Des milliards de personnes utilisent Internet quotidiennement, mais la mécanique derrière un simple chargement de page est souvent invisible. À la base, Internet n'est pas un seul réseau mais un maillage de réseaux indépendants qui sont possédés et exploités séparément et qui acceptent d'échanger du trafic en utilisant des règles techniques communes, selon le Mozilla Developer Network (MDN).
Des câbles locaux à un réseau mondial
Dans une maison ou un bureau, les ordinateurs se connectent via des câbles physiques (Ethernet) ou des signaux sans fil (Wi-Fi) à un dispositif appelé commutateur réseau, explique MDN. Chaque appareil possède un identifiant matériel unique appelé adresse MAC, attribué par son fabricant, et le commutateur utilise ces adresses pour transférer les messages vers la bonne machine sur ce réseau local.
Pour relier des réseaux locaux séparés, des routeurs sont utilisés à la place des commutateurs. Les routeurs utilisent des adresses IP — des étiquettes numériques écrites sous la forme de quatre groupes de nombres, comme 142.250.190.78 — plutôt que des adresses MAC. Selon MDN, les adresses IP sont structurées de manière à ce qu'un routeur puisse transférer le trafic pour un bloc entier d'adresses partageant le même préfixe, au lieu de suivre chaque appareil individuel.
Un modem connecte un réseau local à l'infrastructure téléphonique ou câblée plus large, et un fournisseur de services Internet (ISP) exploite les routeurs qui relient cette connexion à d'autres réseaux ISP. MDN décrit Internet lui-même comme simplement la somme de tous ces réseaux ISP interconnectés dans le monde.
Paquets : les données se déplacent en petites pièces indépendantes
Au lieu d'envoyer un fichier ou une page Web sous forme de flux continu, l'appareil d'envoi le divise en petites unités appelées paquets. Chaque paquet est étiqueté avec les adresses IP source et destination et peut emprunter son propre chemin à travers le réseau, les routeurs lisant la destination de chaque paquet et décidant du prochain saut en route.
Cette approche, connue sous le nom de commutation par paquets, a été théorisée par Leonard Kleinrock au MIT dans un article de juillet 1961, selon l'histoire d'Internet de l'Internet Society. En 1965, Lawrence G. Roberts a construit un réseau informatique longue distance primitif reliant des ordinateurs via une ligne téléphonique, démontrant que la commutation par paquets surpassait le modèle traditionnel de commutation de circuits téléphoniques pour le déplacement de données.
TCP/IP : les règles communes que les réseaux acceptent de suivre
Pour que les paquets de différents réseaux conçus indépendamment puissent interopérer, un protocole partagé était nécessaire. Robert Kahn, qui a rejoint la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) des États-Unis en 1972, a établi des principes de réseautage d'architecture ouverte et a travaillé avec Vint Cerf, alors à l'université de Stanford, à partir du printemps 1973 pour concevoir ce qui est devenu TCP/IP, selon l'Internet Society. Leur conception a été diffusée en tant que document de travail en septembre 1973 et publiée sous forme affinée en 1974.
Les règles fondatrices de Kahn, comme les décrit l'Internet Society, étaient que chaque réseau pourrait conserver sa propre conception interne, la communication se ferait sur une base de meilleur effort sans garanties, les passerelles de connexion resteraient simples, et aucune autorité unique n'exercerait un contrôle opérationnel mondial. Cette conception décentralisée est la raison pour laquelle aucune entreprise ni gouvernement n'administre Internet dans son ensemble.
DNS : traduire les noms en adresses
Taper un nom de domaine comme icann.org dans un navigateur ne communique pas directement avec une machine — les ordinateurs ont besoin de l'adresse IP numérique à la place. Le système de noms de domaine (DNS) effectue cette traduction et est décrit par la Société Internet pour les noms et les numéros attribués (ICANN) comme "le carnet d'adresses d'Internet".
L'ICANN, l'organisation à but non lucratif qui coordonne le système global de noms de domaine, explique que chaque appareil connecté à Internet possède une adresse IP unique, et le DNS permet aux gens d'utiliser des noms de domaine lisibles au lieu de mémoriser des séquences de nombres. Un nom de domaine se compose de deux ou plus segments de texte séparés par des points, et quand un navigateur le recherche, DNS retourne l'adresse IP correspondante pour que la connexion puisse se poursuivre.
Comment les données traversent physiquement les continents
Au-delà des réseaux locaux, le trafic Internet longue distance entre continents voyage de manière écrasante par des câbles à fibre optique sous-marins plutôt que par des satellites. Le fournisseur de données du secteur TeleGeography affirme que les câbles sous-marins représentent plus de 99 % du trafic de données intercontinental.
TeleGeography note également une mise en garde digne d'une attribution précise : ce chiffre largement répété remonte aux données de la Commission fédérale des communications des États-Unis (FCC) de 2013 montrant que les satellites ne représentaient que 0,37 % de la capacité internationale des États-Unis à l'époque, et la FCC n'exige plus que les opérateurs de satellites signalent les chiffres des circuits mis à jour. TeleGeography affirme que la revendication générale concernant les câbles sous-marins est directionnellement exacte, mais ne peut actuellement pas être vérifiée avec des chiffres mondiaux précis et à jour.
Tout mettre ensemble
Quand quelqu'un ouvre une page Web, un appareil interroge d'abord le DNS pour résoudre le nom de domaine du site en une adresse IP. L'appareil envoie ensuite des paquets adressés à cette adresse IP ; les routeurs à l'intérieur des réseaux ISP transfèrent chaque paquet, potentiellement via des câbles sous-marins si la destination est sur un autre continent, jusqu'à ce que les paquets atteignent le serveur de destination. Le serveur renvoie sa réponse sous forme de paquets, que l'appareil d'origine réassemble dans la page que l'utilisateur voit.
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