snt
Sciences Numériques et Technologie en classe de seconde au Lycée Saint-Exupéry de La Rochelle.
{INternet}
SNT Thème 2
Qu'est-ce que l'Internet ?
chatGPT :
L'Internet est un réseau mondial de millions d'ordinateurs interconnectés qui communiquent entre eux en utilisant des protocoles standards (les règles de communication). C’est un outil essentiel qui permet d’échanger des données, de communiquer, de travailler et de se divertir. Concrètement, l'Internet est composé d'un ensemble de réseaux locaux et internationaux, interconnectés par des routeurs, des câbles sous-marins, et des satellites.
Les Principaux Services de l’Internet :
- Web (World Wide Web) : Le Web est le service le plus connu de l’Internet. Il permet de consulter des pages web grâce à un navigateur (Chrome, Firefox, etc.). Il repose sur le protocole HTTP.
- Email : Service de messagerie électronique qui permet d'envoyer et de recevoir des messages via des protocoles comme SMTP, IMAP, ou POP3.
- Réseaux sociaux : Plateformes en ligne permettant de créer des réseaux d’amis ou de contacts, comme Facebook, Instagram, TikTok, etc.
- Streaming : La diffusion de contenus (vidéo, musique) en continu, comme Netflix, YouTube ou Spotify.
- Cloud Computing : Stockage et gestion de données à distance, comme Google Drive ou Dropbox.
Ne pas confondre Internet, le réseau et ses services.
{le Fonctionnement d'internet}
{Repères historiques}
- Je suis l’ancêtre d’Internet. Grâce à moi, des paquets circulent pour la première fois grâce à un protocole de communication. Je suis…
- Je suis une collection de pages que l’on télécharge sur Internet et entre lesquelles on peut naviguer. Je suis…
- Je suis la partie du protocole de communication d’Internet qui s’occupe de la gestion des paquets. Je suis...
- Je suis l’année de naissance de l’Internet des objets lorsque ceux-ci sont devenus plus nombreux à être connectés au réseau que les humains. Je suis...
{Questions flash}
- Arpanet
- Le Web
- Le protocole TCP
- 2008
{Réponses}
{Act. 2 Quelles sont les principales caractéristiques du réseau Internet ?}
Quelques Chiffres Clés :
- En 2024, le nombre d’utilisateurs d'Internet dans le monde a dépassé les 5 milliards, soit plus de 60 % de la population mondiale.
- Chaque minute sur Internet, 6,3 millions de recherches Google sont effectuées et 41,6 millions de messages WhatsApp sont envoyés, 241 millions de mails envoyés...
{Le dessous des cartes}
Questions sur la vidéo
Quelles sont les infrastructures nécessaires au bon fonctionnement d'Internet ?
LES SATELLITES, LES CÂBLES, ...
Un câble sous-marin a été posé en septembre 2017. Qui l'a fait poser ?
Microsoft et Facebook
Quelle est sa longueur ?
6400 KM
Quels sont les continents alors reliés ?
L'AMÉRIQUE DU NORD ET L'EUROPE
En quelle matière est-il fabriqué ?
FIBRE optique
Quel débit de transfert permet-il ?
160 TÉRABITS/SEC (1 Tbit = 10^12 bits)
Combien de câbles connectent aujourd'hui le monde ?
428
Où, quand et comment a été posé le tout premier câble sous-marin ?
ENTRE LA FRANCE ET LE ROYAUME-UNI, EN 1851, PAR BATEAU
Quelle a été son utilité ?
METTRE EN COMMUNICATION LA BOURSE DE LONDRES ET CELLE DE PARIS
En quelle année est posé le premier câble transatlantique ?
1858
Quels pays relie-t-il ?
L'Irlande et Terre-Neuve (Canada)
Quelle longueur totale de câbles posés est atteinte en 1900 ?
200 000 km (soit l'équivalent de 5 fois le tour de la Terre)
Quelle nouvelle étape est franchie en 1902 ?
La pose de deux câbles transpacifiques
Qui gère tous ces câbles ?
L'union télégraphique internationale renommée ensuite Union Internationale de Télécommunication
En quelle année est posé le premier câble à fibre optique ?
1988
Quels pays relie-t-il ?
La France, le Royaume-Uni et les États-Unis.
En quelle année EST POSÉ LE PREMIER CÂBLE TÉLÉPHONIQUE, ENTRE LE ROYAUME-UNI ET LES ÉTATS-UNIS ?
1956
Comment sont envoyées les données ?
avec un laser optique
Quelle part de nos données numériques est transportée par les 428 câbles actuels ?
plus de 99%
Qu'est-ce qui transporte le reste ?
0,37 % passent par les satellites
Quel continent a été le dernier à être vraiment relié au reste du monde par des câbles sous-marins ?
Le continent africain, entre 2010 et 2017.
Qu'est-ce qu'un HUB de câbles ?
Un endroit où arrivent plusieurs câbles
Quelle longueur totale de câbles posés est atteinte aujourd'hui ?
près de 1,3 millions de km soit 32 fois le tour de la Terre
Il y a eu un pic de pose de câbles dans les années 2000 puis actuellement. Combien de km de câbles ont-il été posés en 2016 ?
près de 27 000 km et le triple en 2017
Pourquoi la pose de nouveaux câbles est-elle nécessaire ?
pour la demande toujours plus forte en streaming de vidéo
Quels dangers guettent les câbles ?
Les chaluts, les tsunamis et les attaques de requins, qui provoquent une centaine de pannes chaque année
En 2006, il y a eu un tremblement de Terre en Asie qui a sectionné plusieurs câbles. Quelles ont été les conséquences des coupures occasionnées ?
120 millions de lignes téléphoniques coupées, bloquant les échanges bancaires et boursiers
En 1992, quelle quantité de données était échangée par jour ?
100 Go, et en 2002 c'est 100 Go à chaque seconde et en 2016 c'est 26 600 Go à chaque seconde
Combien y a-t-il de serveurs racines ?
13 en tout
Combien d'entre eux sont situés aux États-Unis ?
10 sur les 13
Quelles entreprises se cachent derrière le sigle GAFAM ?
Google, Apple, Facebook, Amazon, Microsoft
De la législation de quel pays dépendent-elles ?
Les États-Unis
Quel pourcentage des données mondiales transitent par les États-Unis ?
80% d'après la NSA
Quels sont les points stratégiques de surveillance ? Ces points sont-ils surveillés ?
Les HUB de câbles c'est-à-dire les points d'arrivée des câbles (transatlantiques). Oui, d'après des documents révélés par Edward Snowden
Pour quelles raisons les États-Unis écoutent-ils ce qui transite dans les câbles ?
pour des raisons anti-terroristes, politiques et économiques
Quelle est la réaction du Brésil ? Combien a coûté cette opération ?
Il fait construire un câble direct avec l'Europe pour un coût de 185 millions de dollars
Pourquoi la Chine fait-elle poser un câble qui la relie à l'Europe ?
Elle espère peut-être échapper à la surveillance américaine, ou écouter ce qui transite par ce nouveau câble...
Pourquoi Google, Facebook et Microsoft attachent-ils autant d'importance à faire poser leur propre câble ?
Pour contrôler en partie le traffic des données.
{Les réseaux de communication}
{Act. 3 Qu’est-ce que le protocole de communication TCP/IP ?}
- La durée de vie d’un paquet est limitée pour qu’il ne tourne pas indéfiniment sur le réseau. C'est un nombre compris entre 1 et 255. Chaque fois qu'un paquet passe par un routeur ce nombre décroit d'une unité.
Compléments :
- L’intérêt de la communication par paquet : En divisant un gros fichier en petits paquets, les données peuvent plus facilement circuler dans le réseau. En cas de problèmes, tout le fichier ne sera pas perdu, mais seulement quelques paquets qui pourront être retransmis facilement.
- Une adresse IP v4 est constituée de 4 nombres de 0 à 255, 4 octets.
1 octet = 8 bits : chaque bit prend la valeur 0 ou 1 donc avec un octet on a \(2^8 = 256\) valeurs possibles.
Une adresse IP v4 est codée sur 4 octets donc sur 32 bits. Nombre de valeurs possibles : \(256^4=2^{32} = 4\,294\,967\,296\)
- Une adresse IP v6 est codée sur 128 bis soit 16 octets. Nombre de valeurs possibles : \(2^{128} \approx 3,4 \times 10^{32}\)
Une adresse IP v6 est composée de 8 groupes de 4 chiffres hexadécimaux (base 16 ; \(16^{32}=2^{128}\) ).
Exemple :
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
La commande ping : obtenir le temps de réponse d'un serveur (en millisecondes)
(1) On contacte une machine située à l'adresse IP 142.250.84.114.
(1)
(2) Elle répond en envoyant 4 paquets
(2)
(3) Durée de vie des paquets : TTL Time To Live
(3)
(4)
(4) Temps de réponse moyen : 25 ms
{DNS, l’annuaire d’Internet}
{Act. 5 Comment fonctionne l’annuaire d’Internet ?}
{les réseaux pair-à-pair ?}
{Act. 6 Comment fonctionnent et sont utilisés les réseaux pair-à-pair ?}
Intérêt des réseaux pair à pair : Diffuser rapidement des fichiers comme des mises à jours de logiciels.
Des données décentralisées sur toutes les machines sont moins vulnérables à des attaques de pirates que celles centralisées sur un seul serveur... Voir blockchain.
Blockchain : une technologie qui permet de garder la trace d'un ensemble de transactions, de manière décentralisée, sécurisée et transparente, sous forme d'une chaîne de blocs.
Source : economie.gouv.fr
Pour en savoir plus : https://youtu.be/wdOTQIo1BT4
...
Masques de sous-réseaux
...
Compléments 2019
MASQUE DE SOUS-RÉSEAU
MASQUE DE SOUS-RÉSEAU
-
sert à déterminer l'adresse du réseau
-
sert à déterminer l'adresse d'une machine sur le réseau
-
sert à déterminer le nb maximal de machines sur le réseau
-
sert à déterminer le nb maximal de sous-réseaux sur le réseau
mais encore...
192 . 168 . 0 . 1
UNE ADRESSE ip
adresse codÉe sur 4 octets
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
Adresse IP en binaire :
? ? ?
1 octet = 8 bits
4 octets = 32 bits
adresse codÉe sur 32 bits
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
1 octet = 8 bits
1 bit : 0 ou 1
bit = "binary digit"
2 bits : 00 01 10 11
0 1 2 3
binaire : base 2 ?
avec 2 bits on peut coder des entiers JUSQU’À 3
11 est l'écriture du nombre 3 en base 2
\textcolor{white}{11}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^1+\textcolor{white}{1}\times2^0=2+1=3
comprendre le binaire :
10 est l'écriture du nombre 2 en base 2
\textcolor{white}{01}\rightarrow\textcolor{white}{0}\times2^1+\textcolor{white}{1}\times2^0=0+1=1...
01 est l'écriture du nombre 1 en base 2
\textcolor{white}{10}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^1+\textcolor{white}{0}\times2^0=2+0=2
000 001 010 011
0 1 2 3
avec 3 bits on peut coder des entiers JUSQU’À 7
100 101 110 111
4 5 6 7
2^3 = 8\rightarrow
avec 3 bits on code les 8 premiers entiers
Et avec 3 BITS on peut coder jusqu'à ...
111 est l'écriture du nombre 7 en base 2
\textcolor{white}{111}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^2+\textcolor{white}{1}\times2^1+\textcolor{white}{1}\times2^0
\textcolor{white}{111}\rightarrow 4+2+1=7
ET DONC AVEC 8 bits...
0000 0000 = plus PETIT entier codé SUR 8 BITS
Quel est le plus grand ?
1111 1111 = plus grand entier codé sur 8 bits
QuelLE est son Écriture décimale ?
\textcolor{white}{1111\;1111}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^7+\textcolor{white}{1}\times2^6+\textcolor{white}{1}\times2^5+\textcolor{white}{1}\times2^4+\textcolor{white}{1}\times2^3+\textcolor{white}{1}\times2^2+\textcolor{white}{1}\times2^1+\textcolor{white}{1}\times2^0
\textcolor{white}{1111\;1111}\rightarrow 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255
1 octet permet de coder des entiers de 0 à 255
Ainsi une adresse ip se compose de 4 entiers allant de 0 à 255.
Retrouvons l'écriture décimale de notre adresse ip écrite en binaire :
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
Autre\; méthode :2^8=256
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
\textcolor{white}{1100\;0000}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^7+\textcolor{white}{1}\times2^6+\textcolor{white}{0}\times2^5+\textcolor{white}{0}\times2^4+\textcolor{white}{0}\times2^3+\textcolor{white}{0}\times2^2+\textcolor{white}{0}\times2^1+\textcolor{white}{0}\times2^0
\textcolor{white}{1100\;0000}\rightarrow 2^7+2^6=128+64=\textcolor{white}{192}
\textcolor{white}{1010\;1000}\rightarrow\textcolor{white}{1}\times2^7+\textcolor{white}{0}\times2^6+\textcolor{white}{1}\times2^5+\textcolor{white}{0}\times2^4+\textcolor{white}{1}\times2^3+\textcolor{white}{0}\times2^2+\textcolor{white}{0}\times2^1+\textcolor{white}{0}\times2^0
\textcolor{white}{1010\;1000}\rightarrow 2^7+2^5+2^3=128+32+8=\textcolor{white}{168}
\textcolor{white}{0000\;0000}\rightarrow \textcolor{white}{0}
\textcolor{white}{0000\;0001}\rightarrow \textcolor{white}{1}
192 . 168 . 0 . 1
255 . 255 . 255 . 0
nous disions donc masque de sous-réseau...
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000
en binaire
codé sur 4 octets comme une adresse ip
toujours une suite de 1 suivis de 0
Valeurs possibles pour les octets d'un masque :
1111 1111 255
1111 1110 254
1111 1100 252
1111 1000 248
1111 0000 240
1110 0000 224
1100 0000 192
1000 0000 128
0000 0000 0
255 . 255 . 255 . 0
192 . 168 . 0 . 1
@ IP :
masque :
Partie de L'adresse correspondant à la machine sur le réseau
retrouver l'adresse du réseau
Pour retrouver l'adresse du réseau on fait un et logique avec l'adresse IP et le masque de sous-réseau...
? ? ?
Partie de L'adresse correspondant au réseau
Le ET logique
0 ET 0 donnent 0
0 ET 1 donnent 0
1 ET 0 donnent 0
1 ET 1 donnent 1
IP :
masque :
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1111 . 0000 0000
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 0000
192 . 168 . 0 . 0
Adresse du réseau
Dans un ET logique chaque O du masque de sous réseau cache le bit correspondant de l'adresse IP.
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 0000
fonctionnement du masque
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 000 1
1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 0000
Dans un ET logique chaque 1 du masque de sous réseau conserve le bit correspondant de l'adresse IP.
Adresse d'une machine sur le réseau ?
@ IP : 192.168.0.x
masque : 255.255.255.0
Plage d'adresses sur le réseau :
192.168.0.1 à 192.168.0.255
L'adresse 192.168.0.255 est réservée(adresse de broadcast - sert à communiquer avec toutes les machines simultanément ) donc...
un potentiel de 254 machines
Nombre d'adresses utilisables ?
Et si on change le masque ?
@ IP : 192.168.0.x
masque : 255.255.252.0
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 11100 . 0000 0000
On passe les deux derniers bits du troisième octet du masque à 0.
On cache donc deux bits de plus dans l'adresse IP.
ici l'adresse du réseau ne change pas
Au lieu de 8 bits, on dispose de 10 bits pour coder les adresses :
2^{10}=1024\rightarrow
Moins les deux réservées
(réseau et broadcast) :
un potentiel de 1022 machines
1024 adresses
192.168.0.1 à 192.168.0.255
192.168.1.0 à 192.168.1.255
192.168.2.0 à 192.168.2.255
192.168.3.0 à 192.168.3.255
Adresse de Broadcast
Pour la retrouver :
@ reseau : 1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0000 . 0000 0000
Plages d'adresses sur le réseau :
masque : 1111 1111 . 1111 1111 . 1111 11100 . 0000 0000
@ broadcast : 1100 0000 . 1010 1000 . 0000 0011 . 1111 1111
@ broadcast : 192 . 168 . 3 . 255
192.168.0.1 à 192.168.3.254
Adresses utilisables sur le réseau :
En construction...
Internet 2024
By snt
Internet 2024
L'un des 7 thèmes de l'enseignement SNT en seconde : Internet.
