Au moment où la première connexion Internet a été établie, le monde de technologie changé à jamais, et comprendre comment fonctionne Internet est devenu un sujet d'intérêt pour tout le monde. Apprenez à travers cet article, comment fonctionne internet, et l'importance de manier cet outil qui apporte de grands bénéfices à l'être humain.
Comment fonctionne Internet ?
Pour connaître comment fonctionne l'internet des objets, nous allons commencer par définir le fonctionnement du protocole TCP/IP (Transmission Control Protocol & Internet Protocol). Ce protocole est chargé d'établir les règles d'Internet, tant pour celui qui communique que pour celui qui reçoit les données. Si les règles édictées par ce protocole ne sont pas respectées, la communication entre les équipes ne sera pas possible. Ces réglementations sont importantes car elles permettent d'assurer une compatibilité entre chacun des points, nœuds et canaux par lesquels transite l'information.
Le terme « ISP » qui vient de son acronyme en anglais Internet Service Provider ou Internet Service Provider. Les FAI sont chargés d'attribuer un numéro d'identification unique à chaque appareil. Cela permet aux appareils d'être découverts sur le réseau lorsqu'ils sont connectés.
Le numéro d'identification unique sur le réseau est appelé "adresse IP", et ce numéro ne peut être détenu par aucun autre appareil du réseau.
Le protocole TCP/IP a été développé pour fonctionner de cette manière afin d'imiter le service postal. Par exemple, dans le monde réel, il n'y a pas deux personnes ayant le même prénom et le même nom, qui vivent dans le même pays et qui ont la même adresse de résidence. Il est donc possible d'envoyer une carte postale sans confusion d'identité.
Internet fonctionne de manière similaire car sa méthode consiste à appliquer l'attribution d'adresse IP du protocole TCP/IP.
Pour cela, il attribue un numéro qui ne sera pas dupliqué au sein de ce réseau, et ainsi l'équipement peut être identifié rapidement et sans erreur lors de la livraison ou de la réception des données.
Maintenant, il y a deux appareils qui jouent un rôle très important dans l'attribution des adresses IP. L'IPS accorde l'attribution d'identité, au moyen d'un modem et/ou d'un routeur.
Comment fonctionne Internet : monde numérique contre monde analogique
Tout d'abord, il faut tenir compte du fait que les informations envoyées par nos ordinateurs se font par le biais de signaux. Il y a des signaux numériques, qui sont utilisés par nos équipements numériques, des équipements qui vont des ordinateurs aux téléphones portables. Les signaux numériques sont ceux qui reflètent deux états « haut » et « bas », qui représentent le 1 et le 0 des bits.
D'autre part, il existe des signaux analogiques, qui sont principalement utilisés par les lignes de transmission telles que les fibres optiques, les câbles en cuivre et les antennes.
Les signaux analogiques sont sinusoïdaux, c'est-à-dire que leur représentation graphique est une courbe qui change constamment dans la même période de temps.
De même, les signaux analogiques sont ceux que l'on trouve dans la nature tels que la lumière, les sons, l'énergie, entre autres.
Maintenant, pourquoi n'utilise-t-on pas qu'un seul type de signal, car les composants et la programmation interne utilisés par les appareils numériques fonctionnent aujourd'hui avec des bits.
Si l'on se souvient de ce qui a été mentionné ci-dessus, les bits sont ceux qui manifestent les deux états de variation « 1 » et « 0 ». Cependant, les signaux analogiques sont capables de couvrir de plus grandes distances lorsqu'ils sont transmis car des fréquences plus élevées peuvent être utilisées sans distorsion ni perte d'informations.
C'est pourquoi il est nécessaire de faire une superposition des signaux ou, si l'on utilise le terme technique, de moduler ces signaux. Ce processus consiste à "intégrer" le signal numérique dans un signal analogique appelé "Carrier", de sorte que le signal numérique puisse parcourir de longues distances en utilisant des lignes de transmission qui n'autorisent que des signaux analogiques. C'est à ce stade que le travail du modem et du routeur entre en action.
Mais avant de commencer, nous devons comprendre ce qu'est Internet.
Qu'est-ce qu'internet et comment ça marche ?
Internet consiste en un gigantesque réseau de communication entre tous les ordinateurs et appareils existants dans le monde qui s'y connectent, quelle que soit la distance et en temps réel.
Au sein de ce réseau, il existe différentes lignes de transmission telles que des câbles, des fibres optiques, des antennes et même des satellites, pour ne citer que quelques-uns des éléments typiques qui interviennent pour établir la communication.
Même lorsqu'il existe différents moyens de transmission et/ou de réception, le protocole appliqué par tous ces appareils est le protocole TCP/IP. Voici une vidéo expliquant le fonctionnement d'internet :
Maintenant que nous avons le concept de base d'Internet, commençons à comprendre comment fonctionne Internet.
Modem
Afin de comprendre le fonctionnement d'internet, il est nécessaire de définir l'un des dispositifs clés qui font partie de ce système de communication. Le modem est un appareil capable de moduler (Mo) et de démoduler (Dem) les signaux analogiques qui contiennent les signaux numériques. Il remplit la fonction de transducteur entre le monde analogique et le monde numérique.
Toutes les données envoyées de notre ordinateur au réseau se font avec un signal numérique. Ce signal passe par le modem qui module le signal numérique ou le superpose au signal porteur qui est analogique pour être envoyé au réseau par la ligne de transmission à laquelle il est connecté. Il existe différentes lignes de transmission, comme nous l'avons dit, il peut s'agir de câbles en cuivre, de fibres optiques ou, s'il s'agit d'Internet par satellite, d'une antenne.
Par la suite, lors de la réception du signal vers les serveurs avec lesquels nous communiquons, le processus inverse de modulation, qui est la démodulation, prend effet. Ce processus sépare ou extrait le signal numérique de l'analogique afin que vos appareils puissent interpréter les données.
Les serveurs renvoient ensuite leur réponse, remodulant leurs signaux numériques en signaux analogiques. Lorsque le modem reçoit ces signaux analogiques, il lance la démodulation, car notre appareil ne fonctionne également qu'avec des signaux numériques.
Routeur internet
C'est un appareil qui effectue un processus appelé "routage", qui consiste à communiquer et à envoyer des données sur différents réseaux. Dans ce processus, les routes par lesquelles les octets voyageront sont établies.
Un grand nombre d'octets voyagent entre différents réseaux le long du même itinéraire, c'est ce qu'on appelle le trafic de données. Même ainsi, des mécanismes sont utilisés pour que les données n'interfèrent pas les unes avec les autres.
Il existe des millions de réseaux, ce qui leur permet d'avoir les mêmes adresses IP en interne, mais il n'y a pas de confusion entre eux car les IP attribuent des adresses et le protocole TCP/IP est appliqué.
Actuellement, des routeurs capables de remplir simultanément les fonctions de modem et de routeur ont déjà été développés.
Protocole TCP / IP
Comme nous l'avons déjà mentionné, le protocole TCP/IP est chargé d'établir les directives que les réseaux doivent suivre à la fois dans leurs connexions et dans leurs configurations, c'est-à-dire la manière dont Internet fonctionne. Le protocole TCP/IP attribue des adresses IP qui, comme nous l'avons dit, sont le numéro d'identification que chaque appareil reçoit au sein d'un réseau.
Partout dans le monde, il y a des milliards d'appareils connectés au réseau Internet, et par conséquent, des millions de réseaux sont nécessaires, où chacun a sa propre identification unique. Ensuite, nous expliquerons comment fonctionne Internet.
Toutes les adresses IP sont composées de 32 bits, soit trente-deux "1" et/ou "0". Ces 32 bits sont divisés en groupes appelés "octets". Cela signifie que 8 bits sont regroupés pour former un octet. Au total, 4 octets sont constitués, soit 4 groupes constitués de 8 bits chacun, leur donnant 32 bits initiaux. Chaque octet est à son tour converti en sa notation décimale, et ils sont séparés par un point.
Prenons l'exemple de ces 32 bits :
Maintenant, nous les séparons en octets ou octets :
Enfin, on leur donne leurs valeurs décimales selon leur position : 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 et 1. Si on additionne ces valeurs on obtient un total de 255 maximum, c'est pourquoi le les notations décimales vont de 0 à 255 :
Puis:
Adresse IP:
Certains bits sont utilisés pour désigner l'identifiant du réseau et les autres pour l'identifiant de l'hôte. Pour l'adressage des adresses IP en version 4 (IPv4), des classes sont utilisées pour les classer. Ces classes définissent combien de bits correspondent à l'identifiant de réseau et combien seront affectés à l'identifiant d'hôte.
Même lorsqu'il y a 5 classes, on ne nommera que les 3 principales :
Classe a
Prend en charge les grands réseaux Internet. Le premier octet ou les 8 premiers bits sont affectés à l'identifiant réseau et les 24 autres octets à l'identifiant Host. Le premier octet est compris entre 0 et 127. Par exemple : 127.255.255.255
Classe B
Cette classe couvre les réseaux Internet de taille moyenne. 32 bits sont divisés de manière égale, c'est-à-dire que les deux premiers octets sont destinés à l'identifiant du réseau et les deux autres octets à l'identifiant de l'hôte. Le premier octet est compris entre 128 et 191. Par exemple 145.167.133.1
Classe c
Prend en charge les petits réseaux Internet. Dans cette classe, les trois premiers octets ou 24 bits représentent le réseau et le dernier octet représente l'identifiant de l'hôte. Le premier octet est compris entre 192 et 223. Le dernier octet de l'adresse IP est utilisé pour identifier l'hôte ou notre équipe.
TCP
Les réglementations du protocole TCP sont celles qui établissent la manière dont les données doivent être transmises, c'est-à-dire que ces réglementations sont celles qui façonnent le fonctionnement d'Internet. Nous commencerons par expliquer le fonctionnement du protocole TCP, bien que nous le fassions sans profondeur afin qu'il soit facile à comprendre.
Le schéma utilisé par le protocole TCP est basé sur quatre couches : Application, Transport, Internet et Accès au réseau Dans chacune de ces couches, il y a une division contrôlée et logique des informations.
La couche application est responsable du traitement des informations en tant que données. Au niveau de la couche Transport, ces données sont regroupées de manière égale en segments. La couche Internet regroupe ces segments en paquets. Et enfin, la couche d'accès au réseau regroupe ces paquets en trames.
Lorsque ces trames traversent le réseau et parviennent à atteindre le destinataire, le processus inverse se produit.
Dans ce cas, ce sont les trames qui arrivent au niveau de la couche d'accès au réseau, où elles sont décomposées en paquets au niveau de la couche Internet. Par la suite, ces paquets sont décomposés et transformés en segments dans la couche Transport. Enfin, ces segments sont décomposés et transformés en données dans la couche Application.
Le protocole TCP intègre des informations supplémentaires devant les données d'origine. Ces informations supplémentaires sont appelées un en-tête. C'est précisément dans cet en-tête que sont fournies des informations telles que l'adresse d'envoi, l'ordre de chaque trame, paquet, segment et données. Ceci est fait de sorte que lorsque le message doit être rejoint, il peut être possible de reconstruire les informations sans erreur en les bousillant.
Cependant, il est possible qu'il y ait des moments où les trames ne correspondent pas ou que certaines données soient perdues ou endommagées lors de la transmission. Lorsque ces scénarios surviennent, le protocole communique avec la source d'origine pour demander les informations afin qu'elles puissent être renvoyées jusqu'à ce que la restructuration du message soit terminée avec succès.
Fonctionnement d'Internet : serveurs et pages Web
Les serveurs jouent un rôle très important dans le monde d'Internet. Il est important de comprendre la fonction des serveurs afin de comprendre le fonctionnement d'Internet. Le courrier électronique sert d'exemple pour illustrer l'utilisation des serveurs. Les serveurs, comme leur nom l'indique, sont ceux qui fournissent un service aux utilisateurs.
Le fonctionnement des serveurs est qu'il y a, disons, deux "individus", où l'un se comporte comme le maître ou aussi appelé "maître" (qui dans ce cas est le client), et l'autre est "l'esclave" qui est le rôle du serveur. Le maître est celui qui demande l'information, en envoyant les demandes à une application, un programme, une page Web, entre autres, qui se trouvent sur le serveur, qui renvoie la "réponse", ou plutôt l'information demandée.
Même lorsque la relation entre un maître et un esclave est présentée, il faut tenir compte du fait que les processus sont exécutés entre le client et le serveur. En réalité, il est possible qu'il y ait des moments où le client et le serveur fonctionnent comme une seule entité.
L'une des principales caractéristiques des serveurs est qu'ils ont la capacité de donner des réponses à plusieurs enseignants ou utilisateurs simultanément. Prenons comme exemple l'utilisation d'un jeu vidéo en ligne, le serveur doit disposer de ressources très puissantes pour pouvoir répondre aux demandes de tous les utilisateurs qui accèdent à ce serveur. Mais, les ordinateurs des utilisateurs ont aussi une part et une consommation de ressources dans le développement de ce jeu vidéo.
Les serveurs sont également très courants dans les réseaux locaux. Par exemple, les serveurs sont largement utilisés dans les grandes, moyennes et petites entreprises, chacune peut avoir son propre serveur où les ressources peuvent être réparties entre tous ses ordinateurs, imprimantes, routeurs, entre autres.
Pages Web
L'une des façons de comprendre le fonctionnement d'Internet consiste à comprendre le processus de création, de recherche et de téléchargement de pages Web. Prenons l'exemple de cette même page Web, à la fois l'ordinateur que vous utilisez et le navigateur Web dans ce cas les clients, et tous les ordinateurs, bases de données et autres ressources qui font partie du "coin des connaissances" sont considérés comme le serveur.
Tout comme les ordinateurs ou les appareils connectés au réseau, les serveurs ont également des adresses IP. Cependant, il est courant que les serveurs achètent les "domaines", comme le domaine appelé "le coin de la connaissance" afin que leurs noms soient les adresses.
Cela offre un avantage, puisque le client peut accéder au serveur simplement en connaissant le nom de domaine.
Le langage dans lequel les pages Web sont écrites est basé sur le balisage hypertexte, d'où l'abréviation HTML HiperText Market Language. Ce type d'écriture est le code source de la page, qui établit comment l'organisation du contenu dans la page doit être. Cela se fait par le biais de marques hypertextes ou également appelées balises. L'importance de ces balises réside dans le fait qu'elles facilitent le travail des navigateurs web tels que Google pour trouver des informations sur Internet.
De nos jours, il existe également de nouveaux domaines thématiques ou TLD pour son abréviation en anglais. Ces domaines faciliteront l'identification de la finalité des pages Internet, par exemple, si une page Web a un contenu technologique, sa terminaison serait .tec, au lieu de .com ou .net.
Habituellement, pour accéder aux pages Web, un navigateur Web ou un moteur de recherche est utilisé, qui est responsable de la recherche, du téléchargement et de l'envoi des données demandées par le client ou l'ordinateur. Le navigateur Web a la capacité d'interpréter le code source ou HTML des pages Web afin que les utilisateurs puissent le visualiser.
Les pages Web sont stockées sur des serveurs, car ce sont des appareils qui disposent d'une grande quantité d'espace de stockage et qui sont constamment connectés au réseau pour offrir le service. Les serveurs les plus populaires aujourd'hui sont Apache, Nginx, Google et Microsoft.
Le transfert ou le téléchargement d'informations sur le World Wide Web (WWW) s'effectue grâce au protocole de communication HiperText Transfer Protocol (HTTP). Autrement dit, HTTP est le protocole qui permet d'accéder aux pages sur le Web.
Comment fonctionne Internet
Ensuite, il sera expliqué de manière très générale, comment fonctionne Internet. Le premier processus qui se produit est le décodage du nom du serveur qui se trouve dans l'URL. Pour cela, la recherche est effectuée au sein de la base de données distribuée Internet communément appelée DNS.
À ce stade, le protocole HTTP entre en action, qui est chargé de faire la demande de données au serveur Web. Lorsque la demande d'une page Web est faite, la ressource que le serveur nous envoie est le texte HTML qui est interprété par le navigateur, puis procède à la demande des graphiques et des fichiers FTP.
Lorsque tous les fichiers FTP ont été reçus du serveur, le navigateur procède à l'affichage de la page Web selon la description dans le code HTML. Une fois que toutes les informations sont correctement organisées, les images et autres données sont téléchargées et incorporées pour afficher entièrement la page à l'utilisateur sur son écran.
Vitesse de navigation
La vitesse de navigation est basée sur le temps qui s'écoule lors de l'envoi et du téléchargement de données. Cette vitesse de transfert d'informations est calculée en kilo-octets par seconde (kbps).
La vitesse de navigation tient compte du temps nécessaire pour rechercher, télécharger et présenter les informations ou données à l'utilisateur. De même, tenez compte du temps nécessaire pour charger, envoyer et enregistrer les informations envoyées depuis l'ordinateur de l'utilisateur.
Ces deux processus sont appelés vitesse de téléchargement et vitesse de téléchargement. Où la vitesse de téléchargement est l'information de l'ordinateur vers le Web, et la vitesse de téléchargement est celle qui arrive du Web vers l'ordinateur.
Bien sûr, d'autres facteurs jouent un rôle, comme les performances de l'ordinateur ou de la ligne de transmission.
Voyons quelques vitesses en fonction des lignes de transmission :
- ISDN (ligne téléphonique normale) : 56Kbps et 128Kbps.
- ADSL (ligne téléphonique spéciale) : 256Kbps, 512Kbps, 1Gbps, 30Gbps
– Câble en cuivre : cette ligne de transmission est largement utilisée au sein des réseaux internes de certaines entreprises. Cependant, il faut noter que ces câbles ne se trouvent qu'en interne. Les vitesses atteintes par ces câbles sont instables.
– Réseau électrique : aujourd'hui, en Espagne, on crée des réseaux utilisant le même câble que le réseau électrique.
– Li-Fi : aujourd'hui, il est possible d'effectuer la transmission au moyen de la lumière. Cette ligne de transmission peut réaliser une transmission de données à grande vitesse.
Services offerts par Internet
Internet nous offre cinq services principaux :
– Pages Web : les pages Web, comme nous l'avons mentionné précédemment, sont des fichiers qui ont un code source en HTML qui se trouvent sur le réseau.
– E-mail : c'est le service du code postal qui s'effectue par Internet.
– Transfert de fichiers FTP : ce service vous permet d'envoyer des fichiers d'un ordinateur à un autre et de télécharger des pages Internet sur le Web.
– La téléphonie IP : elle est également connue sous le nom de Voix sur IP « VoIP ». Ce service est capable d'utiliser Internet comme moyen de passer des appels téléphoniques. Les exemples les plus populaires de cette technologie sont les applications Zoom, Skype ou WhatsApp.
– Réseaux P2P : ce service permet la connexion entre deux ordinateurs sans intermédiaires.
Comment fonctionne l'internet par satellite ?
Il sera expliqué comment fonctionne l'internet par satellite. La caractéristique la plus remarquable de cette technologie est que la ligne de transmission est constituée de guides d'ondes électromagnétiques, mieux connus sous le nom d'antennes. Ces ondes électromagnétiques sont envoyées à des fréquences élevées qui sont guidées dans l'espace, où elles sont reçues par un satellite, où ils sont amplifiés et redirigés vers les zones où le service est proposé.
Cette ligne de transmission permet d'acquérir le service Internet d'entreprises internationales.
De plus, ce type de service Internet a l'avantage de pouvoir atteindre des endroits éloignés, où l'installation de lignes de transmission conventionnelles n'est pas possible.
Conclusions
Il ne fait aucun doute que l'émergence d'Internet a marqué un changement à jamais dans le monde. Internet a permis à des applications telles que la messagerie instantanée, la visioconférence, les réseaux sociaux, entre autres, d'exister aujourd'hui.