Qu'est-ce qu'Internet en SNT ?

En SNT, Internet est défini comme un réseau de réseaux : des dizaines de milliers de réseaux (opérateurs, entreprises, universités, foyers) interconnectés par des routeurs. Chaque machine y est repérée par une adresse IP et les données sont acheminées de routeur en routeur jusqu'à leur destination, sans ordinateur central.

Quelle est la différence entre Internet et le Web ?

Internet est l'infrastructure : les réseaux, les routeurs et les règles qui permettent d'acheminer des données. Le Web est un service qui utilise Internet, fait de pages reliées par des liens et consultées avec un navigateur. Le courrier électronique ou la visioconférence utilisent aussi Internet sans être le Web.

À quoi sert le DNS ?

Le DNS (Domain Name System) est l'annuaire d'Internet : il traduit un nom de domaine lisible, comme www.exemple.fr, en adresse IP, seule utilisée par les routeurs. La réponse est obtenue en interrogeant une hiérarchie de serveurs (racine, domaine de premier niveau, domaine) puis gardée en cache.

Qu'est-ce qu'un réseau pair-à-pair ?

Dans un réseau pair-à-pair (P2P), chaque machine est à la fois cliente et serveur : elle télécharge des morceaux d'un fichier et en renvoie aux autres. La charge est répartie, ce qui permet de diffuser un fichier à beaucoup de monde. Le P2P est légal en soi ; seul le partage d'œuvres protégées sans autorisation est interdit.

Sciences numériques et technologie (SNT) 2ⁿᵈᵉ

Ressources · 2ⁿᵈᵉ · Sciences numériques et technologie (SNT)

Internet

Q: Comment fonctionne le routage sur Internet ?

Chaque routeur lit l'adresse IP de destination d'un paquet, consulte sa table de routage et le transmet au routeur voisin indiqué. Il ne connaît que l'étape suivante, jamais le chemin complet. Comme le réseau est maillé, les tables sont mises à jour en cas de panne et un autre chemin est utilisé.

Réseau de réseaux, adresses IP, routage, noms de domaine et DNS, réseaux pair-à-pair, enjeux (SNT de 2nde)

À propos de cette page

Ce cours de sciences numériques et technologie (SNT) en seconde sur « Internet » suit le programme officiel de sciences numériques et technologie (SNT) de seconde. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : L'essentiel, Les adresses IP : IPv4 et IPv6, Le routage : de proche en proche, Noms de domaine et serveurs DNS. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de seconde à réussir en sciences numériques et technologie (SNT).

L'essentiel

Internet : réseau mondial né de l'interconnexion de dizaines de milliers de réseaux (opérateurs, entreprises, universités, réseaux domestiques). C'est un réseau de réseaux : aucune machine centrale ne le commande.

Adresse IP : numéro qui identifie une machine (plus exactement une interface réseau) sur Internet. Toutes les données qui circulent portent l'adresse IP de leur destinataire.

Routeur : équipement qui relie plusieurs réseaux et fait suivre les données, de proche en proche, vers leur destination.

Nom de domaine, DNS : un nom comme www.exemple.fr est plus facile à retenir qu'une adresse IP. Le DNS (Domain Name System) est l'annuaire mondial qui traduit un nom en adresse IP.

Pair-à-pair (P2P) : organisation où chaque machine (un « pair ») est à la fois cliente et serveur : elle reçoit et fournit des données. Elle s'oppose au modèle client-serveur, où un serveur central répond à tous les clients.

Internet n'est pas le Web. Le Web (pages reliées par des liens hypertextes, consultées avec un navigateur) est l'un des services qui utilisent Internet, comme le courrier électronique, la visioconférence ou les jeux en ligne.

Les adresses IP : IPv4 et IPv6

IPv4 : adresse de 32 bits, soit 4 octets, écrite sous la forme de quatre nombres entiers de 0 à 255 séparés par des points. Exemple : 203.0.113.45. Un octet compte 8 bits, donc

2^{8} = 256

valeurs possibles, de 0 à 255.

Nombre d'adresses IPv4 :

256^{4} = 2^{32}

= 4 294 967 296, soit environ 4,3 milliards. C'est trop peu pour tous les ordinateurs, téléphones et objets connectés : les dernières réserves ont été distribuées dans les années 2010.

IPv6 : adresse de 128 bits, écrite en huit groupes de chiffres hexadécimaux séparés par « : ». Exemple : 2001:db8:4a2::17 (« :: » remplace une suite de groupes nuls). Elle offre

2^{128}

≈ 3,4 ×

10^{38}

adresses.

Adresse publique, adresse privée : à la maison, la box possède une adresse publique, visible sur Internet ; les appareils du foyer reçoivent des adresses privées (souvent de la forme 192.168.x.y), valables seulement dans le réseau local. La box sert d'intermédiaire entre les deux.

Une adresse IP peut changer (attribution dynamique par le fournisseur d'accès ou par la box) : elle désigne une connexion, pas une personne.

Le routage : de proche en proche

Les données sont transportées en paquets (leur découpage et le protocole TCP/IP sont étudiés dans le chapitre « Protocoles de communication »). Chaque paquet porte l'adresse IP de sa destination.

Table de routage : liste tenue par chaque routeur, qui associe à chaque réseau de destination le routeur voisin auquel transmettre le paquet, ou la « remise directe » si le destinataire est dans un réseau relié au routeur.

Principe du routage : un routeur lit l'adresse de destination, consulte sa table et transmet le paquet au voisin indiqué. Il ne connaît que l'étape suivante, jamais le chemin complet.

Robustesse : Internet est maillé : il existe en général plusieurs chemins entre deux points. Les routeurs échangent des informations et mettent à jour leurs tables ; si une liaison tombe en panne, les paquets sont redirigés par un autre chemin.

Limites. Deux paquets d'un même envoi peuvent suivre des chemins différents et arriver dans le désordre ; un routeur saturé peut en perdre. Le routage n'offre aucune garantie de délai : la fiabilité (renvoi des paquets perdus) est assurée par un autre protocole.

Indépendance vis-à-vis du réseau physique : le routage IP fonctionne de la même façon quel que soit le support (fibre, cuivre, Wi-Fi, 4G/5G, satellite).

Outils : ping mesure le temps d'aller-retour vers une machine ; traceroute (tracert sous Windows) affiche la liste des routeurs traversés et le temps de réponse de chacun.

Noms de domaine et serveurs DNS

Structure d'un nom : il se lit de droite à gauche, du plus général au plus précis. Dans forum.asso-exemple.fr : fr est le domaine de premier niveau (national ; com, org, net sont génériques), asso-exemple.fr est le nom de domaine réservé par son propriétaire, forum est un sous-domaine.

Hiérarchie des serveurs DNS : les serveurs racine connaissent les serveurs de chaque domaine de premier niveau ; ceux-ci connaissent les serveurs de chaque nom de domaine ; ces derniers donnent l'adresse IP des machines du domaine. En France, le .fr est géré par l'Afnic.

Résolution d'un nom : 1) le navigateur interroge un résolveur DNS (souvent celui du fournisseur d'accès) ; 2) si celui-ci ne connaît pas la réponse, il interroge un serveur racine, puis le serveur du domaine de premier niveau, puis celui du domaine ; 3) il renvoie l'adresse IP au navigateur et la garde en cache pendant une durée fixée.

Exemple. La commande nslookup suivie d'un nom affiche la ou les adresses IP associées. Un même nom peut renvoyer plusieurs adresses (répartition de la charge entre serveurs) et une même adresse peut héberger plusieurs sites. À l'inverse, nslookup suivi d'une adresse IP affiche, s'il a été déclaré, le nom associé à cette adresse : c'est la résolution inverse.

Le DNS ne transporte pas la page demandée : il fournit seulement l'adresse. La page est ensuite demandée directement au serveur.

Réseaux physiques, pair-à-pair et enjeux

Support	Type	Débit typique	Remarque
Modem sur ligne téléphonique	filaire (cuivre)	56 kbit/s	obsolète
ADSL	filaire (cuivre)	quelques Mbit/s à une vingtaine	réseau cuivre en cours de fermeture en France
Fibre optique	filaire (lumière)	centaines de Mbit/s à plusieurs Gbit/s	déploiement en cours
Wi-Fi	sans fil, local	dizaines à centaines de Mbit/s	portée de quelques dizaines de mètres
4G, 5G	sans fil, mobile	dizaines de Mbit/s à plus d'un gigabit par seconde	réseau cellulaire
Câbles sous-marins	fibre optique	très haut débit	l'essentiel du trafic entre continents

Débit : quantité de données transmise par seconde, en bits par seconde (bit/s). Attention : 1 octet = 8 bits ; k =

10^{3}

, M =

10^{6}

, G =

10^{9}

Intérêt du pair-à-pair : chaque pair qui télécharge un fichier en renvoie aussi des morceaux aux autres ; la capacité d'envoi augmente avec le nombre de participants et il n'y a pas de serveur unique à saturer ou à mettre hors service.

Usages licites et illicites. Le P2P sert à diffuser des logiciels libres, des mises à jour de jeux ou de gros fichiers publics. Partager une œuvre protégée (film, musique) sans l'accord des ayants droit est illégal ; en France, l'Arcom (qui a repris les missions de la Hadopi) est chargée de la lutte contre le téléchargement illicite.

Ordre de grandeur du trafic : le trafic mondial d'Internet se compte en zettaoctets par an (1 Zo =

10^{21}

octets). Selon l'Union internationale des télécommunications (UIT), le trafic des abonnés a atteint environ 7,3 Zo sur les réseaux fixes et 1,5 Zo sur les réseaux mobiles en 2025, soit près de 9 Zo, contre environ 2,4 Zo en 2019 : il a plus que triplé en six ans et progresse encore de 15 à 20 % par an. La vidéo en représente la majorité (environ les deux tiers). Les réseaux fixes transportent l'essentiel du trafic, mais le trafic mobile croît plus vite.

Enjeux : réseaux, centres de données et surtout fabrication des terminaux consomment de l'énergie et des ressources : transmettre un bit a un coût. Internet a aussi ses fragilités : l'absence de garantie de délai, et les attaques par déni de service, qui rendent un site inaccessible en le submergeant d'un très grand nombre de messages.

Neutralité du net : principe, présent dès l'origine du réseau, selon lequel tous les flux de données doivent être acheminés de la même façon, quels que soient leur émetteur, leur destinataire ou leur contenu (texte, vidéo…) : un opérateur ne doit pas ralentir ou favoriser certains services. Elle est protégée dans l'Union européenne par un règlement sur l'internet ouvert appliqué depuis 2016 ; en France, l'Arcep veille à son respect. Elle est cependant régulièrement remise en cause par certains acteurs industriels.

Repères : 1969, ARPANET relie quatre ordinateurs (trois universités et un institut de recherche) aux États-Unis ; années 1970, réseau Cyclades en France (Louis Pouzin) ; 1983, ARPANET adopte TCP/IP et le DNS est conçu ; 1989-1991, naissance du Web au CERN (Tim Berners-Lee).

Méthodes

Méthode 1 — Vérifier qu'une adresse IPv4 est valide

Compter les nombres : il en faut exactement quatre, séparés par trois points.
Vérifier que chaque nombre est un entier compris entre 0 et 255.
Conclure : valide seulement si les deux conditions sont remplies.

Exemple rédigé. 145.12.300.8 compte bien quatre nombres, mais 300 > 255 : adresse non valide. 10.0.77.254 : quatre nombres, tous entre 0 et 255 : adresse valide.

Méthode 2 — Suivre un paquet avec des tables de routage

Repérer le réseau de destination du paquet.
Dans la table du routeur où se trouve le paquet, lire la ligne de ce réseau.
Passer au routeur indiqué et recommencer.
S'arrêter à la « remise directe » : le paquet est livré.

Exemple rédigé. Pour le réseau Z : la table de P indique Q, celle de Q indique T, celle de T indique « remise directe ». Un paquet reçu par P suit donc le chemin P → Q → T → réseau Z : il traverse trois routeurs.

Méthode 3 — Décomposer un nom et décrire sa résolution

Lire le nom de droite à gauche : domaine de premier niveau, nom de domaine, sous-domaine.
Décrire les requêtes : résolveur, serveur racine, serveur du premier niveau, serveur du domaine.
Conclure : l'adresse IP est renvoyée au navigateur et mise en cache.

Exemple rédigé. meteo.ville-exemple.fr : fr domaine de premier niveau national, ville-exemple.fr nom de domaine, meteo sous-domaine. Le résolveur demande à un serveur racine qui gère fr, puis au serveur de fr qui gère ville-exemple.fr, puis à ce dernier l'adresse de meteo.

Méthode 4 — Calculer une durée de transfert

Convertir la taille en bits (× 8, puis puissances de 10).
Exprimer le débit en bit/s.
Calculer durée = taille (bits) ÷ débit (bit/s).
Convertir le résultat en unité parlante (s, min).

Exemple rédigé. Fichier de 45 Mo à 12 Mbit/s : 45 ×

10^{6}

× 8 = 3,6 ×

10^{8}

bits ; durée = 3,6 ×

10^{8}

÷ (1,2 ×

10^{7}

) = 30 s (durée minimale, en supposant le débit constant).

Pièges et erreurs classiques

Confondre Internet et le Web : le Web n'est qu'un service parmi d'autres utilisant Internet.

Oublier le facteur 8 : un débit de 80 Mbit/s correspond à 10 Mo/s, pas à 80 Mo/s.

Accepter 256 dans une adresse IPv4 : un octet va de 0 à 255.

Croire qu'un routeur connaît tout le chemin : il ne connaît que le voisin suivant.

Croire que le DNS envoie la page : il ne renvoie qu'une adresse IP.

Dire que le pair-à-pair est illégal : c'est une technique ; seul son usage pour partager des œuvres protégées sans autorisation l'est.

Confondre débit et délai : une connexion rapide n'empêche pas un délai de plusieurs dizaines de millisecondes vers un serveur lointain.

En bref

Internet est un réseau de réseaux, sans centre, reliés par des routeurs ; le Web n'est qu'un de ses services.
IPv4 : 4 nombres de 0 à 255 (32 bits, environ 4,3 milliards d'adresses) ; IPv6 : 128 bits.
Chaque routeur transmet au voisin indiqué par sa table de routage ; le réseau maillé contourne les pannes, sans garantie de délai.
Le DNS traduit un nom de domaine (lu de droite à gauche) en adresse IP, via une hiérarchie de serveurs et un cache.
Le pair-à-pair répartit la charge entre les pairs ; il est légal, pas le partage d'œuvres protégées sans autorisation.
Durée de transfert = taille en bits ÷ débit en bit/s (1 octet = 8 bits).

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