composé de millions de réseaux aussi bien publics que privés, universitaires, commerciaux et gouvernementaux
eux-mêmes regroupés en réseaux autonomes
Constitué de la multitude de réseaux répartis dans le monde entier et interconnectés
Chaque réseau est associé à un identifiant unique appelé Autonomous System (AS) utilisé par le protocole de routage BGP
Les routeurs chargés du trafic entre les AS disposent généralement d'une table de routage complète (Full routing table) de plus de 440 000 routes en 2013
Ils transmettent le trafic à un routeur voisin et plus proche de la destination après consultation de leur table de routage
Indépendamment du transfert entre deux points, les routeurs doivent pouvoir s'échanger des informations de routage:
Un IGP (Interior Gateway Protocol)
un EGP (Exterior gateway protocol)
Tous deux sont implémentés par BGP
Les réseaux s'échangent des données, soit en établissant une liaison directe, soit en se rattachant à un nœud d'échange (point de peering)
Type de trafic:
trafic entre leurs utilisateurs respectifs (on parle alors de peering)
trafic de tiers (il s'agit alors d'accord de transit)
Un opérateur qui fournit un service de transit Internet à d'autres fournisseurs d'accès est appelé carrier
= ensemble des interconnexions de réseaux utilisées en France pour l'accès à Internet et aux télécommunications
repose notamment sur l'interconnexion de fibres optiques
Ces fibres passent dans les domaines d'organisations ayant des réseaux nationaux notamment:
routiers
électriques
fluviaux
ferroviaires
et sont louées aux opérateurs de télécommunication
Ex:
Réseau ferré de France loue de la fibre optique noire, et a déployé 13 000 km de fibre optique sur un domaine de 30 000 km de lignes ferroviaires
En IdF, Telcité exploite le réseau de la RATP. Il loue ces fibres à une cinquantaine de sociétés dont des organisations bancaires, administratives, ou industrielles et des opérateurs tels que SFR, Free, ou Bouygues Telecom
Les propriétaires de réseaux louent des fourreaux ou des fibres noires à des opérateurs de télécommunications
Modèle de cout:
réseaux d’accès (au niveau local)
réseaux de collecte et de transport (cœur de réseau, au niveau interdépartemental et national)
connectivité nationale et mondiale (peering et transit vers les autres opérateurs)
Permet d'augmenter le débit sur une fibre optique:
Fait circuler plusieurs signaux de longueurs d'onde différentes sur une seule fibre
en les mélangeant à l'entrée à l'aide d'un multiplexeur (Mux)
en les séparant à la sortie au moyen d'un démultiplexeur (deMux)
En synthèse "imagée":
Fait passer plusieurs « couleurs » simultanément dans une fibre – ou le plus souvent une paire de fibres (émission / réception)
Ces « couleurs » sont visibles séparément à chaque extrémité, mais circulent de concert sur le médium
Chaque « couleur » constitue alors un lien réseau séparé et indépendant du point de vue des équipements qui l'utilisent
Principe:
il faut préalablement modifier leur longueur d'onde en utilisant des matériels spécifiques : transceivers ou transpondeurs
Chaque flux d'information est codé sur une porteuse par modulation d'amplitude ou de phase, comme pour une transmission sur fibre optique standard
Les équipements de démultiplexage sont généralement des équipements passifs
Ils agissent comme des filtres en sélectionnant le signal dans une zone de longueur d'onde donnée
= solution économique qui permet de maximiser la capacité de la bande passante d'une fibre
Type de WDM:
CWDM:
= Coarse WDM
espacement entre les longueurs d'onde de 20 nm
la limite est fixée à 18 canaux non amplifiés
DWDM:
= Dense WDM
espacement entre les longueurs d'onde d'environ 0,8 nm (100 GHz), 0,4 nm (50 GHz) voire 0,1 nm (12,5 GHz)
espacement plus faible donc plus de longueurs d'onde simultanément en propagation
DWDM = plus de 32 longueurs d'ondes
Possible de combiner jusqu'à 160 longueurs d'ondes (Ultra Dense WDM)
Type de segment:
longue portée (Long Haul):
Technologie WDM employée : DWDM
Applications : grandes artères sur des longues distances (> 100 km), câbles sous-marins internationaux
Topologie : point à point, avec un nœud de régénération ou un multiplexeur optique d'insertion-extraction tous les 80 km environ
Interfaces : débits les plus élevés possibles (2,5, 10 ou 40 Gbit/s)
métropolitain (Metro):
Technologies WDM employées : CWDM et DWDM
Applications : liaisons entre les établissements d'une entreprise, boucles optiques au niveau d'une agglomération, distance typiquement inférieure à 100 km
Topologie : point à point, boucle ou maillage. Généralement sans nœud de regénération ou d'amplification
Interfaces : diverses (interfaces numériques SONET/SDH haut et bas débit, gigabit Ethernet, fibre Channel, ...)
= Echange de trafic Internet avec des peers (pairs) : d'autres opérateurs ou des fournisseurs de contenu
Les fournisseurs d'accès internet (FAI):
Configurent des liens de peerings et/ou des sessions de peering sur des points d'échange, les endroits physiques où les échanges de connexions se déroulent
Négocient les spécificités du peering.
Les points d'échange sont situés dans des centres de colocation où les différents opérateurs réseaux centralisent leurs points de présence (PoP)
2 options pour l'échange de trafic:
Utiliser le Transit IP
Utiliser le peering
Différents tiers d'opérateurs:
niveau 1 (tier 1) n’achètent pas de transit et voient la totalité d'Internet par des peerings avec d'autres grands opérateurs (a minima, avec tous les autres tier 1), plus leurs clients transit
niveau 2 (tier 2) dépendent d'une offre de transit, et disposent d'accords de peering avec certains réseaux
niveau 3 (tier 3) dépendent d'une offre de transit, et n'ont aucun peering
Pour répondre aux problématiques d'échange de trafic entre opérateurs commerciaux, les premiers points d'échange commerciaux ont été créés aux États-Unis au début des années 1990 (IXP)
L'Internet moderne n'a plus de dorsale (backbone) dans le sens traditionnel:
Celui-ci existe plutôt via différentes interconnexions des FAI et de réseaux privés
Ils sont tous connectés via leurs peerings (publics ou privés) ou transits, et utilisent le protocole de routage BGP
= bande passante vendue par les fournisseurs d'accès Internet (FAI) à d'autres réseaux clients
Permet ainsi à leurs clients (les clients finaux) d'accéder à la totalité d'Internet (cas général) dans le cadre d'un service contractuel et payant (la plupart du temps)
= infrastructure physique permettant aux différents fournisseurs d’accès Internet d'échanger du trafic Internet entre leurs réseaux de systèmes autonomes
grâce à des accords mutuels dits de « peering »
Type d'interconnexion, plus direct:
Permet d'échanger du trafic entre opérateurs via une plateforme neutre se comportant comme un commutateur de niveau 2
Ce type d'échange de trafic est appelé peering public
Objectifs:
Optimisation du coût: Le trafic passant par un point d’échange n’est pas facturé alors que les flux vers le fournisseur de trafic montant du FAI le sont
Optimisation de la latence: L’interconnexion directe, souvent localisée dans la même ville que les deux réseaux, évite que les données n’aient à changer de ville, voire de continent, pour passer d’un réseau à un autre, ceci permet de réduire le temps de latence
Optimisation de la bande passante: Une connexion à un IXP local peut leur permettre de transférer des données de façon illimitée et gratuite, améliorant ainsi considérablement la bande passante entre clients de deux FAI voisins
Mutualisation: contrairement au peering privé, le peering public (donc sur un point d'échange) permet de mutualiser un lien physique pour y faire passer du trafic de peering de nombreux autres réseaux
les infrastructures en niveau 2 Ethernet standard ont laissé la place à des architectures de type Ethernet sur VPLS:
Permet d'optimiser l'utilisation des liens de l'infrastructure du point d'échange
évite les problématiques de boucles de niveau 2 plus efficacement qu'avec du spanning-tree
Met à disposition du contenu ou des données à des utilisateurs
Via un réseau constitué d’ordinateurs qui coopèrent
Et reliés entre eux à travers Internet
Architecture:
Serveurs d'origine: d'où les contenus sont « injectés » dans le réseau pour y être répliqués
Serveurs périphériques: typiquement déployés à plusieurs endroits géographiquement distincts, où les contenus des serveurs d'origine sont répliqués ;
Mécanisme de routage permettant à une requête utilisateur sur un contenu d'être servie par le serveur le « plus proche », dans le but d’optimiser le mécanisme de transmission / livraison.
Types de CDN:
Caching: pour le téléchargement, dont ceux supportant les contenus de sites web dynamiques ;
Streaming de média: dont ceux supportant les flux audiovisuels en direct (live).
L'émergence (à partir de 2009) du streaming adaptatif en HTTP:
le flux continu est segmenté
chaque segment est téléchargé comme un fichier classique par le protocole HTTP
Permet aux CDN de streaming d'offrir des tarifs proches de ceux — moins élevés — des CDN de caching
Car les serveurs edge n'utilisent alors qu'un logiciel serveur HTTP classique, dont le coût de licence est souvent gratuit,
Routage:
S'appuie très souvent sur le système DNS
Impact sur le contenu répliqué:
La référence ou URL publique aura été modifiée par le CDN
C'est cette URL « CDNisé » qui doit être connue des utilisateurs
Le mécanisme de résolution se déclenche, et c'est le meilleur nœud qui va servir cette requête.