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Sommaire

  1. 1 Histoire d’Internet
  2. 2 Qu’est-ce qu’un réseau ?
  3. 3 Adresses IP et protocole IP
  4. 4 Le protocole TCP — paquets
  5. 5 Le routage
  6. 6 Le DNS
  7. 7 Infrastructure physique
  8. 8 Neutralité du Net
  9. 9 Sécurité et attaques
1🕰️

Histoire d’Internet

À la fin de cette section · Tu connaîtras les grandes étapes de la naissance d'Internet (Arpanet → Web) et le rôle des pionniers.

Internet n’est pas né d’un coup. C’est le résultat de cinquante ans de recherche académique et militaire, progressivement ouvert au grand public.

1958 — Contexte Guerre Froide
Les États-Unis créent la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) après le lancement de Spoutnik. L’objectif : maintenir les communications même en cas d’attaque nucléaire.
1969 — ARPANET
Premier réseau à commutation de paquets : ARPANET relie 4 universités américaines (UCLA, Stanford, UC Santa Barbara, Utah). Le premier message envoyé est « lo » — le système plante avant d’avoir pu taper « login ».
1971 — CYCLADES (France)
La France développe son propre réseau, Cyclades, sous la direction de Louis Pouzin. Il introduit le concept de datagramme (paquet indépendant) qui inspirera TCP/IP.
1983 — Naissance d’Internet
Adoption du protocole TCP/IP par ARPANET. C’est la date officielle de naissance d’Internet. Le mot « Internet » (Interconnected Networks) apparaît.
1991 — Le Web
Tim Berners-Lee invente le World Wide Web au CERN. Internet avait des utilisateurs ; le Web lui donne une interface accessible à tous.
1999 — Le Minitel s’efface
La France avait son propre réseau grand public depuis 1982 : le Minitel (36 millions d’utilisateurs en 1999). Internet le supplante progressivement. Le Minitel est officiellement arrêté en 2012.
Aujourd’hui
Plus de 5,4 milliards d’internautes dans le monde. Un trafic de plusieurs zettaoctets par an. Internet a fait disparaître télégramme, télex, une bonne part du courrier postal, et menace le téléphone fixe (remplacé par la VoIP).
⚡ Internet ≠ Web
Internet est l’infrastructure physique et les protocoles de communication. Le Web est un service qui fonctionne sur Internet (comme l’email, la VoIP, les jeux en ligne…). C’est la distinction la plus fréquemment confondue.
2🔗

Qu’est-ce qu’un réseau ?

À la fin de cette section · Tu pourras distinguer un réseau local d'Internet et comprendre comment des machines communiquent.
Définition
Un réseau informatique est un ensemble d’équipements reliés entre eux pour partager des ressources et communiquer. Il peut être local (LAN) ou mondial (Internet = réseau de réseaux).

Les équipements d’un réseau

ÉquipementRôleExemple
HôteAppareil qui envoie ou reçoit des donnéesOrdinateur, smartphone, serveur
Switch (commutateur)Relie les équipements d’un même réseau localBox internet, switch de bureau
RouteurRelie plusieurs réseaux entre eux, achemine les paquetsBox FAI, routeur d’entreprise
Serveur DNSTraduit les noms de domaine en adresses IP8.8.8.8 (Google DNS)
Câble / fibre / Wi-FiSupport physique de transmissionRJ45, fibre optique, 4G/5G

Topologies de réseau

Étoile (LAN) Switch PC PC PC PC Bus (ancien) PC PC PC PC Maillé (Internet) R R R R R

Internet utilise une topologie maillée : chaque nœud (routeur) est connecté à plusieurs autres. Si un chemin est coupé, les données empruntent un autre chemin. C’est ce qui rend Internet résilient.

💡 Pourquoi le réseau maillé est robuste
ARPANET a été conçu pour survivre à une attaque nucléaire. Si une ville (et ses routeurs) était détruite, les données pourraient emprunter d’autres chemins pour atteindre leur destination. Cette philosophie de redondance est au cœur d’Internet.
3📍

Adresses IP et protocole IP

À la fin de cette section · Tu sauras identifier une adresse IP, différencier IPv4/IPv6, et reconnaître une IP privée d'une IP publique.
Définition
Le protocole IP (Internet Protocol) définit la façon dont les données sont adressées et routées sur Internet. Chaque appareil connecté possède une adresse IP unique qui l’identifie sur le réseau.

IPv4 — la version classique

Une adresse IPv4 est composée de 4 octets (4 × 8 bits), notés en décimal et séparés par des points :

192
.
168
.
1
.
61
← Adresse locale de ton serveur Mac mini M1 !

Chaque octet varie de 0 à 255. Cela donne 256⁴ = 4,3 milliards d’adresses possibles. C’est insuffisant face au nombre d’appareils connectés aujourd’hui.

Plage d’adressesUsageExemple
10.0.0.0 – 10.255.255.255Réseau privé (local)Entreprises
172.16.0.0 – 172.31.255.255Réseau privé (local)Conteneurs Docker
192.168.0.0 – 192.168.255.255Réseau privé (local)Box internet à la maison
Tout le resteAdresses publiques (Internet)198.51.100.42 (ta Livebox)ⓘ
127.0.0.1Loopback (machine elle-même)localhost
Lien avec ton serveur
Ton Mac mini M1 a une adresse privée 192.168.1.10 (visible uniquement depuis ton réseau local) et une adresse publique 198.51.100.42 (visible depuis Internet). Ta Livebox fait la traduction entre les deux grâce au NAT (Network Address Translation).

IPv6 — la version moderne

Avec l’explosion des appareils connectés, IPv4 n’était plus suffisant. IPv6 utilise 128 bits (au lieu de 32), ce qui donne 340 sextillions d’adresses :

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

Les adresses sont notées en hexadécimal, groupées par blocs de 16 bits séparés par des deux-points. Le déploiement d’IPv6 est progressif depuis les années 2010.

Adresse IP publique vs privée

À retenir
Adresse privée : utilisée à l’intérieur d’un réseau local (non routable sur Internet). Adresse publique : unique sur Internet, attribuée par le fournisseur d’accès. La majorité des appareils domestiques ont une adresse privée, cachée derrière l’adresse publique de la box.

🧪 Mini-simulateur — IP privée ou publique ?

Saisis une adresse IPv4 (par ex. 192.168.1.42) et clique pour vérifier :

4📦

Le protocole TCP — la transmission par paquets

À la fin de cette section · Tu comprendras pourquoi un message est découpé en paquets et le rôle des protocoles TCP et UDP.

La commutation de paquets

Internet n’envoie pas les données d’un seul bloc. Il les découpe en paquets de taille fixe (quelques milliers d’octets), qui voyagent de façon indépendante sur le réseau et sont réassemblés à destination.

Définition
Un paquet (ou datagramme) est une unité de données transmise sur le réseau. Il contient :
  • L’en-tête : adresse IP source, adresse IP destination, numéro de séquence, somme de contrôle…
  • Les données (payload) : le fragment du message à transmettre

🎬 Simulation : un message découpé en 3 paquets

Le protocole TCP

Définition
TCP (Transmission Control Protocol) est le protocole qui garantit la transmission fiable des données. Il numérote les paquets, vérifie qu’ils arrivent tous, et demande le renvoi des paquets perdus. TCP est utilisé pour les applications où aucune perte n’est acceptable (web, email, téléchargement).

TCP vs UDP

CritèreTCPUDP
Fiabilité✅ Garantie (retransmission)❌ Pas garantie
Ordre✅ Paquets réordonnés❌ Ordre non garanti
VitessePlus lent (accusés de réception)Plus rapide
UsageWeb, email, téléchargementStreaming vidéo, jeux en ligne, VoIP
Exemple concret
Quand tu regardes une vidéo en streaming, quelques images perdues sont acceptables (UDP). Mais quand tu télécharges un fichier, chaque octet doit arriver intact (TCP).

🧪 À faire en classe — traceroute

Tu vas voir en vrai le chemin que prennent tes paquets jusqu'à un site. Ouvre un terminal et lance :

Chaque ligne = un routeur traversé. Compare avec un camarade : avez-vous le même chemin ? À quel moment sortez-vous de France ?

5🗺️

Le routage

À la fin de cette section · Tu pourras expliquer pourquoi Internet ne s'arrête pas si un routeur tombe en panne (résilience).

🗺️ Analogie — Aller de La Flèche à Paris

  1. Le problème : tu veux aller à Paris, mais tu ne connais pas tout le trajet.
  2. Premier rond-point (= premier routeur) : tu lis le panneau « Vers Paris → Le Mans ». Tu pars dans cette direction.
  3. Au Mans (= routeur suivant) : nouveau panneau « Paris → A11 ». Tu continues.
  4. Et ainsi de suite, de panneau en panneau, sans jamais avoir la carte complète.

👉 Un routeur, c'est un panneau de signalisation. Il ne sait pas où est la destination finale, il sait juste vers quel voisin envoyer le paquet pour qu'il s'en rapproche. C'est pourquoi Internet survit à la panne d'un routeur : il y a toujours un autre chemin.

Définition
Le routage est le mécanisme qui permet d’acheminer un paquet de son émetteur vers son destinataire en traversant plusieurs réseaux intermédiaires. L’équipement chargé de cette tâche est le routeur.

Comment fonctionne un routeur ?

Chaque routeur maintient une table de routage : un tableau qui indique, pour chaque destination possible, par quelle interface (quelle sortie) envoyer le paquet. Le routeur ne connaît pas le trajet complet — il sait seulement vers quel voisin envoyer le paquet pour qu’il se rapproche de sa destination.

Paris Lyon Bordeaux Genève Madrid Rome Dest. Chemin choisi : Paris → Lyon → Genève → Rome → Destination

Algorithmes de routage

Les routeurs échangent en permanence des informations avec leurs voisins pour construire et mettre à jour leur table de routage. Les principaux algorithmes sont :

  • RIP (Routing Information Protocol) : chaque routeur communique sa table complète à ses voisins. Simple mais lent à converger.
  • OSPF (Open Shortest Path First) : chaque routeur connaît toute la topologie et calcule le chemin le plus court. Utilisé dans les grands réseaux.
  • BGP (Border Gateway Protocol) : protocole de routage entre opérateurs (AS — Autonomous Systems). C’est le protocole de routage d’Internet global.
⚡ À retenir
Sur Internet, deux paquets d’un même message peuvent emprunter des chemins différents et arriver dans le désordre. C’est TCP qui se charge de les réordonner à l’arrivée.
6📖

Le DNS — annuaire d’Internet

À la fin de cette section · Tu sauras traduire un nom de domaine en adresse IP et comprendre le rôle de l'annuaire DNS.
Définition
Le DNS (Domain Name System) est le système qui traduit les noms de domaine lisibles par les humains (comme example.org) en adresses IP compréhensibles par les machines (comme 198.51.100.42).

Pourquoi le DNS ?

Les humains retiennent facilement google.com, pas 142.250.74.46. Le DNS joue le rôle d’un annuaire téléphonique géant : on donne un nom, il retourne un numéro.

La hiérarchie DNS

. (racine) .fr .com .org example.org education.fr google.com example.org est géré par les serveurs .fr → OVH → Cloudflare

La résolution DNS — étape par étape

Quand tu tapes example.org dans ton navigateur :

  1. Le navigateur consulte d’abord son cache local (a-t-il déjà résolu ce nom récemment ?)
  2. Sinon, il interroge le serveur DNS du FAI (ou 8.8.8.8 si configuré manuellement)
  3. Ce serveur interroge les serveurs racine (13 dans le monde)
  4. Les serveurs racine redirigent vers les serveurs TLD (.fr)
  5. Les serveurs .fr redirigent vers les serveurs autorités (ici Cloudflare)
  6. Cloudflare retourne l’adresse IP 198.51.100.42
  7. Le navigateur ouvre une connexion vers cette adresse IP
Les enregistrements DNS
Un enregistrement DNS est une ligne de la « table » Cloudflare de example.org :
• A : nom → adresse IPv4 (ex: cours → 198.51.100.42)
• AAAA : nom → adresse IPv6
• CNAME : alias vers un autre nom
• MX : serveur de messagerie
• NS : serveurs de noms autorité
7🔌

Infrastructure physique d’Internet

À la fin de cette section · Tu connaîtras les supports physiques (fibre, cuivre, satellite) et leurs débits respectifs.

Internet n’est pas « dans les nuages » — c’est une infrastructure physique massive et bien réelle.

InfrastructureDescriptionDébit typique
🌊 Câbles sous-marinsPlus de 400 câbles relient les continents par le fond des océans. Portent ~99% du trafic international.Plusieurs Tbit/s
🏢 DatacentersSalles remplies de serveurs qui hébergent sites web, emails, services cloud. Consomment énormément d’électricité.—
🌐 Points d’échange (IXP)Lieux physiques où les FAI et opérateurs s’interconnectent directement pour échanger du trafic.Tbit/s
🔵 Fibre optiqueSupport dominant du réseau cœur. La lumière voyage dans une fibre de verre à ~200 000 km/s.1 Gbit/s – 100 Gbit/s 💡 Précision : ces débits concernent surtout le cœur de réseau et les offres pro. Pour le grand public, la fibre est aujourd\'hui à 1–8 Gbit/s en France.
📡 4G/5GConnexion sans fil via antennes relais. La 5G descend théoriquement à 1 ms de latence.100 Mbit/s – 1 Gbit/s
🛰️ Satellites (Starlink…)Orbite basse (~550 km). Permet de couvrir les zones non câblées.100–300 Mbit/s
⚡ Chiffres marquants
Le câble sous-marin MAREA (Microsoft + Facebook, 2017) relie Virginia Beach (USA) à Bilbao (Espagne) : 6 600 km, 160 Tbit/s. Une seule fibre de ce câble transporte l’équivalent de 71 millions d’appels téléphoniques simultanés.
8⚖️

La neutralité du Net

À la fin de cette section · Tu pourras argumenter pour ou contre la neutralité du Net avec des exemples concrets.

💬 À débattre en classe

Et si Netflix payait ton fournisseur d'accès (Orange, Free, SFR…) pour que ses vidéos chargent plus vite que celles de YouTube ?

✅ Pour
Netflix paye pour la qualité → les utilisateurs ont une meilleure expérience.
❌ Contre
YouTube et les petits sites (blog, startup) sont désavantagés → fin de la libre concurrence.

Qu'en penses-tu ? Si c'était à toi de décider, autoriserais-tu ces accords ?

Définition
La neutralité du Net est le principe selon lequel les opérateurs de réseau doivent traiter tous les paquets de données de la même façon, sans discrimination selon leur contenu, leur source ou leur destination.

Concrètement

Sans neutralité du Net, un FAI (Bouygues, Orange…) pourrait :

  • Ralentir les services concurrents (ex: bloquer la VoIP d’un concurrent)
  • Vendre des « autoroutes numériques » à des entreprises qui paient plus
  • Bloquer certains contenus politiques ou idéologiques

Situation en Europe et aux États-Unis

ZoneSituation
🇪🇺 Union européenneNeutralité du Net garantie par le règlement européen de 2015. L’ARCEP (France) veille au respect.
🇺🇸 États-UnisNeutralité abolie par la FCC en 2017, partiellement rétablie en 2024. Débat toujours actif.
🌍 Reste du mondeTrès variable : certains pays bloquent ou ralentissent activement certains services.
🔍 Enjeu démocratique
La neutralité du Net est considérée comme un enjeu de liberté d’expression. Un internet à deux vitesses pourrait avantager les grands acteurs capables de payer et marginaliser les petits sites, les associations, les journaux indépendants.
9🛡️

Sécurité et attaques sur Internet

À la fin de cette section · Tu connaîtras les principales attaques et les bons réflexes (HTTPS, mots de passe, phishing).

Les principales menaces

AttaquePrincipeConséquence
DoS / DDoSEnvoyer un très grand nombre de requêtes pour saturer un serveur (Denial of Service / Distributed)Site inaccessible
PhishingUsurper l’identité d’un site légitime pour voler des identifiantsVol de données personnelles
Man in the MiddleS’interposer entre deux communicants pour intercepter ou modifier les donnéesÉcoute, falsification
Empoisonnement DNSCorrompre un cache DNS pour rediriger vers un faux siteRedirection malveillante
BotnetRéseau de machines infectées contrôlées à distanceSupport de DDoS, spam, minage

Le chiffrement — HTTPS

Définition
Le protocole HTTPS (HTTP Secure) chiffre les données échangées entre le navigateur et le serveur grâce au protocole TLS (Transport Layer Security). Même si un attaquant intercepte les paquets, il ne peut pas les lire.

Le cadenas 🔒 dans la barre d’adresse indique que la connexion est chiffrée. Depuis 2017, Google pénalise les sites en HTTP dans son référencement. Caddy (ton reverse proxy) gère automatiquement les certificats TLS via Let’s Encrypt.

Les protocoles de sécurité courants

  • TLS/SSL : chiffrement de la couche transport (HTTPS, IMAPS, SMTPS…)
  • SSH : connexion sécurisée à distance à un serveur
  • VPN : tunnel chiffré entre deux réseaux ou entre un poste et un réseau
  • Pare-feu (firewall) : filtre le trafic réseau selon des règles
💡 Absence de garantie temporelle
Internet ne garantit pas que les paquets arrivent dans un délai fixé. Un paquet peut être retardé, perdu ou arriver dans le désordre. C’est pourquoi les applications temps-réel (jeux, VoIP) sont sensibles à la latence et à la gigue (variation de latence).