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Comment marche l'Internet ?


Cette fiche contient des informations assez techniques. Son but n'est pas de vous transformer en informaticien, ni de vous parler de toutes les techniques utilisées sur Internet. Il s'agit au contraire de faire comprendre en quoi la technique actuelle influe sur le travail du webmestre.

Qu'est-ce que l'Internet ?

L'Internet est physiquement composé des millions d'ordinateurs qui y sont connectés, des matériels d'interconnexion et des câbles qui les relient. Ces ordinateurs sont très différents les uns des autres, aussi bien du point de vue matériel que logiciel. Le matériel comporte de banals PC (micro-ordinateurs) et d'énormes machines, comme celle qui héberge le moteur de recherche AltaVista, dont le prix les met hors de portée de toute association. Mais la différence n'est que quantitative : tous bénéficient d'un égal accès à l'Internet... Répétons-le : il n'y a pas de différence qualitative entre les machines serveuses et votre machine de bureau. Et, même du point de vue quantitatif, le serveur web que vous consultez est probablement hébergé sur une machine plus petite que votre PC multimédia dernier cri.

La plus grosse différence entre ces ordinateurs est logicielle : ils fonctionnent avec des systèmes d'exploitation différents. Le système d'exploitation est le logiciel de base de l'ordinateur. C'est lui, bien plus que le matériel, qui détermine le comportement de la machine. Le PC sur lequel cette fiche a été écrite utilise le système d'exploitation Debian. Cela a beau être un PC, un habitué du système d'exploitation MS-Windows aurait sans doute du mal à s'en servir. Le matériel, en fait, n'est qu'une caisse et l'utilisateur interagit avec du logiciel. D'où son importance. Ainsi, un Macintosh utilisant Debian ressemblera beaucoup plus à un PC avec Debian qu'à un autre Macintosh dont le système d'exploitation est le MacOS d'Apple.

En plus du système d'exploitation, logiciel de base utilisé par la machine, tout ordinateur possède un grand nombre de logiciels d'application, ceux qui vont servir au travail quotidien : traitement de textes, éditeur de textes, vérificateur de pages web, logiciel de dessin, etc. Il existe une plus grande variété de logiciels que de systèmes d'exploitation.

D'où la première règle, imposée par cette variété : vos correspondants sur Internet n'ont pas forcément les mêmes logiciels que vous. On reçoit souvent des documents par courrier électronique. Certaines personnes envoient des documents spécifiques d'un logiciel particulier, ou même d'une version particulière d'un logiciel. Si vous voulez maximiser vos chances d'être lu, tenez-vous en aux normes communes à toutes les machines de l'Internet [1]. Ce n'est pas parce que vous avez MS-Word version 2000 que vos correspondants auront fait le même choix d'équipement.

Les ordinateurs ne sont pas tout : d'abord, outre votre machine de bureau, de nombreux autres ordinateurs concourent à ce que l'Internet soit en état de marche. Il y a le serveur web, sur lequel vos fichiers sont hébergés (et les logiciels qui tournent sur ces machines sont en général très différents de ceux que vous avez sur votre micro-ordinateur), les serveurs de noms de domaine, et des machines plus éloignées encore de la vôtre comme les routeurs - les postes d'aiguillage de l'Internet - soit les machines où se prend la décision d'envoyer des données par une route plutôt que par une autre. Quoique invisibles, ils sont indispensables, et les performances de l'Internet dépendent beaucoup d'eux. Car, ces machines si discrètes - et les câbles qui les relient - forment l'infrastructure de l'Internet.

Comment ça fonctionne ?

La plupart (mais pas tous) des services de l'Internet fonctionnent en mode client-serveur. Cela veut simplement dire qu'un des ordinateurs possède les informations, celles-ci sont stockées sur ses disques, et que l'autre va les lui demander. Le serveur est celui qui possède les informations. Il attend des clients et, comme ceux-ci peuvent arriver n'importe quand, le serveur est typiquement une machine allumée 24 heures sur 24. Le client est couramment votre machine de bureau : au moment où vous le décidez, votre ordinateur va aller chercher des informations sur le serveur. Notez que, dans le cas du web, une même machine serveuse peut héberger de très nombreux sites.

Pour que le transfert d'informations du serveur au client se fasse bien, il faut que le client connaisse l'adresse du serveur, pour savoir où demander, parmi les milliers de machines connectées, et que le serveur et le client parlent un langage commun, ce que l'on nomme un protocole.

Les adresses sont utilisées partout dans les réseaux (et pas seulement dans les réseaux informatiques, un numéro de téléphone est un exemple d'adresse). Dans l'Internet, vous avez un type d'adresse par service utilisé. Par exemple, pour le web, les adresses se nomment des URL (Universal Resource Locator, ce qui veut dire, à peu près, adresse universelle d'une ressource) et ressemblent à : http://www.globenet.org/RLF

Vous n'êtes pas obligé de comprendre cette adresse mais vous devez la taper sans erreur en respectant notamment la différence majuscules/minuscules. Si vous voulez la décoder, notez simplement que le premier champ (les lettres avant le :) désigne le protocole, c'est-à-dire le langage informatique à utiliser entre les deux machines (il en existe d'autres que HTTP), le deuxième champ (entre les // et le premier / isolé) est le nom de la machine serveuse et le reste de l'adresse désigne un fichier ou dossier précis sur un serveur qui peut en comporter beaucoup.

Ceci ne concerne que le web : les adresses du courrier électronique sont différentes. Il s'agit en effet d'un service très différent, aussi bien dans ses concepts que dans son utilisation. Elles ressemblent à : bortzmeyer@ras.eu.org Le premier champ (à gauche du @) est en général le nom du destinataire (cela peut être un pseudonyme ou des initiales) et le deuxième champ (à droite du @) est un domaine.

Les câbles

Tous ces ordinateurs sont reliés par des câbles, eux aussi très variés. Vous avez peut-être entendu des affirmations du type "Pour surfer plus vite sur le Net, il faudrait plus de fibres optiques". En réalité, le problème du débit des tuyaux est bien plus complexe que cela.

Pour l'utilisateur de l'Internet, la performance dépend de la latence et du débit. La première est le temps que mettent les données à voyager. Le second est la quantité de données qui peuvent passer en même temps. Pour prendre une comparaison automobile, un scooter a certainement une meilleure latence qu'un camion dans les rues de Paris (il arrivera avant le camion) mais le camion a un meilleur débit (un déménagement avec le camion prendra moins de temps).

Le facteur essentiel qui gouverne la latence est la longueur du "câble". Une liaison satellite a en général une mauvaise latence car la plupart des satellites de télécommunication sont installés sur l'orbite géostationnaire, qui est loin de la Terre. C'est pour cela que les liaisons transatlantiques sont en général le fait de câbles sous-marins.

Pour un serveur web, c'est en général le débit qui est le plus important.

Le facteur essentiel qui gouverne le débit est la rapidité de modulation de l'émetteur, c'est-à-dire la capacité de l'émetteur à émettre beaucoup de bits en peu de temps. Cette capacité dépend assez peu du câble (encore qu'un câble de qualité insuffisante puisse empêcher de tirer parti d'un émetteur rapide). C'est ainsi que les mêmes câbles du téléphone peuvent faire passer les 14 kilobits par seconde d'un modem bas de gamme ou le débit mille fois supérieur de la technique ADSL [2]. On voit que la fibre optique n'est nullement nécessaire.

Le kilobits par seconde, c'est l'unité de débit (l'unité de latence étant la seconde). Plus ce chiffre est élevé, plus vous faites passer d'informations par seconde. Une image typique d'une page web fait entre 10 et 40 kilo-octets. Une page web typique, sans les éventuelles images, fait entre 1 et 2 kilo-octets [3].

Une image à qualité suffisante pour être imprimée atteint facilement 1 méga-octet (1024 kilo-octets). L'intégralité de la Bible, Ancien et Nouveau Testament, prend, après compression, à peu près la même taille. Cela veut dire qu'avec le modem à 14 kilobits par seconde ci-dessus, on fera passer la Bible en 8000/14 = moins de dix minutes. Si on télécharge la Bible, on est en général prêt à patienter un peu. Mais, quand on attend une page web, on supporte beaucoup moins bien une attente, ne serait-ce que de sept ou huit secondes. Dans le même temps, avec un modem identique, on peut faire passer 14 kilo-octets, ce qui fait une page moyenne avec une ou deux très petites images.

Enfin, le son ou la vidéo consomment tellement de débit qu'il s'agit d'un véritable gaspillage des ressources du réseau. Dans ce domaine, la notion de développement durable ne s'est pas encore imposée.

Donnons quelques valeurs typiques de débit. Un modem courant débite entre 25 et 30 kilobits par seconde, selon l'état de la ligne téléphonique (il ne sert à rien d'avoir un modem rapide sur une mauvaise ligne, un problème que les Africains connaissent bien). Une ligne spécialisée (donc permanente) Transfix va entre 256 kilobits par seconde et 2 mégabits par seconde. Un réseau local à technologie Ethernet, comme il y en a sans doute dans votre entreprise ou votre université, va à 100 mégabits par seconde. Les grands câbles transatlantiques ont un débit de plusieurs dizaines de gigabits par seconde, mais partagé entre beaucoup d'utilisateurs [4].

C'est là en effet la plus grande escroquerie qui accompagne les discours des fournisseurs d'accès ou d'hébergement sur les performances : faire croire que le débit du dernier lien, celui qui arrive sur le bureau de l'utilisateur, est le plus important. En réalité, le goulet d'étranglement est bien souvent ailleurs. Les grandes lignes entre opérateurs de télécommunication ont effectivement un très fort débit, mais elles sont aussi très sollicitées. Imaginez un fournisseur d'accès ayant cent cinquante abonnés connectés simultanément, grâce à ses batteries de modems. S'il a un débit total de 2 mégabits par seconde dans les lignes le connectant à l'extérieur, chaque abonné ne disposera que de la vitesse d'un médiocre modem [5], puisqu'ils se partagent le débit. Vu le taux de partage régulièrement pratiqué, on comprend qu'aucun fournisseur d'accès n'annonce ces chiffres.

C'est encore plus vrai si vous passez par les lignes internationales. Si vous regardez un site web hébergé au Japon, le débit pratique dont vous disposez, pour vous tout seul, est très inférieur à celui du plus lent modem. Croire que passer d'une technologie modem à une technologie, disons, ADSL, accélérera vos consultations est erroné. Croire que votre site est assez rapide s'il peut être consulté avec un modem à 28 kilobits par seconde, est dangereux : si vous avez des lecteurs lointains, quelle que soit la sophistication de leur équipement, ils ne pourront pas avoir un tel débit.

Ce partage varie en outre dans le temps. Combien d'utilisateurs, convaincus par le discours commercial d'un nouvel opérateur ("Chez nous, cela va bien plus vite") ont pris un nouvel abonnement, constaté effectivement que cela marchait mieux, pour se retrouver, trois mois plus tard, aux mêmes débits qu'avant, lorsque beaucoup d'autres ont été convaincus, et utilisent les mêmes lignes qu'eux.

Résumons-nous : le débit à prendre en compte est celui du plus faible maillon de la chaîne. Rien ne sert de courir sur une portion du trajet, s'il y a des obstacles sur une autre.

Eve Demazière


Auteur(s) : Eve
Date : 14 février 2003

 
[1] Enregistrez une version de votre document, à partir de votre logiciel de traitement de texte, au format "Texte seul", et envoyez cette version.

[2] Assymetric Digital Subscriber Line.

[3] La moitié étant facilement prise par les balises HTML. Il existe des programmes qui permettent de mesurer facilement la taille totale d'une page (en comptant les images, les "frames", etc.), même si celle-ci est sur un serveur web distant. Par exemple, le logiciel Delambre : http://delambre.sourceforge.net

[4] Rappel : un kilobit égale mille bits, un mégabit égale un million de bits et un gigabit égale un milliard de bits. Mais un kilo-octet égale 1024 octets.

[5] D'autant plus qu'aux clients par modem s'ajoutent souvent d'autres clients par ligne plus rapide et les sites Web hébergés.

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