheminer les données consisterait à utiliser des satellites en orbite. Le signal serait envoyé du datacenter vers le satellite via une antenne, puis renvoyé vers une antenne proche de l'utilisateur pour atteindre le téléphone mobile. Cependant, cette approche de transmission des signaux n'est pas jugée appropriée pour les exigences actuelles d'Internet.

Le satellite en orbite se positionne à près de 22 000 miles au-dessus de l'équateur terrestre. Pour que la transmission des données s'effectue sans problème, il faudrait que les données parcourent une distance totale minimale de 44 000 miles. Une telle distance de déplacement engendre un retard très important dans la réception du signal, provoquant une latence énorme, ce qui est inacceptable pour la majorité des applications Internet modernes.

Plus précisément elle provoque une latence énorme ce qui est inacceptable pour la plupart des applications internet.

Puisque la transmission par satellite est écartée, la vidéo parvient à l'utilisateur via un réseau complexe de câbles en fibre optique qui connecte le datacenter à l'appareil final. Même si le téléphone est initialement connecté via des données cellulaires ou un routeur Wi-Fi, à un moment donné, il se connecte nécessairement à ce réseau câblé.

Le téléphone portable ou l'ordinateur portable se connecte au réseau Internet, qui est fondamentalement soutenu par cette infrastructure de fibre optique. Comprendre comment ces données voyagent à travers ces câbles nécessite d'abord d'établir les bases de l'adressage sur Internet.

Avant d'analyser la transmission, il est impératif de comprendre le principe de base de l'adresse IP, un concept fondamental. Chaque appareil connecté à Internet, qu'il s'agisse d'un serveur, d'un ordinateur ou d'un téléphone portable, est identifié de manière unique par une chaîne de chiffres appelée adresse IP. Cette adresse IP sert d'adresse de livraison pour toutes les informations jusqu'à leur destination finale.

Il est extrêmement difficile pour une personne de mémoriser de nombreuses adresses IP numériques. Pour résoudre ce problème, des noms de domaine tels que google.com ou youtube.com sont utilisés pour établir des correspondances directes avec les adresses IP, facilitant grandement la navigation. Il est important de noter qu'un serveur peut héberger plusieurs sites web. Dans ces cas, des informations supplémentaires, appelées en-têtes d'hôtes, sont nécessaires pour identifier de manière unique le site web spécifique demandé, bien que pour les sites gigantesques comme YouTube, toute l'infrastructure du centre de données soit dédiée à ce site unique.

Pour accéder à Internet, les utilisateurs emploient systématiquement des noms de domaine au lieu des adresses IP complexes. La question se pose alors de savoir d'où proviennent les adresses IP correspondant aux requêtes de noms de domaine. Internet utilise pour cela un répertoire téléphonique colossal connu sous le nom de DNS (Domain Name System), fournissant le même service de résolution qu'un annuaire téléphonique.

Dès que le serveur reçoit la demande d'accès à un site web, le flux de données commence. Ces données sont transférées au format numérique, plus précisément sous forme d'impulsions lumineuses, à travers des câbles en fibre optique. Ces impulsions lumineuses doivent parfois parcourir des milliers de kilomètres pour atteindre leur destination.

Durant leur voyage, les signaux traversent souvent des terrains difficiles, incluant des régions montagneuses ou les fonds marins. Quelques entreprises de dimension internationale se chargent de la pose et de l'entretien de ces réseaux de câbles optiques cruciaux pour le fonctionnement mondial d'Internet.

À partir du navire et cette lame créait une tranchée sur le fond de la mer dans laquelle est placé le câble en fibre optique.

Ce réseau câblé optique complexe représente véritablement l'épine dorsale du réseau Internet. Ces câbles transportant la lumière sont déployés jusqu'au seuil de la porte de l'utilisateur, où ils se connectent à un routeur.

Le routeur effectue la conversion des signaux lumineux reçus via la fibre optique en signaux électriques. Un câble Ethernet est ensuite utilisé pour transmettre ces signaux électriques jusqu'à l'ordinateur portable de l'utilisateur. Ce chemin s'applique à la connexion filaire.

Si l'accès à Internet s'effectue via des données cellulaires, le signal doit d'abord être envoyé depuis le câble optique vers une tour de téléphonie cellulaire. À partir de cette tour, le signal atteint le téléphone mobile sous la forme d'une onde électromagnétique, complétant ainsi le parcours pour les connexions sans fil.

Étant donné qu'Internet est un réseau mondial, une organisation est devenue essentielle pour gérer l'attribution des adresses IP et l'enregistrement des noms de domaine. Cette gestion globale est assurée par une institution située aux États-Unis, appelée l'ICANN.

L'un des aspects les plus remarquables d'Internet est son efficacité dans la transmission de données, comparativement aux technologies cellulaires et terrestres traditionnelles. La vidéo envoyée depuis le datacenter de Google est transmise sous la forme d'une énorme quantité de zéros et de uns, ce qui garantit l'efficacité du transfert.

Cette efficacité est rendue possible par la manière dont ces zéros et uns sont découpés en petits morceaux appelés paquets et acheminés. Le flux de données est divisé en différents paquets par le serveur. Chaque paquet contient non seulement des bits de la vidéo, mais aussi son numéro de séquence et les adresses IP du serveur et du téléphone destinataire.

Pour gérer ce flux complexe de paquets de données sur Internet, des règles strictes sont nécessaires, comparables à un réseau postal bien géré mais où les clients respectent les règles d'adressage. Ces règles sont formalisées dans ce que l'on appelle des protocoles. Les protocoles définissent les règles de conversion des paquets de données, l'attachement des adresses source et destination à chaque paquet, ainsi que les règles pour les routeurs.