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Comment fonctionne le réseau internet et quels sont ses impacts ?

Le Wi-Fi transmet le signal internet dans nos domiciles à travers les box des opérateurs de téléphonie, mais pour autant savons nous bien comment tout cela fonctionne et nous permet de nous connecter ?

Nous allons dans cet article spécial vous expliquer comment fonctionne le réseau internet, comment fait il pour arriver jusqu'à chez nous (infrastructure), sous quelle forme transitent les données, le rôle des ordinateurs et des logiciels, etc...

Déroulé de l'article :

 

Présentation du réseau internet et usage quotidien

Le réseau internet nous sommes nombreux, même très nombreux, à ne plus pouvoir nous en passer. Véritable fenêtre ouverte sur le monde, il est devenu en quelques décennies indispensable à tout foyer.

Sa démocratisation permet aujourd'hui de simplifier bon nombre d'échanges, aussi bien entre particuliers qu'avec les entreprises ou encore les administrations françaises.

Prendre un rendez-vous, rechercher des informations de tous types, consulter des cartes et organiser ses trajets, acheter en ligne ou s'abonner à des services, transmettre des documents aux administrations, déclarer ses revenus, chercher un emploi.

Mais aussi transmettre et regarder des photos/vidéos, regarder la télé et autres contenus multimédia, communiquer avec ses proches, etc... Ses implications sont innombrables et nous pourrions continuer longtemps comme ça, à lister toutes les possibilités offertes par le réseau internet.

Tous ces services, pour le meilleur et pour le pire, sont accessibles grâce au développement du réseau internet domestique et des objets qui permettent de s'y connecter, il peut même nous rendre fou quand il est inaccessible ne serait-ce que quelques heures.

Le réseau internet relie tous les ordinateurs, tablettes, smartphones, Smart TV et autres objets connectés (IoT) du monde, mais comment tout cela fonctionne ?

 

Le réseau de diffusion de l'internet, du domicile au monde entier

Internet est un gigantesque réseau d'ordinateurs reliés entre eux par des câbles et des serveurs, pour nous il se limite à une prise téléphonique (ou fibre), un câble Ethernet et une box internet qui diffuse le Wi-Fi, mais qu'y a t'il derrière ?

Votre box internet qui est en fait un modem envoie les données via le réseau de télécommunications TCP/IP, il sert à vous identifier (adresse IP) et à convertir les données pour les adapter au réseau.

Ces données transitent par un réseau d'armoires et de câbles qui constituent le réseau local, elles arrivent chez votre fournisseur d'accès internet dans ce que l'on appelle des Data Center. Ces derniers stockent les données reçues sur des serveurs.

Elles sont redirigées ensuite via des routeurs et des serveurs "proxi" sur le réseau national qui est composé de câbles et de nœuds d'interconnexion, les données transitent par fibre optique ou par satellite qui forment le réseau mondial.

Des câbles sous marins sont installés tout autour du globe pour faire transiter les données entre les différents continents.

Même fonctionnement pour recevoir des données : la demande arrive à votre fournisseur d'accès à travers votre modem, qui va chercher les données là ou elles sont stockées pour les acheminer jusqu'à votre ordinateur ou autre dispositif connecté.

fonctionnement-reseau-internet
schéma du réseau internet (crédit : Tests et Bons Plans)

 

Entre deux box internet (modem) on trouve donc des câbles, de grosses armoires électriques, encore des câbles, des Data Centers qui sont de gigantesques dispositifs de stockage, des routeurs et des proxi qui répartissent les données et encore des câbles ou des satellites qui relient l'ensemble au niveau mondial.

Pour schématiser prenons l'exemple d'un e-mail que vous envoyez à un ami : les données sont transmises de votre ordinateur à votre modem qui les code pour les adapter au réseau internet, puis elles arrivent et sont stockées chez votre fournisseur d'accès.

Votre fournisseur fait transiter les données sur le réseau national et/ou mondial jusqu'à un data center du FAI (fournisseur d'accès internet) du réceptionnaire, qui les envoient vers son modem pour décoder les données reçues et les afficher sur l'ordinateur de votre ami.

Les données ne transitent pas directement sous la forme de photos, d'un texte ou d'une vidéo. Elles sont modifiées par les modems (box internet) qui les codent pour les faire voyager, elles sont ensuite décodées par le modem qui les réceptionnent.

Cela s'appelle le code binaire qui est exclusivement composé de suites 0 et de 1, par exemple le mot « Bonjour » ressemble à ça sur le réseau internet : 01000010 01101111 01101110 01101010 01101111 01110101 01110010

Chaque lettre est transcrite en une succession de 0 et de 1 ce qui fait vite beaucoup de chiffres à la suite, autre exemple « Bonjour, comment allez vous ? » donne en code binaire : 01000010 01101111 01101110 01101010 01101111 01110101 01110010 00101100 00100000 01100011 01101111 01101101 01101101 01100101 01101110 01110100 00100000 01100001 01101100 01101100 01100101 01111010 00100000 01110110 01101111 01110101 01110011 00100000 00111111.

Je vous laisse imaginer la longueur du code pour un texte de même longueur que notre article complet avec des liens, des titres, des images, des hashtags, etc... Un chiffre est égal à un bit et c'est de cette manière qu'est calculé le poids de chaque fichier informatique.

Par exemple un fichier de 8 Kb contient 8000 chiffres en code binaire, 1 Mb correspond à 1.000.000 de bits, 1 Gb correspond à 1.000.000.000 de bits, et ainsi de suite. Si vous avez sur votre ordinateur un disque dur de 1 Terabits (1 To) il est capable de stocker 1.000.000.000.000 de chiffres binaires.

Tout n'est pas envoyé d'un bloc mais divisé en petits paquets qui transitent sur le réseau et qui sont reconstitués à leur arrivée, c'est là qu'interviennent des codages plus complexes qui font prendre forme à tous ces 1 et ces 0.

Mais nous n'allons pas rentrer dans les détails techniques qui n'ont que peu d'intérêt pour nous autres consommateurs, d'autant plus si l'on évoque les fichiers dits "lourds" des contenus multimédias (musique, photos et vidéos) qui nécessitent des protocoles spécifiques.

 

code-binaire
le code binaire (crédit image : pixabay)

C'est le modem qui vous transmet les données qui transitent par le réseau internet mais l'ordinateur (ou autre terminal) joue un rôle d'organisateur : il récupère, répertorie les données et les stocke sous différents formats, de façon temporaire ou permanente.

Ces formats sont reconnaissables à leur extension : on trouve des fichiers texte (.txt, .odf, etc...), des fichiers audio (.mp3, .wav, etc...), des fichiers photographiques (.jpeg, .png, etc...), des fichiers vidéos (.avi, .mov, etc..) et ainsi de suite.

Mais également des fichiers hybrides comme par exemple le .gif (succession d'images ou photos animées) ou encore le célèbre .pdf qui permet la mise en page de plusieurs éléments pour ne citer que les plus connus des internautes, mais il en existe bien d'autres.

C'est le rôle de votre système d'exploitation (Windows, Mac Os, Linux, etc...), qui est un ensemble de programmes informatiques (software), de donner vie aux composants de votre ordinateur (hardware) : processeur, carte graphique, disque dur, clavier, etc...

De la même manière les systèmes d'exploitation mobiles que sont Android et iOS ou autres systèmes d'exploitation encore plus spécifiques font de même sur vos enceintes connectées, smartwatch, caméras de surveillance, etc...

Mais ce n'est pas tout, car si c'est une bonne chose d'avoir des fichiers à disposition encore faut il pouvoir les lires ou les regarder. C'est le rôle des programmes informatiques : lecteurs, navigateurs et autres applications qui sont développés afin de permettre l'affichage des différents types de fichiers sur un écran.

Par exemple une page internet utilise un code complexe qui est la somme de plusieurs codes imbriqués pour formater la page en plusieurs blocs : il permet d'afficher du texte, des photos et des vidéos sur une même page.

C'est ce qu'on appelle le code source que votre navigateur (Chrome, Internet Explorer, Opéra, etc...) va transposer à l'écran. Les langages informatiques les plus utilisés pour mettre en page l'internet sont les codes HTML, CSS, Flash et Javascript.

Ils servent à organiser le contenu (mise en page) et à formater les polices d'écriture ou les couleurs du texte par exemple, ce qui abouti au très complexe langage informatique permettant toutes les folies qu'autorise l'internet.

les langages informatiques (crédit image : pixabay)

les langages informatiques (crédit image : pixabay)

Conseils et impact de l'internet :

Voila nous ne sommes pas des experts en la matière, il est donc possible qu'il y ai de petites erreurs ou raccourcis hasardeux dans notre article, mais nous espérons qu'il vous aura aidé à mieux comprendre le fonctionnement d'internet.

Cela ne s'est pas fait en un jour et le réseau comme les technologies continuent d'évoluer. Il reste de belles inventions à faire et un grand défi à relever pour connecter le monde, stocker et faire transiter toujours plus de données sans trop impacter la planète.

C'est ce qu'on appelle le Big Data qui indique l'explosion de la quantité de données : des vidéos en passant par les transactions d'achats sur internet, mais aussi leur analyse à des fins scientifiques ou mercantiles (publicité).

Tout ce qui transit sur la toile de plus en plus massivement demande toujours plus de puissance, et donc d'infrastructures (data center). Comment solutionner le problème posé par l'analyse de ces mégadonnés, leur stockage et leur transport, etc...

C'est ce à quoi doivent faire face les industriels qui doivent inventer de nouvelles technologies, pour nous permettre de dévorer l'internet sous toutes ses formes sans limites ou presque.

Mais le réseau Internet n'est pas sans impact sur notre environnement et sa démocratisation consomme toujours plus d'énergie (électricité) mais aussi beaucoup de matières premières pour le câblage, les Data Center pour accompagner la multiplication des terminaux : ordinateurs, smartphones, objets connectés, etc...

Tout cela a de nombreux impacts environnementaux, car il nécessite notamment l'extraction de toujours plus de matériaux rares (métaux, terres, etc...) et d'énergies fossiles, mais produit aussi de la chaleur qui participe au réchauffement global de la planète.

NDLR : article écrit en 2020, mis à jour en 2024

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