Chapitre 1 · Paquets, câbles et noms, de 1969 à aujourd’hui
Internet
Le découper en paquets
Imaginez que vous envoyiez une photo de 3 Mo à un ami. Internet ne la pousse pas dans un fil d’un seul bloc. Votre appareil la découpe en morceaux d’au plus 1 500 octets environ, ce qui donne à peu près 2 000 paquets, et inscrit sur chacun l’expéditeur, la destination et son numéro dans la suite. Dans l’animation, la photo se brise en petites tuiles qui s’allument dans l’ordre. Pourquoi tant de travail ? De petits paquets permettent à beaucoup de monde de partager une même ligne, et si l’un d’eux se perd, il suffit de renvoyer ce petit morceau, pas la photo entière.
Saut après saut
Désormais, chaque paquet voyage de son côté. À chaque carrefour, un routeur lit l’adresse de destination et confie le paquet au voisin qui paraît le plus proche du but. Un trajet compte souvent de 10 à 20 sauts de ce genre, et deux paquets de la même photo peuvent emprunter des routes différentes. À l’arrivée, les numéros les remettent dans l’ordre. L’ensemble des règles s’appelle TCP/IP. ARPANET, l’ancêtre d’Internet, a envoyé son premier message le 29 octobre 1969, et le 1er janvier 1983 toutes ses machines sont passées à TCP/IP, une date que beaucoup considèrent comme l’anniversaire d’Internet.
Perdus, en retard et numérotés
TCP est la moitié soigneuse des règles. Le récepteur renvoie des accusés comme « paquets 1 à 40 bien reçus », et si l’un n’arrive pas, l’émetteur répète le paquet manquant. IP est la moitié des adresses. Une adresse IPv4 fait 32 bits, soit environ 4,3 milliards au total, ce qui n’a pas suffi ; IPv6 en utilise 128, un nombre de 39 chiffres. Le trajet lui-même est invisible, mais vous en sentez le coût sous forme de latence, le délai entre l’envoi et la réponse. Dans le bac à sable, envoyez un message et regardez chaque saut ajouter son petit retard.
Des câbles sous la mer
Internet n’est pas dans le ciel. Environ 99 pour cent des données entre les continents passent par des câbles posés au fond de l’océan, et plus de 500 sont en service. Dans chaque câble se trouvent des fibres de verre fines comme un cheveu. Un laser à une extrémité clignote en impulsions de lumière, la lumière rebondit le long du verre, et un détecteur à l’autre bout retransforme les clignotements en bits. Des répéteurs renforcent la lumière toutes les quelques dizaines de kilomètres. La lumière dans le verre va à environ 200 000 km/s, soit près d’un tiers de moins que dans le vide.
De Moscou à New York
Chronométrons un paquet. La distance à vol d’oiseau de Moscou à New York est d’environ 7 500 km. À 200 000 km/s, la lumière met 7 500 / 200 000 = 0,0375 s, soit 37,5 millisecondes dans un sens. Les vrais câbles longent les côtes et les routeurs ajoutent leurs propres pauses, si bien qu’un aller-retour réel dépasse en général largement 100 ms. Ces 37,5 ms sont un plancher qu’aucun ingénieur ne peut abaisser, car rien ne va plus vite que la lumière. Choisissez deux villes dans le bac à sable et comparez son estimation avec ce calcul.
Un annuaire pour la planète
Les ordinateurs veulent des nombres, les gens préfèrent des noms. Le système de noms de domaine, DNS, est un gigantesque annuaire réparti dans le monde entier, conçu par Paul Mockapetris en 1983. Quand vous tapez un nom, votre appareil interroge un résolveur, qui interroge les serveurs racine, puis les serveurs de la terminaison, comme .com, puis ceux du site lui-même. Le dernier répond par une adresse IP comme 203.0.113.7. Les réponses sont gardées en mémoire pendant des minutes ou des heures, et les visites répétées sont donc rapides. Une recherche toute neuve ne prend normalement que quelques dizaines de millisecondes.
Le Web n’est pas Internet
En mars 1989, Tim Berners-Lee, qui travaillait au CERN, a proposé un système de pages reliées entre elles. À la fin de 1990, il avait fait tourner le premier navigateur et le premier serveur, et en 1991 le Web s’est ouvert au monde. Il repose sur trois idées simples : des pages écrites en HTML, une adresse pour chaque page appelée URL, et un protocole nommé HTTP pour les récupérer. Le 30 avril 1993, le CERN a versé le logiciel dans le domaine public. Le Web est un service qui circule sur Internet, comme le courrier, les appels vidéo et les jeux en ligne, qui partagent tous les mêmes câbles.
En chiffres
- 37,5 ms
- aller simple Moscou-New York, en fibre
- 1er janv. 1983
- ARPANET fait passer toutes ses machines à TCP/IP
- ≈ 99 %
- des données entre continents passent par câble