Depuis plusieurs décennies, les réseaux informatiques et téléphoniques sont devenus une composante fondamentale des pays développés, au point que presque partout dans le monde, il serait inconcevable d'imaginer les sociétés vivre sans. Trop d'aspects essentiels reposent désormais sur les échanges quasi instantanés de très grandes quantités d'information :

  • l'administration des collectivités et des services des états à tous niveaux et tous secteurs confondus (éducation, recherche, défense, justice, industrie, santé, agriculture…) ;
  • la gestion des entreprises, des marchés financiers, des organismes internationaux… ;
  • les médias, commerces en ligne, sites d'associations, réseaux sociaux, jeux, et même les activités criminelles…

La liste exhaustive est inimaginable ! Et à part peut‑être quelques exceptions non représentatives, plus aucun logiciel grand public ou professionnel n'est proposé sans un site web associé, une version en ligne, des comptes personnalisés, des mises à jours téléchargeables…

Aujourd'hui, ces réseaux sont presque tous interconnectés et forment des « hyper‑systèmes » d'une extrême complexité, tant par la quantité de machines que par la variété des technologies mises en œuvre – technologies qui sont en perpétuelle évolution et néanmoins coexistantes.

Cette complexité constitue une réelle difficulté pour les personnels techniques, même expérimentés, dans le travail quotidien – et donc, a fortiori, pour les débutants ! Ces derniers doivent prendre conscience qu'ils ne peuvent pas espérer aborder tel ou tel aspect technique sans avoir un minimum de recul pour comprendre le rôle précis que chacun joue dans les réseaux.

L'objectif principal de ce chapitre est donc de dresser un panorama des notions fondamentales à acquérir pour disposer de ce minimum de recul :

  • les différents réseaux existant à l'heure actuelle, en distinguant leurs principales caractéristiques ;
  • les principaux éléments matériels constituant un réseau (machines, liaisons…) ;
  • les principaux éléments logiciels permettant l'échange de données entre les machines connectées à un réseau, c'est‑à‑dire non seulement les protocoles, mais aussi tous les concepts sur lesquels ils reposent (notion de client‑serveur, d'adresses…) ;
  • les acteurs des réseaux, c'est‑à‑dire non seulement les opérateurs de câblage et de transport, mais aussi les institutions qui en assurent la gouvernance.

La plupart de ces notions seront par la suite approfondies dans les différentes parties et chapitres de ce module de formation.

Les différents réseaux de communication

Notion de réseau informatique

Un réseau informatique W (en anglais, data communication network, abrégé DCN) est un ensemble de machines (ou systèmes d'information) qui peuvent échanger des données via des liaisons prévues à cet effet.

On dit des machines qu'elles sont les hôtes W du réseau.

Les grandes unités de données (fichiers, etc.) mises à disposition sont appelées des ressources du réseau.

Aujourd'hui encore, on observe qu'il existe une très grande variété de réseaux de communication :

  • bien entendu, tous les ordinateurs et autres machines similaires (serveurs, routeurs…) connectées via l'Internet (ce sont les réseaux informatiques à proprement parler) ;
  • mais aussi les téléphones, avec plusieurs catégories :
    • ceux dits fixes, raccordés via le réseau téléphonique commuté (RTC) W ;
    • ceux dits mobiles, qui communiquent entre eux via les normes GSM W et suivantes (4G, 5G…) ;
    • ceux dits VoIP  (Voice over Internet protocol), qui peuvent être fixes ou mobiles et qui communiquent via l'Internet ;
      • (sachant qu'un même appareil peut être inclus dans plusieurs catégories – typiquement un smartphone qui peut communiquer aussi bien en GSM qu'en IP via une application comme Whatsapp) ;
  • ainsi que les télévisions avec, là encore, différentes catégories car différentes technologies de communication (réseau hertzien, câble, satellite, Internet W…) ;
  • ou encore les caméras de surveillance d'un bâtiment ;
  • ou l'ensemble des capteurs et actionneurs d'un véhicule reliés par un bus CAN (controller area network) W…

La liste ci‑dessus est très loin d'être exhaustive. Pour mieux cerner toute la variété des réseaux, plusieurs aspects sont à dégager :

  • la taille – ou l'échelle – qui peut s'évaluer en nombre de machines, mais aussi par l'étendue géographique où les machines sont disposées ;
  • le type de données échangées (texte, image, voix, etc.) ;
  • la technologie employée, tant matérielle que logicielle (Ethernet TCP/IP, X.25, ATM…).

Cependant, depuis plus d'une dizaine d'année, on observe une tendance à l'uniformisation technologique des réseaux, avec un recours privilégié aux protocoles des réseaux informatiques comme l'Internet (TCP/IP).

Les réseaux locaux

Un réseau local W – en anglais, local area network – abrégé LAN – est un réseau de machines :

  • dont l'étendue géographique est en général assez faible, ne dépassant pas une salle, voire un bâtiment ;
  • qui peuvent a priori communiquer entre elles sans passer par un autre réseau plus grand auquel le réseau local peut éventuellement être relié (typiquement, l'Internet).

Indépendamment des autres réseaux auxquels il pourrait être relié, un réseau local constitue vraiment un réseau à part entière, avec une technologie et des méthodes d'administration qui lui sont propres.

Ce sont principalement des réseaux locaux que les techniciens en informatique sont amenés à élaborer, administrer, maintenir et dépanner, notamment :

  • les réseaux d'entreprises (ordinateurs, serveurs, imprimantes, téléphones…) ;
  • les réseaux locaux industriels (machines‑outils, chaînes de production, systèmes embarqués…)
  • les réseaux domotiques (systèmes d'alarme, équipements pilotables à distances…).

Notion de boucle locale et de point d'accès

On appelle boucle locale W – en anglais, local loop – la liaison entre un réseau local et un réseau d'interconnexion plus large comme l'Internet ou un réseau téléphonique d'abonné.

De façon générale, on parle de point d'accès W (en anglais, access point) pour désigner le dispositif terminal (modem, box…) d'une boucle locale par lequel un usager est raccordé à un réseau local plus grand.

D'autres termes comme NRA (nœud de raccordement d'abonnés W – en anglais, MDF pour main distribution frame), NRO (nœud de raccordement optique W – en anglais, OAN pour optical access node ), etc. dépendent de la technologie mise en œuvre.

Les technologies employées pour les boucles locales et les points d'accès sont l'objet d'enjeux importants :

  • déployées en grands nombres, ces technologies doivent être économiques ;
  • mais si elles doivent aussi être performantes, au risque sinon de constituer un maillon faible ayant un impact négatif majeur sur la qualité de service.

  1. On emploie le terme de « boucle » car à l'origine, dans le réseau téléphonique, la liaison entre le répartiteur et les points de connexion des abonnés formait physiquement un circuit en boucle.
  2. Le terme de point d'accès prend un sens spécifique dans le domaine de la technologie Wi‑Fi .

L'Internet

L'Internet W – abréviation anglaise de internetworks (au pluriel), que l'on peut aussi entendre comme un acronyme de interconnected computer networks – est le réseau informatique « public » mondial, qui relie des millions de réseaux locaux.

On appelle internautes les utilisateurs de l'Internet (en anglais, on emploie des locutions comme Internet user).

En réalité, l'Internet ne constitue « un » réseau « public » qu'en apparence. Il est rendu mondialement opérationnel par des « coopérations » entre une multitude de sous‑réseaux de transport construits et gérés de façon autonome par des opérateurs privés (typiquement, des fournisseurs d'accès à l'Internet).

Ces systèmes autonomes W (autonomous systems) sont constitués de machines dédiées exclusivement aux communications (routeurs, serveurs d'adresses, etc.) et de liaisons à très haut débit. Mais il faut faire une distinction d'échelle.

  • On parle de réseaux longues distances ou WAN W (de l'anglais wide area network) pour désigner des réseaux qui s'étendent sur plusieurs centaines voire milliers de kilomètres.
    • Pour ces réseaux étendus, on emploie aussi le terme de dorsale W – en anglais, backbone par analogie avec la colonne vertébrale, ou épine dorsale, qui constitue le canal principal de liaisons nerveuses entre la tête et les membres inférieurs du corps humain.
    Remarque. Ce terme est également employé pour désigner une ou plusieurs liaisons « centrales » dans un réseau local (cf. TP R1‑2 ).
  • On parle de réseaux métropolitains W ou MAN W pour désigner des réseaux couvrant de grandes agglomérations urbaines. La multitudes des boucles locales en font partie.

Cette classification sera revue en détail et complétée au chapitre suivant .

Grace à aux coopérations entre ces sous‑réseaux autonomes de transport formant l'Internet, deux internautes situées aux antipodes l'un de l'autre peuvent échanger des données en n'ayant en principe qu'une seule formalité à accomplir : disposer d'un accès au sein de leur réseau local respectif.

  1. En ce qu'il désigne un « objet » unique, le terme anglais « Internet » s'écrit avec une majuscule initiale et est précédé de l'article « the ». En français, cet usage n'a jamais dominé et de plus en plus, le terme est considéré comme un nom commun, écrit sans majuscule.
  2. L'Internet ne doit pas être confondu avec le World Wide Web W – web signifiant la « toile (d'araignée) » – qui constitue le réseau des milliards de pages d'hypertexte accessibles à l'aide d'un navigateur (Firefox, Chrome, etc.). Le Web ne représente qu'une petite part des données accessibles sur l'Internet.

Autres grands réseaux

Avant et parallèlement à l'Internet, d'autres réseaux de communication ont été développés à grande échelle, essentiellement dans trois domaines : la téléphonie, la télévision (par câble), et la défense.

On ne remontera pas jusqu'au télégraphe, qui présente certes un intérêt historique, mais pas technologique. Supplanté par le téléphone au cours du XXe siècle (et en dépit de quelques « soubresauts technologiques » comme le Télex W), le télégraphe est aujourd'hui totalement abandonné W.

Le réseau téléphonique commuté (téléphonie fixe)

Le réseau téléphonique commuté (RTC) W (en anglais, public switched telephone network ou PSTN) a constitué le premier réseau mondial de communication moderne, au sens il n'avait plus recours à des opérateurs humains pour l'établissement des liaisons entre les postes téléphoniques (fixes), grâce à des systèmes de commutations automatiques.

Avec un objectif initial limité – la transmission de la voix – et une technologie filaire analogique simple mais fiable, le RTC a été développé dans beaucoup de pays (notamment la France) par des compagnies nationales, avec des financements étatiques pour réaliser l'immense tâche de raccorder au réseau la quasi totalité des habitations.

Les boucles locales du réseau RTC ont été constituées de paires de fils de cuivre faiblement torsadées pour atténuer les phénomènes d'interférences spécifiques aux fréquences de modulation employées.

À partir des années 1980, le RTC a commencé à servir de support à d'autres types de communication, notamment la télécopie W.

Les boucles locales du réseau ont également joué un rôle primordial pour le développement de réseaux de communication numériques comme Télétel , basé sur la norme X.25 et les terminaux Minitel W (cf. photo ci‑contre). Mais handicapée par des débits très limités, cette technologie française a commencé à péricliter dès le début des années 2000. Elle est désormais complètement abandonnée.

Aujourd'hui, les boucles locales du réseau RTC sont encore utilisées pour l'accès à l'Internet via les technologies xDSL W (digital subscriber line) qui offrent des débits acceptables, mais qui sont peu à peu remplacées par des liaisons à fibre optique dites FTTH W (Fiber to the Home). En revanche, les particuliers utilisant encore la technologie commutée avec ligne fixe non dégroupée sont devenus très minoritaires.

Quant au réseaux de transport longues distances des communications téléphonique, il est en voie de disparition au profit des réseaux de l'Internet, avec la généralisation de la technologie VoIP (voice over the Internet protocol) W. Et cette technologie finira par complètement prendre le relais de la technologie RTC de bout en bout.

À titre de « curiosité », on peut aussi évoquer la technologie RNIS (réseau numérique à intégration de service W) qui constitue une tentative de développement d'un réseau téléphonique entièrement numérique, également conçu pour transmettre des données générales (fichiers, etc.). Lancée à la fin des années 1980, cette technologie n'a pas résisté à l'ascension fulgurante de l'Internet ; elle est aujourd'hui obsolète.

Les réseaux de téléphonie mobile

Les réseaux de téléphonie mobile W constituent également des réseaux de communication à grande échelle. Développés à partir du milieu des années 1990, ils ne cessent d'évoluer pour offrir des services de plus en plus performants.

Ces réseaux présentent des différences par rapport au RTC sur de nombreux points.

  • Avec la libéralisation du marché des télécommunications, ils ne forment pas un réseau, historiquement public, mais plusieurs réseaux privés, chacun géré par une entreprise distincte qu'on appelle opérateur de téléphonie mobile.
  • Les boucles locales sont assurées non pas en technologie filaire mais par des antennes émettant et recevant des ondes radioélectriques UHF (ultra hautes fréquences) pour assurer la mobilité des équipements terminaux (téléphones, et plus généralement tout système équipé d'une carte SIM).
  • D'abord focalisés sur la transmission de la voix et de messages textuels courts (short message service ou SMS), ils ont rapidement (en moins de 10 ans) autorisé la communication de contenus multimédias (images, vidéos, puis pages web) – ce qu'on appelle maintenant les « données mobiles ».
  • Depuis les normes LTE (long term evolution W) dites  « 3G » (3rd generation) et suivantes (4G, 5G…), ces réseaux offrent aussi une bonne interconnexion avec l'Internet.

Les réseaux de téléphonie mobile jouent donc aujourd'hui un rôle significatif en termes de volumes de données transmises, comparativement avec l'Internet. On peut considérer cette coexistence comme une concurrence, mais aussi également sous l'angle de la complémentarité. Il est fréquent dans la vie courante d'en constater tout l'intérêt.

Réseaux de télévision câblés

À l'origine de leurs développement (dans le courant des années 1950), les réseaux de télévision W étaient exclusivement des réseaux de diffusion (broadcast), c'est‑à‑dire de communication unilatérale à large échelle d'un même contenu, principalement basés sur une technologie de transmission par ondes radioélectriques (de grosses antennes émettrices gérées par l'opérateur, et une antenne purement réceptrice chez chaque particulier).

Mais dans les grandes villes des États‑Unis, d'autres technologies ont commencé à être employées pour la boucle locale, en particulier le câble coaxial. Avec le développement de l'Internet, les opérateurs de ces réseaux n'ont pas tardé à exploiter les capacités bilatérales de ces liaisons (c'est‑à‑dire la possibilité pour les particuliers aussi d'émettre des données) pour offrir des points d'accès au réseau mondial. On a commencé à parler de câblo‑opérateurs W.

Si ces alternatives au RTC ont connu leur heure de gloire dans les années 2000 (le câble coaxial offrait alors de meilleurs débits que les paires de fils de cuivre du câble téléphonique), elles sont aussi en déclin par rapport du développement de la fibre optique (cf. supra ). Dans une phase transitoire avant le coûteux remplacement de tous les câbles coaxiaux, les boucles locales des réseaux câblés sont rénovées dans une technologie mixte dite HFC W.

Réseaux militaires

Pour des besoins évidents de confidentialité, les organismes de défense des pays ont mis en place des réseaux de communication indépendants des autres réseaux grand public. Ces réseaux sont basés sur des technologies spécifiques, tant matérielles que logicielles, dont les détails ne sont pas divulgués. Cela n'exclut pas qu'ils puissent également être connectés à l'Internet, mais pas forcément de façon permanente, et toujours via des protocoles très sécurisés.

Pour plus d'information sur les réseaux militaires français, on pourra consulter comme point de départ cet article de Wikipedia W.

Éléments fondamentaux  –  Aspects matériels

Les aspects matériels des réseaux sont extrêmement complexes, tant dans le détail microscopique des composants mis en œuvre que par les structures macroscopiques qu'ils forment – ce qu'on appelle l'architecture des réseaux.

Dans ce chapitre d'introduction, il n'est question que de décrire les éléments les plus généraux de cette technologie, en laissant volontairement de côté toutes les particularités et spécificités marginales qui ne manquent pas exister, mais qu'il serait pédagogiquement contre‑productif de décrire maintenant. Des approfondissements sur tel ou tel aspect seront apportés dans les chapitres suivants.

De plus, par souci de simplicité, cette section et la suivante ne concernent que les réseaux informatiques. Les particularités des réseaux de téléphonie mobile et des réseaux locaux industriels seront abordés dans divers chapitres des parties R2 et R3 du module.

Structure générale – architecture réseau

On a vu supra que matériellement, un réseau informatique est constitué de machine et de liaisons entre ces machines. Précisons déjà que :

  • le terme « machines » est ici employé au sens large, il réfère à tout dispositif informatique actif, y compris les appareils exclusivement dédiés aux communications, comme les commutateurs ;
  • entre deux machines, il peut très bien y avoir plusieurs liaisons en parallèle ou même aucune.

En revanche, il doit toujours exister au moins une route, c'est‑à‑dire une succession de plusieurs liaisons en série pour mettre en communication deux machines. Sinon, le réseau comporte deux parties disjointes, ce n'est plus un réseau à part entière.

L'architecture des réseaux W est le domaine d'étude des structures macroscopiques formées par l'agencement des machines et des liaisons des réseaux de communication.

Le chapitre R1‑II  est consacré à ce domaine.

Liaisons entre machines

De point de vue matériel, une liaison informatique est un support physique – on parle aussi de médium – qui permet la transmission de l'information entre deux machines.

Les principales technologies de liaisons sont :

  • les câbles électriques – et en particulier les câbles à paires torsadées W de fils de cuivre, dits « câbles Ethernet » – mais pas seulement ; on parle de liaisons filaires ;
  • les fibres optiques W, qui sont employées pour le transport à haut débit et de plus en plus jusqu'à la boucle locale ;
  • les ondes radioélectriques W, qui permettent de raccorder sans fil des appareils mobiles ; pour les réseaux informatiques, la technologie dominante est le Wi‑Fi.

Chaque technologie possède ses avantages et inconvénients. Lorsqu'au gré des évolutions une technologie ne présente plus aucun avantage par rapport à ses concurrentes, elle décline en général rapidement.

C'est par exemple le cas de l'usage du câble coaxial (cf. photo ci‑contre) pour les liaisons de type Ethernet, qui a très fortement décliné au profit du câble à paires torsadées et de la fibre optique.

Câbles Ethernet à paires torsadées

La technologie des câbles Ethernet à 4 paires torsadées tient depuis longtemps une place ultra‑dominante dans les réseaux locaux, en raison de sa simplicité de mise en œuvre et ses performances en termes de débit et de longueur possible.

Presque toujours, ces câbles sont associés à des connecteurs dits « RJ45 »  (registered jack standard 45) – en fait, normalisés sous l'appellation 8P 8C W.

Mais l'apparente simplicité de cette technologie ne doit pas occulter l'existence d'une grande variété de produits, dont tout technicien réseau doit connaître l'existence.

En particulier, on distingue plusieurs catégories de câbles (UTP, FTP, STP, SFTP). Elles diffèrent les unes des autres par les techniques de « blindage » pour protéger les signaux des perturbations extérieures (champs électromagnétiques).

Historiquement, il a existé des câbles dits croisés W (en anglais, crossover) par opposition aux câbles dits droits W – en anglais, patch (terme à retenir car il est inscrit sur la gaine des câbles).

Les câbles croisés étaient requis pour relier deux machines de même type (deux ordinateurs, deux hub, etc.). Mais aujourd'hui, les interfaces réseaux intègrent la technologie MDI‑MDI-X W et sont capables de s'adapter automatiquement à tout type d'équipement ; on utilise seulement des câbles droits.

Machines et interfaces réseau

Dans un réseau de communication, tout raccordement  – on dit aussi couplage – d'une liaison à une machine nécessite que cette dernière soit équipée d'une interface réseau W, en anglais, network interface controller, abrégée NIC.

Dans un réseau informatique, une interface réseau est typiquement une carte électronique, dite « carte réseau », qui est associée à la carte‑mère de la machine. Elle est constituée :

  • d'au moins un dispositif de connexion – ou port matériel W – approprié à la liaison (connecteur RJ45 pour un câble Ethernet usuel, antenne Wi‑Fi pour une liaison sans fil du même nom, etc.) ;
  • et aussi de toute l'électronique de contrôle, typiquement implantée sur une carte à circuit imprimé, pour assurer toutes les fonctions de bas niveau du traitement des données émises et reçues par la liaison au réseau.

Dans les systèmes embarqués comme les cartes à microcontrôleur, l'interface réseau se réduit parfois à un simple circuit intégré spécialisé qu'on appelle ASIC W (application‑specific integrated circuit) et qui est monté sur la carte‑mère de la machine ou d'une extension. C'est notamment le cas du modèle WIZnet W5500 en photo ci‑contre, embarqué sur le shield Ethernet 2 qui est compatible avec la plupart des cartes Arduino (Uno, Mega, Due).

Dans les architectures miniaturisées, l'interface réseau est directement intégrée dans le processeur principal et on parle de SoC W (system‑on‑chip). C'est notamment le cas du nano‑ordinateur Raspberry Pi4 qui embarque un Broadcom BCM2711 – cf. la photo ci‑contre.

  1. Une même machine (ordinateur, imprimante, etc.) peut avoir plusieurs interfaces réseau. Par exemple :
    • un ordinateur portable est très souvent doté d'une carte Ethernet et d'une carte Wi‑Fi (mais il n'est pas courant qu'elles soient utilisées simultanément) ;
    • un routeur dispose forcément d'au moins deux interfaces réseau, sinon il ne pourrait pas assurer sa fonction principale qui consiste à relier deux sous‑réseaux ;
    • un serveur est souvent doté de deux interfaces réseaux pour assurer une redondance d'accès (surtout si les ressources qu'il met à disposition sont essentielles).
    En revanche, un commutateur (switch) a toute une série de ports Ethernet (8, 16, voire 32), mais il n'a en général qu'une seule interface réseau ; il gère ses ports par multiplexage temporel.
  2. Dans un réseau informatique, ce ne sont pas les machines qui font principalement l'objet d'une identification pour définir des adresses de communication, mais les interfaces réseaux.
    3. Toutefois, dans la pratique, on a souvent tendance à assimiler par extension un ordinateur à son interface réseau en cours d'utilisation.

Catégories de machines

Dans un réseau informatique, il est d'usage de distinguer deux catégories de machines :

  • les DCE (data communication equipment) W ;
  • les DTE (data terminal equipment) W.

Un DCE est un équipement qui n'opère qu'à bas niveau et est exclusivement dédié à la communication des informations dans le réseau. Typiquement, il peut s'agir :

  • d'un répéteur W, c'est‑à‑dire un appareil qui permet de régénérer la puissance du signal pour garantir son intégrité lors du transport sur une plus longue distance que celle autorisée par la technologie de câble employée ;
  • d'un modem (modulateur-démodulateur) W, c'est‑à‑dire un appareil qui modifie les caractéristiques du signal pour permettre son émission/réception via une liaison série (typiquement, sur la boucle locale) ;
  • d'un commutateur (en anglais, switch) W, c'est‑à‑dire un appareil qui permet de multiplexer un port de connexion en plusieurs pour pouvoir raccorder plus d'équipements sur le réseau (un peu comme une multiprise dans une installation électrique).

Un DTE est un équipement qui peut opérer à haut niveau, il fournit ou exploite des informations, des services ou encore, il apporte une intelligence pour améliorer la communication dans le réseau. Typiquement, il peut s'agir :

  • d'un ordinateur (fixe ou portable), d'un smartphone, d'une imprimante et plus généralement de toute machine dont la mise en réseau est l'objectif principal de la constitution du réseau ;
  • d'un serveur W, dont le rôle est de stocker des informations afin qu'elles soient accessibles à d'autres machines ;
  • d'un routeur  W, dont le rôle est de transmettre les données entre plusieurs réseaux distincts, avec des possibilités de filtrage de haut niveau (pas comme un simple commutateur).

  1. Un DTE n'est donc pas forcément situé à une extrémité d'un réseau. Le qualificatif « terminal » du sigle fait référence au fait que dans un protocole de communication, il peut jouer un rôle d'émetteur ou de destinataire et adopter un comportement intelligent, c'est‑à‑dire mettre en œuvre des logiciels participant aux décisions dans le protocole.
  2. Certaines machines cumulent plusieurs fonctions et appartiennent ainsi aux deux catégories DCE et DTE à la fois. Par exemple, une box Internet W intègre un modem, un routeur, un commutateur et même un serveur (DHCP).

Éléments fondamentaux  –  Aspects logiciels

Comme presque toujours en informatique, les aspects logiciels ne sont pas moins complexes, sinon plus, que les aspects matériels. Là encore, il n'est pas question de les aborder en détail, mais seulement d'en dégager les éléments les plus généraux dans une perspective de découverte panoramique.

Identification numérique des interfaces réseau et des applications

Dans tout réseau de communication, il est fondamental de pouvoir identifier individuellement chaque entité communicante. Sinon, on on est obligé de faire communiquer les machines par diffusion générale W (broadcast) avec tous les problèmes de saturation du réseau et de non confidentialité que cela pose.

Or :

  • une étude sommaire des aspects matériels a déjà montré qu'une machine est raccordée au réseau par une ou plusieurs interfaces réseau ; ce sont donc ces éléments qui doivent être identifiés, et non pas la machine elle‑même ;
  • en approfondissant, on apprend que ce sont les applications logicielles exécutées sur une machine (par exemple, un navigateur web, un client de messagerie) qui sont à l'origine et à destination des communications ; ces éléments doivent donc également être identifiés.

En définitive, ce sont les protocoles de communication (cf. infra ) qui imposent la technologie logicielle d'identification des entités d'un réseau, c'est‑à‑dire l'attribution et le format des identifiants aux éléments du réseau.

Ces identifiants sont le plus souvent des numéros plus ou moins longs. Lorsqu'il s'agit d'identifier une interface réseau, il est d'usage de parler d'adresse.

Identification numérique d'une interface réseau

Dans un réseau de communication, une interface réseau de machine terminale est identifiée par au moins deux adresses numériques :

  • une adresse physique attribuée par le fabricant ; en principe unique, elle n'a pas vocation à être modifiée lors de l'utilisation de l'interface ;
  • une adresse logique, attribuée par le gestionnaire du réseau au gré de l'utilisation de l'interface ; en principe temporaire, elle permet de rationaliser la gestion des machines et de leurs communications.

Dans un réseau informatique :

  • L'adresse physique est usuellement implémentée par l'adresse MAC W, en référence à la « sous‑couche MAC » (media access control) du protocole de communication Ethernet ou Wi‑Fi. Encodée sur 6 octets ou 8 octets, elle est toujours exprimée au format hexadécimal.
    • Sur certaines cartes, elle peut être indiquée par une inscription (typiquement, au dos de la carte comme sur la figure ci‑contre). Le plus souvent, elle est enregistrée dans une unité de mémoire morte (ROM, c'est‑à‑dire read‑only memory) de l'interface.
  • L'adresse logique est usuellement implémentée par l'adresse IP W, en référence au protocole IP (Internet protocol). Potentiellement variable, elle est enregistrée dans les paramètres du système d'exploitation ou du programme de contrôle de l'interface.
    • De plus, il existe deux deux formats normalisés d'adresses IP :
    • IPv4 W est le format d'origine (1981) encodé sur seulement 4 octets (soit 32 bits), exprimé en notation décimale pointée. Le nombre potentiel d'adresses IPv4 (environ 4 milliards) est insuffisant au regard de l'évolution de l'Internet.
    • IPv6 W est le format plus récent (2003) encodé sur 16 octets (soit 128 bits), exprimé en notation hexadécimale double‑pointée.
      • Il remplace peu à peu le format IPv4, essentiellement pour pallier à l’insuffisance du nombre d'adresses disponibles pour l'Internet « public ».

Tous ces aspects seront revus en détail dès le chapitre R1‑III .

Identification numérique d'une application

Dans un réseau informatique, l'identification des applications à l'origine ou à destination d'une communication n'est pas seulement nécessaire pour les systèmes multitâches W : pour pouvoir utiliser les mêmes protocoles de communication, elle s'impose aussi aux systèmes monotâches, notamment les cartes à microcontrôleurs.

Usuellement, une application est identifiée par un voire plusieurs numéros dits de port logiciel W.

Les protocoles de transport de données les plus courants – TCP et UDP (cf. infra ) – permettent de définir au total 65 536 numéros de ports différents, ce qui est a priori largement suffisant.

Pour les applications courantes (navigation web, messagerie électronique, échanges de fichiers, etc.), l'attribution de numéros de ports est officielle (et bien souvent définitive, sauf au gré de l'évolution des technologies). On parle de ports connus W (well known ports) et leurs numéros respectifs sont tous compris entre 0 et 1023.

La navigation sur les pages web par le protocole http utilise par défaut le port nº 80.

Quant à la version sécurisée https de ce protocole, elle utilise le port nº 443.

Les autres numéros de ports (environ 64 000) constituent une importante réserve pour :

  • le développement de nouvelles applications ;
  • diverses techniques de routage comme la translation d'adresse et de port (cf. chap. R1‑III ).

Ces numéros sont librement utilisables par les développeurs sans autorisation préalable, tant que l'application reste locale. Il faut simplement s'assurer qu'il n'y a pas de conflit avec une autre application qui utiliserait déjà tel ou tel port sur le réseau dans lequel on souhaite l'employer.

Identification littérale des ressources

Pour accéder aux ressources disponibles sur un réseau (pages web, fichiers de toutes sortes…), il est malcommode pour les utilisateurs de recourir à des identifiants numériques comme les adresses IP, tant ces dernières sont difficiles à mémoriser. Il faudrait donc recourir à un annuaire, lequel devrait être mis à jour en permanence…

Pour épargner aux internautes de telles démarches fastidieuses, tout un système d'identification littérale des ressources a été mis été mis en place :

  • une syntaxe d'identification littérale des ressources, appelée URL W (uniform ressource locator), basé sur une organisation arborescente ;
  • un système réparti de correspondances entre les URL et les adresses IP des machines qui hébergent les ressources, appelé DNS W (domain name system).

Ces aspects seront revus en détail au chapitre R2‑I .

Notion de nom de domaine

Un nom de domaine W est une chaîne de caractères qui identifie un domaine du réseau, c'est‑à‑dire :

  • un ensemble de machines (typiquement, des serveurs) du réseau ;
  • ou même un simple espace de stockage de données sur une machine.

En principe, tout domaine peut lui‑même récursivement se décomposer en sous‑domaines, chacun étant alors désigné par une chaîne de caractère plus longue. Le caractère . est utilisé comme séparateur d'identifiants de sous‑domaines dans un nom de domaine.

Le nom de domaine en.wikipedia.org désigne un ensemble d'adresses IP de machines de la fondation Wikimedia W hébergées dans le domaine de premier niveau .org réservé aux organisations. Ces adresses donnent accès aux pages web en langue anglaise de l'encyclopédie Wikipedia.

Ces pages sont accessibles via des serveurs de cache frontend W (ceux qui traitent en premier lieux les requêtes des applications clientes), de type squid W. Ils sont répartis en trois lieux du globe (Amsterdam, San Francisco, Singapour) W.

Protocoles de communication

Dans un réseau, aucun échange de données entre deux machines d'un réseau ne peut être mis en œuvre sans suivre un protocole W, c'est‑à‑dire un algorithme qui définit le rôle de chaque machine au cours de l'échange, et qui détermine également :

  • comment débute l'échange ;
  • sous quelle forme les informations sont échangées et à quel rythme ;
  • quand et comment se termine l'échange.

Il existe des milliers de protocoles différents, mais évidemment, un petit nombre d'entre‑eux sont beaucoup plus importants que les autres en raison de leur usage quasi universel. À titre d'exemples représentatifs, on peut citer :

  • HTTP W (hyper text transfer protocol) pour la consultation de pages web ;
  • IMAP W (Internet message access protocol) pour la consultation de courriels ;
  • TCP W (transmission control protocol) pour la fragmentation/défragmentation en paquets des données à transmettre ;
  • IP W (Internet protocol) pour l'acheminement – ou routage – des paquets de données depuis une adresse IP émettrice vers une adresse IP destinataire ;
  • DHCP W (dynamic host configuration protocol) pour l'attribution automatique d'adresses IP aux hôtes d'un réseau ;
  • etc.

Ces protocoles incontournables font l'objet spécifications techniques très précises nommées RFC W – request for comments – qui sont publiés par l'IETF (cf. infra )

Un panorama plus approfondi des protocoles est donné au chapitre R1‑IV . Les plus importants seront ensuite étudiés en détail dans les parties R2 et R3 du module.

Les protocoles sont le plus souvent codés dans des langages de programmation comme C ou C++, car ces langages disposent de concepts et de bibliothèques de fonctions bien adaptées aux opérations de bas niveau, en relations étroites avec les systèmes d'exploitation des machines.

Modèles en couches

Les échanges de données entre applications sont trop complexes pour pouvoir être définis par un seul protocole. Dans la pratique, on a donc recours à une pile de protocoles qui s'enchaînent aussi bien lors de l'émission que de la réception de données.

On trouve dans la littérature toutes sortes d'analogies pour expliquer la nécessité d'avoir recours à une telle division des tâches de communication (cf. l'exemple des philosophes étrangers ci‑contre).

Plus formellement, on définit un modèle en couche pour distinguer différents niveaux d'abstraction dans une pile de protocoles, sachant que :

  • les protocoles implémentés par des composants matériels sont considérés comme constituant la couche basse ;
  • les protocoles implémentés par des composants logiciels sont considérés comme constituant les couches hautes, et ce d'autant plus que ces protocoles sont proches de l'émission ou de la réception des données.

De plus, lorsque deux machines communiquent entre elles, un modèle en couches considère de façon transversale comme appartenant à une même couche :

  • le processus d'émission d'un protocole s'exécutant dans la machine émettrice (par exemple, celui qui fragmente un message en paquets numérotés)
  • et le processus de réception du même protocole dans la machine réceptrice (par exemple, reconstituer le message à partir des paquets).

Le modèle TCP/IP

Dès la mise au point des premières communications, les pionniers de l'Internet ont développé dans les années 1970 une pile de protocoles pour régir les transmissions d'information entre ordinateurs distantes. Connu aujourd'hui par le sigle TCP/IP, il s'est imposé depuis par rapport à toutes les autres solutions logicielles concurrentes, en raison de ses multiples qualités opérationnelles, au point d'être considéré comme un « modèle ».

Le modèle TCP/IP W est un « modèle » de piles de protocoles à 4 couches, basé notamment sur les protocoles TCP (transmission control protocol) et IP (Internet protocol) qui constituent le « noyau » des échanges de données sur l'Internet.

Le modèle OSI

Parallèlement, de nombreuses recherches ont été menées pour identifier un modèle plus générique et plus détaillé pour la conception informatique des protocoles réseaux. Elles ont abouti à la création d'une norme internationale appelée modèle OSI.

Le modèle OSI W (open systems interconnection) est un modèle de piles de protocoles à 7 couches. Il n'est basé sur aucune pile de protocoles en particulier et se veut donc générique.

La figure ci‑contre illustre une correspondance approximative qu'on peut établir entre les modèles TCP/IP et OSI.

En termes d'usage, aucun modèle n'a complètement supplanté l'autre car dans la pratique, l'un comme l'autre restent peu satisfaisants pour diverses raison. En effet, la simple décomposition en couches ne suffit pas à décrire la complexité des protocoles, en particulier les aspects transversaux. De plus :

  • pour certaines applications, les couches hautes de présentation et de session du modèle OSI sont faiblement exploitées, au point de sembler inutiles ;
  • la couche basse du modèle TCP/IP n'est pas assez détaillée clarifier la complexité des mécanismes mis en jeu.

Néanmoins, les deux modèles restent utiles à la compréhension globale, en particulier pour les débutants. Il reste donc impératif de les connaître.

Modèle client‑serveur

Dans un réseau informatique, beaucoup de protocoles de communication mettent en œuvre principalement deux machines distantes qui peuvent être vues selon un modèle client‑serveur W.

Dans ce modèle, une application dite client, sur une machine (typiquement, un ordinateur ou un smartphone), effectue une ou plusieurs requêtes à une autre application dite serveur, le plus souvent sur une autre machine, accessible par le réseau. En retour de ces requêtes, le serveur envoie des réponses au client.

Un exemple particulièrement emblématique est celui de la consultation d'une page web sur une machine équipée d'un navigateur (le client), la page étant stockée sur un serveur distant que l'utilisateur voit « dans l'Internet ».

Ce modèle ne présuppose rien du volume des requêtes ni de la nature des réponses, mais en règle générale, on emploie des machines dédiées pour exécuter des applications de type serveur dès lors que le réseau comporte de nombreuses machines susceptibles d'héberger des applications clientes pour un même serveur. Ce dernier doit alors avoir des capacités de stockage et de calcul suffisamment bien dimensionnées pour répondre dans des délais raisonnables aux requêtes des clients.

Dans un lycée, pour que les élèves puissent avoir accès à leurs documents depuis n'importe quel poste de travail, ces documents sont usuellement stockés sur un serveur de fichier, une machine raccordée au réseau, souvent située dans les locaux informatiques de l'établissement. Elle est équipée de nombreux disques durs et d'un logiciel serveur pour gérer les accès.

Typiquement, lorsqu'un élève accède à son dossier principal sur un poste de travail via une application de type explorateur de fichiers, cette application devient un client qui adresse une requête au serveur de fichier pour obtenir la liste du contenu du dossier principal. Le même principe opère pour accéder au contenu de tel ou tel fichier.

Notion de serveur proxy

En informatique, de façon générale, un proxy , appelé aussi mandataire (le terme anglais proxy est une contraction de procuratie W, et il ne sous‑tend pas l'idée de proximité) est un composant logiciel qui joue le rôle d'intermédiaire dans un processus.

Dans le domaine des réseaux, la notion de serveur proxy englobe de multiples fonctionnalités très souvent mises en œuvre :

  • le filtrage des requêtes conformément à une politique d'accès (blocage de sites, de contenus publicitaires, de ressources gourmandes en calcul) ;
  • l'anonymisation des requêtes client, c'est‑à‑dire la substitution de l'adresse IP de l'utilisateur par celle du proxy, qui empêche la localisation géographique des requêtes ;
  • l'amélioration des performances de navigation web (temps d'accès diminué, trafic global diminué, par stockage des ressources fréquemment demandées) ;
  • la répartition de charge W (load balancing) sur de multiples serveurs de données pour les ressources très demandées).

Pour les deux dernières fonctionnalités, on parle souvent de proxy inverse W – reverse proxy – parce que le serveur agit au service du fournisseur de données (c'est typiquement le cas des réseaux de distribution, cf. chap. R1‑II ) et non pas au service du client.

Par ailleurs, on parle de proxy transparent ou implicite lorsque ce dernier n'est pas visible par les utilisateurs du réseau. Ils n'ont aucun paramétrage à effectuer, ni sur leur système d'exploitation, ni sur leur navigateur.

De nos jours, un serveur proxy de filtrage est presque toujours mis en place dans un réseau local, quelle que soit l'organisation qui le gère (entreprise, collectivité, établissement scolaire) afin de limiter et surveiller les utilisateurs dans leurs accès à l'Internet. C'est notamment le cas des lycées d'Île‑de‑France, dont les requêtes sont systématiquement contrôlées par un proxy transparent géré par la Région.

Autres modèles de communication

Hormis le concept client‑serveur, on trouve d'autres modèles de communication dans les réseaux. En particulier, deux autres modèles sont importants à connaître :

  • Le modèle maître‑esclave(s) W (en anglais, master‑slave), correspond à une situation ou une machine – dite maître – exerce un contrôle unilatéral de la communication (émission de données, requêtes, etc.) tandis que le ou les autres machines – dits esclaves – ne peuvent qu'obéir aux injonctions de la machine maître (les esclaves ne peuvent pas communiquer entre eux ni émettre des requêtes) ;
    • Ce modèle est adopté notamment :
    • dans les réseaux locaux industriels comme CAN, I2C, Modbus… ou les machines dont des équipements communicants répartis dans un système comme un véhicule, une machine‑outil, etc.
    • dans les réseaux personnels avec la technologie Bluetooth et domotiques (technologies ZigBee, Z‑Wave, etc.).
  • Le modèle pair‑à‑pair W (en anglais peer‑to‑peer, abrégé p2p) permet de décrire un fonctionnement du réseau où, selon les circonstances, chaque machine peut jouer le rôle de client comme de serveur.
    • Très pertinents dans les systèmes plus ou moins légaux de partage de fichiers (musique, films…), il est également bien adapté pour décrire les systèmes de stockage ou de calcul distribué sur un ensemble de machine.

Notion de qualité de service

Dans le domaine des réseaux, on appelle qualité de service W – en anglais, quality of service, abrégé QoS – la capacité d'un réseau à assurer la transmission des données sans altération et dans des délais satisfaisants. Elle peut s'exprimer en termes de débits, taux de pertes de paquets, taux de disponibilité de tel ou tel serveur, etc.

Dans sa définition générale, la qualité de service est une notion subjective (tout dépend de ce que l'on entend par « délais satisfaisants ») mais elle peut faire l'objet d'évaluations quantifiées dans des contextes précis.

Par ailleurs, la notion de qualité de service se retrouve dans les paramètres des protocoles pour mettre en œuvre des mécanismes censés améliorer les performances : c'est notamment pour les protocoles IP, Ethernet, Wi‑Fi.

Acteurs et institutions des réseaux

Au début de ce chapitre , on a vu que l'Internet n'est un réseau « public » qu'en apparence. En réalité, il s'agit de l'interconnexion d'une multitude de réseaux dont chaque équipement, chaque liaison, est bel et bien la propriété privée (et donc placé sous la responsabilité directe) de telle entreprise ou tel organisme dits acteurs de l'Internet.

S'il n'existe dans l'absolu aucune autorité qui dirige ces acteurs, il y a néanmoins des institutions et organismes qui veillent à son bon fonctionnement et qui en régulent certains aspects, en particulier :

  • les protocoles fondamentaux et les normes qui les régissent ;
  • l'attribution des adresses IP et des noms de domaines.

Plus généralement, même un réseau local peut faire intervenir plusieurs acteurs qu'il ne faut pas confondre, même s'ils peuvent être parfois identiques. On doit notamment distinguer

  • l'acteur qui met en place l'infrastructure du réseau (le câblage et les machines) ;
  • l'acteur qui installe et paramètre les logiciels essentiels au fonctionnement du réseau ;
  • l'acteur qui assure l'administration du réseau et garantit son bon fonctionnement.

Les opérateurs d'infrastructures

Un opérateur d'infrastructures des réseaux est une entreprise qui possède et entretient des infrastructures de télécommunication à grande échelle (dorsales, réseaux d'antennes, flottes de satellites…).

Dans tous les pays développés, on trouve parmi ces opérateurs :

  • le ou les opérateurs historiques du RTC (cf. supra ) ;
  • les câblo‑opérateurs de télévision qui ont bâti un vaste réseau et qui n'ont cessé de l'améliorer ;
  • les grands opérateurs de téléphonie mobile qui ont implanté un réseau national d'antennes relais ;
  • et aussi des entreprises ou des organismes qui possèdent des infrastructures de transport en général (compagnies de réseaux routiers, ferroviaires, fluviaux, électriques, gaziers, chauffage urbains, eaux usées…) sur la base desquelles il est économiquement pertinent d'installer un réseau de transport de données.

La notion de « grande échelle » commence avec celle d'une grande métropole, mais peut concerner une région ou plusieurs régions d'un pays, et aller jusqu'à l'échelle de la planète entière.

  • Pour une présentation des infrastructures de l'Internet en France, on peut consulter cet article W.
  • Pour une présentation des infrastructures de l'Internet dans le monde, on peut consulter cet article W.

Actuellement (en 2025) en France métropolitaine, les grands opérateurs d'infrastructure sont :

  • les quatre grands opérateurs de télécommunication, à savoir le groupe Orange W (issu de l'opérateur historique du RTC France Telecom), l'entreprise SFR W (filiale du groupe Altice), l'entreprise Bouygues Telecom W (filiale du groupe Bouygues W), et l'entreprise Free SAS W, filiale du groupe Iliad W ;
  • des filiales d'entreprises d'infrastructures ferroviaires, comme Terralpha , filiale de SNCF Réseau W ou RATP Connect , filiale de la RATP W ;
  • des filiales de grandes entreprises de construction et travaux publics, comme Axione W (filiale de Bouygues Énergies & Services), ou Vinci Energies W (filiale du groupe Vinci W) ;
  • des entreprises spécialisées comme Altitude Infra , filiale du groupe Altitude .

Opérateurs de transport

Un opérateur de transport de l'Internet est une entreprise qui exploite des infrastructures de télécommunication à grande échelle.

Un opérateur de transport ne possède pas nécessairement ces infrastructures : pour exercer son activité, il peut louer à un opérateur d'infrastructures de la bande passante – on parle spécifiquement de transit IP W.

Par rapport à un opérateur d'infrastructures, un opérateur de transport peut notamment :

  • installer et mettre en œuvre des machines dédiées au transport de données (routeurs, serveurs DNS, etc.) ;
  • ramifier le réseau à l'échelle locale (raccordement d'abonnés).

La plupart des opérateurs de transport sont en fait des opérateurs de télécommunication W qui développent le même genre d'activités également dans le domaine de la téléphonie W. Certains, en particulier les opérateurs de télécommunication historiques, sont également des opérateurs d'infrastructures.

Mais il existe aussi des entreprises spécialisés dans l'activité de transport de données, qu'on appelle des transitaires.

Actuellement (en 2025) en France métropolitaine, les principaux opérateurs de transport sont les quatre grands opérateurs de télécommunication cités supra  en qualité d'opérateurs d'infrastructures, à savoir Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free, et qui sont par ailleurs fournisseurs d'accès (cf. infra ).

On peut également citer des transitaires comme les entreprises américaines Zayo W (qui a acquis en 2014 la française Neo Telecoms W, et qui constitue maintenant le système autonome AS6461) et Cogent Communications W (système autonome AS174) ou encore la suédoise Arelion W (système autonome AS1299).

Notions de peering

Aucun opérateur de transport ne gère un réseau suffisamment grand pour atteindre la totalité des adresses IP de l'Internet. Pour permettre la transmission de données entre n'importe quelles machines connectées, les opérateurs sont amenés à partager des routes avec leurs pairs – ce qu'on appelle le peering W. Sans ces échanges mutuels, qui font bien évidemment l'objets d'accords commerciaux, l'Internet ne pourrait pas exister à l'échelle mondiale.

Tous les opérateurs cités dans l'exemple supra sont des dits « de niveau 1 » (en anglais, tier 1) W.

Fournisseurs d'accès

Un fournisseur d'accès à l'Internet W (FAI – en anglais, ISP pour Internet service provider) est une personne morale (entreprise, association…) qui propose des contrats permettant aux souscripteurs (particuliers, entreprises, etc.) d'accéder à l'Internet.

La quasi totalité des FAI sont aujourd'hui des entreprises qui proposent à leurs clients (particuliers, autres entreprises, associations, organismes publics…) des contrats d'abonnements de longue durée. Ils mettent à leur disposition les équipements nécessaires aux services souscrits (box, box TV…).

Les tarifs d'abonnement dépendent bien évidemment des prestations, non seulement en termes de débit, mais aussi de nombre de lignes souscrites et d' éventuelles garanties de continuité de service.

Les principaux FAI sont aussi des opérateurs de transport sur le réseau. De plus, ils proposent souvent d'autres services comme l'hébergement de sites web, bien au delà de l'offre minimale faite aux particuliers.

Actuellement (en 2025) en France métropolitaine, les fournisseurs d'accès sont les quatre grands opérateurs de télécommunication cités supra  en qualité d'opérateurs d'infrastructures (Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free), et qui sont également opérateurs de transport.

Remarque. Les FAI français ont développé des marques commerciales à bas coûts pour cibler une clientèle jeune (Sosh chez Orange, B&You chez Bouygues, RED chez SFR). Ce ne sont pas véritablement des opérateurs indépendants. Il en va de même des marques Coriolis (SFR) et Nordnet (Orange).

Hébergeurs de données et de services

Un hébergeur Internet (en anglais, on parle d'Internet hosting service W) est une personne morale (entreprise, association, institution, université…) qui stocke une grande quantité de données informatisées ou de logiciels en ligne pour en fournir l'accès via l'Internet.

Un hébergeur Internet dispose et met en œuvre de nombreux serveurs de données, mais aussi parfois d'applications pour effectuer des calculs qui ne peuvent être accomplis par de simples ordinateurs dans une entreprise.

Le plus souvent regroupés en centres de données W (data center), ces serveurs fonctionnent en permanence et occasionnent une consommation d'énergie considérable, tant pour l'alimentation électrique des machines que leur refroidissement.

Une grande partie des services d'hébergement concerne les milliard de pages web qui forment la toile mondiale. Les organisations qui assurent ce service sont qualifiées d'hébergeurs web W (web hosting service).

Actuellement (en 2025), les principaux hébergeurs de données sont :

  • à l'échelle mondiale, les entreprises américaines AWS W (Amazon web services), Google Cloud W) et Microsoft Azure W, les allemandes Ionos W et Hetzner W, etc. (cette liste est très sommaire) ;
  • en France, OVHcloud W, Scaleway W (filiale du groupe Iliad), Gandi W…

Fabricants de matériel

Dans l'univers des fabricants de matériels pour les réseaux :

  • On trouve bien entendu certains grands constructeurs informatiques (Dell, HP…) qui proposent des gammes de serveurs.
  • Mais il y a surtout des entreprises spécialisées (Cisco Systems W, Juniper Networks W, Ericsson, Huawei W, D‑Link, 3com…) dans le domaines des cartes réseaux, des commutateurs, des routeurs, etc.

La spécialisation des fabricants est rendue nécessaire par la complexité et la vitesse d'évolution des technologies employées.

Chaque fabricant dispose d'au moins un identifiant institutionnel qui forme la première partie de l'adresse physique unique – dite MAC, cf. supra  – associée à chaque interface réseau produite.

Organismes scientifiques et techniques

On a vu que les échanges de données sur l'Internet – et plus généralement sur tout type de réseau – obéissent à des protocoles complexes. La genèse de ces protocoles est presque toujours le fruit d'une collaboration étroite entre divers départements de recherche au sein :

  • des universités (MIT W, UCLA W, UCB W…) ;
  • des institutions nationales ou gouvernementales (DoD W, INRIA W…) ;
  • des grandes entreprises (AT&T W…).

De plus, les travaux de recherche sont fédérés par des institutions ou des associations scientifiques et techniques qui mettent en place des groupes de travail, organisent des congrès, éditent des revues, des sites de vulgarisation ou développent des solutions technologiques. En particulier, on peut citer :

  • l'IEEE W (Institute of electrical and electronics engineers) qui joue un rôle de premier plan dans la normalisation des protocoles des couches basses ;
  • le W3C W (world wide web consortium) qui est chargé de la normalisation des langages de codage des ressources du web (langages HTML, CSS, formats PNG, SVG, etc.) en vue de leur compatibilité ; ces aspects sont souvent intrinsèquement liés aux protocoles de communication ;
  • l'ISC W (Internet systems consortium) qui développe des logiciels libres de services réseaux (DNS, DHCP…).

Institutions administratives

L'Internet étant un réseau mondial, il devrait être gouverné par des institutions internationales à l'instar de l'UIT W (Union internationale des télécommunications) pour les réseaux téléphoniques.

Mais l'invention de l'Internet W est presque exclusivement américaine, et aujourd'hui, ce sont encore des organismes placés sous diverses juridictions des États‑Unis qui en assurent la gouvernance.

L'ISOC

L'organisme qui « domine » la gouvernance de l'Internet est l'Isoc W (pour Internet Society). C'est une association à but non lucratif et à vocation internationale, de droit américain mais en principe indépendante du gouvernement des États‑Unis.

L'Isoc supervise notamment l'IETF W (Internet engineering task force). Il s'agit d'un ensemble de groupes de travail qui réunissent informellement des spécialistes du monde entier participant bénévolement à promouvoir et développer des standards performants pour l'Internet.

Les travaux de l'IETF sont publiés sous la forme de documents techniques appelés RFC W(request for comments – cf. supra ). Certains finissent par être promus au rang de normes.

L'ICANN

Un autre organisme de régulation très important est ICANN W (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). C'est une société à but non lucratif de droit californien, donc également indépendante du gouvernement des États‑Unis.

Depuis 1998, l'ICANN exerce la tutelle de l'IANA W (Internet assigned numbers authority) qui a la maîtrise de :

  • l'attribution à l'échelle mondiale des blocs d'adresses IP (cf.  supra ) aux registres régionaux (RIR W) ;
  • la validation des noms de domaines de 1er niveau W (en anglais, top‑level domain, abrégé TLD), c'est‑à‑dire composant l'identifiant le plus à droite (dans le sens de lecture) des noms de domaines, comme par exemple fr ou com.

La mise de l'IANA sous la tutelle de l'ICANN a essentiellement eu pour but de donner à ce qui n'était historiquement qu'un département de l'USC (University of Southern California) un statut administratif à la hauteur des enjeux internationaux que sous‑tendent ses prérogatives. En effet, depuis que l'Internet est largement développé sur la planète, il est difficile pour les différents pays d'accepter que les noms de domaines de premier niveaux restent le monopole du gouvernement américain.

Quant aux noms de domaines de 2e niveau, ils relèvent d'autres organismes appelés TLD managers, dont beaucoup sont nationaux.

En France, c'est l'AFNIC W (Association française pour le nommage Internet en coopération) qui gère les noms des domaines de 2e niveau inclus dans la majorité (mais pas la totalité) des domaines de 1er niveau qui sont du ressort de l'État français : fr, re, etc.

Ces aspects sont détaillés au chapitre R2‑I .

Organismes internationaux de normalisation

Même si l'Internet est un univers assez peu régulé comparativement à d'autres réseaux de télécommunication (téléphone, télévision), les normes y jouent un rôle important. Elles constituent souvent les documents techniques de référence sur lesquels s'appuient :

  • les fabricants pour produire des matériels compatibles entre eux ;
  • les législateurs pour imposer des conditions de sécurité aux installations et à leurs usages.

L'Internet étant un réseau mondial, seuls sont en principe compétents les organismes internationaux de normalisation, à savoir :

  • l'ISO W (Organisation internationale de normalisation),
  • la CEI W (Commission électrotechnique internationale),

l'un de l'autre basés à Genève et qui agissent de façon complémentaires.

Néanmoins, l'histoire du développement de l'Internet a grandement échappé à ces organismes. Jusqu'à présent, ils n'ont eu qu'une influence limitée sur les technologie, notamment sur les aspects logiciels. Les technologies des réseaux qui font l'objet de normes ISO ou CEI sont peu nombreuses. Quand c'est le cas, cela mérite d'être signalé.