Comment fonctionne Internet ?
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Comment fonctionne Internet ?
Introduction
Internet est le réseau des réseaux. Mais pour le grand public, son fonctionnement reste assez obscur. C'est pourquoi, dans une série de quatre articles, je vous expliquerai le fonctionnement du réseau Internet de notre point de vue.
Dans ce premier article, je vous ferai une présentation du protocole d'Internet et des autorités qui assurent la stabilité du réseau.
Dans un second article, je vous expliquerai le fonctionnement du réseau et comment les opérateurs sont acteurs dans son fonctionnement.
Dans un troisième article, je vous indiquerai les étapes nécessaires pour devenir opérateur.
Pour finir dans le quatrième et dernier article, je présenterai le protocole utilisé par les opérateurs pour s'interconnecter entre eux
Première Partie, l'IP et sa régulation
IP ou Internet Protocol
IP est le protocole utilisé pour le réseau sur Internet. Ce protocole est actuellement en version 4. La version 6 devrait le remplacer dans quelques années. Nous n'aborderons dans ces articles que de la version 4.
Les adresses IPV4 sont codées sur 32bits. Ce qui correspond à 2^32 soit 4.294.967.296 adresses différentes. Les adresses sont représentées la plupart du temps sous leur forme décimale ponctuée, par exemple 192.168.1.1. Elles s'incrémentent entre 0.0.0.0 à 255.255.255.255. Dans un premier temps, le premier octet de l'IP était l'identifiant du sous-réseau et les trois autres octets étaient l'identifiant spécifique de l'hôte. Ceci revenait à ne permettre que 256 réseaux. Ce nombre est rapidement devenu insuffisant.
Pour pallier ce nombre trop faible de réseaux, quatre classes de réseaux ont été crées :
- classe A identifiant de 8 bits pour le réseau ex: de 10.0.0.0 à 10.255.255.255
- classe B identifiant de 16 bits pour le réseau ex: de 172.16.0.0 à 172.31.255.255
- classe C identifiant de 24 bits pour le réseau ex: de 192.168.0.0 à 192.168.0.255
Cependant ces classes étaient très peu flexibles. Souvent des classes entières étaient consommées pour quelques IP seulement; alors que d'autres étaient déjà pleines. Pour pallier cela, le schéma a été remplacé en 1993 par le Classless Inter-Domain Routing ou CIDR. Le passage de classfull à classless a permis de redécouper les classes A B C en plages plus grandes ou plus petites. Pour qu'un hôte puisse être joint, il faut qu'il soit connecté au réseau auquel son IP appartient. Contrairement à l'ancien schéma utilisant les classes, l'IP n'est plus suffisante pour rendre un hôte accessible. Il faut à la fois l'IP et le masque de réseau, c'est à dire le sous réseau auquel il appartient. Le masque de sous-réseau défini combien de bits sont employés pour définir le réseau comme les 8 bits définissant un réseau de classe A. L'un des réseaux de CELESTE est 83.142.144.0/21 en notation CIDR. Grâce à la cette simple combinaison de l'IP (83.142.144.0) et du masque (/21), on peut extrapoler par calcul plusieurs informations. La combinaison d'une IP et de son masque de réseau est couramment appelée préfixe.
Des outils permettent d'extraire automatiquement les informations d'un préfixe comme ipcalc qui est un logiciel libre sous licence GPLv2.
% ipcalc 83.142.144.0/21
Address: 83.142.144.0 01010011.10001110.10010 000.00000000
Netmask: 255.255.248.0 = 21 11111111.11111111.11111 000.00000000
Wildcard: 0.0.7.255 00000000.00000000.00000 111.11111111
=>
Network: 83.142.144.0/21 01010011.10001110.10010 000.00000000
HostMin: 83.142.144.1 01010011.10001110.10010 000.00000001
HostMax: 83.142.151.254 01010011.10001110.10010 111.11111110
Broadcast: 83.142.151.255 01010011.10001110.10010 111.11111111
Hosts/Net: 2046
Class A
On peut voir que les informations sont reportées sous format décimal pointé et binaire et nous obtenons plusieurs informations :
- Address : l'adresse de l'hôte
- Netmask : le masque du réseau
- Wilcard : l'inverse du masque
- Network : l'adresse du réseau
- Hostmin : la première adresse utilisable par un hôte sur ce réseau
- Hostmax : la dernière adresse utilisable par un hôte sur ce réseau
- Broadcast : l'adresse permettant de toucher tous les hôtes connectés au réseau
- Hosts/Net : le nombre d'hôtes pouvant être connectés à ce réseau
- Class A : classe dans laquelle se trouvait ce préfixe avant le redécoupage classfull
On peut voir que sur la plage d'adresses, deux sont réservées et non utilisables par des hôtes : l'adresse du réseau et l'adresse de la broadcast. Il en est de même pour tous les réseaux qu'ils aient un masque /8 à /30.
Une adresse IP peut être comparée à un numéro de téléphone. Pour appeler un téléphone précis, il faut que ce dernier ait un numéro de téléphone unique. Un téléphone peut avoir un numéro privé non accessible en direct de l'extérieur et accessible seulement par un IPBX ou un PABX qui auront alors un numéro public unique.
De la même manière, pour avoir un accès à Internet, il faut avoir de façon directe ou indirecte une adresse IP publique unique. Pour que les adresses IP allouées restent uniques, une autorité gère cette répartition.
IANA l'autorité d'Internet
L'Internet Assigned Numbers Authority (IANA) est chargée de coordonner la gestion des serveurs de noms racines (DNS root), la répartition des plages d'IP entre les différentes autorités régionales appelées Regional Internet Registry (RIR) et d'assigner les numéros de protocoles utilisés.
Un RIR a pour tâches de répartir les allocations du IANA entre ses opérateurs membres, d'allouer des numéros de systèmes autonomes, de gérer un ou plusieurs des 13 serveurs de noms racines et de maintenir à jour sa base de données WHOIS.
Les différents RIR sont les suivants :
- AfriNIC Afrique
- APNIC Asie et Pacifique
- ARIN Amérique du Nord
- LACNIC Amérique latine et certaines îles des Caraïbes
- RIPE NCC Europe, Moyen Orient et Asie Centrale
Les opérateurs ayant besoin d'adresses IP, pour leurs clients ou pour leur usage propre, ont plusieurs solutions pour en obtenir. Ils doivent soit devenir membres d'un RIR et ainsi devenir Local Internet Registry (LIR), soit faire une demande auprès d'un LIR.
Les LIR sont les seuls interlocuteurs des RIR. Ils payent une cotisation en fonction de leur ancienneté et des plages d'IP qui leurs sont attribuées. Ils doivent de plus informer leur RIR des modifications réalisées comme par exemple l'allocation de plages IP à des clients à travers la base WHOIS.
CELESTE est devenu depuis octobre 2008 membre du RIPE NCC et peut donc être votre interlocuteur direct auprès de l'instance européenne de coordination d'Internet.
Dans le prochain article, nous verrons comment les opérateurs forment Internet en se connectant les uns aux autres.
