Le fonctionnement des systèmes autonomes
Dans le cadre de notre cours, nous avons principalement exploré les réseaux locaux, se focalisant sur leur structure, leur gestion et leur optimisation. Ces réseaux représentent les fondations sur lesquelles reposent les interactions informatiques à plus grande échelle. Cependant, l’univers des réseaux ne se limite pas à cette échelle locale. En effet, pour comprendre pleinement le fonctionnement d’Internet, il est impératif de franchir les limites des LAN et de se plonger dans le vaste monde des réseaux étendus. Ces derniers, plus complexes, sont les véritables artères de l’internet global, permettant une connectivité étendue et diversifiée. Ainsi, nous entamons une transition de notre parcours, passant des réseaux locaux indépendants aux réseaux régionaux et, enfin, à la structure mondiale d’Internet, représentée et gérée par des entités telles qu’ARIN et RIPE. Cette évolution marque notre progression vers une compréhension intégrale du réseau des réseaux, dévoilant les intrications et les mécanismes qui facilitent notre connectivité quotidienne à l’échelle mondiale.
La hiérarchie d’Internet
Les réseaux locaux indépendants (les LIR) sont le premier niveau dans la hiérarchie des structures de réseau. Chaque LIR est un microcosme en soi, fonctionnant de manière autonome et répondant à des besoins spécifiques de connectivité locale. Typiquement, un LIR représente une organisation ou une entité telle qu’une entreprise, une université ou un fournisseur d’accès Internet à petite échelle, gérant son propre espace d’adressage IP publique et sa politique de réseau interne. Leur autonomie permet une gestion flexible, bien ajustée aux besoins spécifiques de l’entité, tout en étant un élément fondamental pour la création de réseaux plus vastes. Ces réseaux indépendants, bien qu’opérant de manière isolée, sont conçus pour s’interconnecter avec d’autres LIR ou pour évoluer vers des niveaux supérieurs de gestion de réseau, ayant ainsi un impact majeur dans la structure globale d’Internet.
Les réseaux régionaux d’internet (les RIR) constituent le niveau intermédiaire dans la structure hiérarchique des réseaux d’Internet. Ils servent de pont entre les réseaux locaux indépendants et la structure plus vaste et plus complexe d’Internet. Les RIR sont responsables de l’allocation et de la gestion des ressources Internet dans des régions géographiques spécifiques. Ils attribuent des blocs d’adresses IP publique et gèrent les ressources des LIR au sein de leur zone de compétence, assurant une distribution équilibrée et une gestion efficiente des ressources Internet. Chaque RIR suit des politiques et des procédures établies pour répondre aux besoins et aux exigences réglementaires de sa région. Ils sont très importants pour la gouvernance d’Internet, aidant à élaborer des politiques, à coordonner les aspects techniques et à favoriser la collaboration entre différentes entités et régions. Ils sont fondamentaux pour maintenir une structure organisée et opérationnelle d’Internet, ce qui assure une connectivité et une communication fluides à travers le monde.
L’interconnexion mondiale d’Internet est coordonnée par l’IANA qui supervise la collaboration étroite entre les RIR. Dans ce contexte, au sommet de la hiérarchie des réseaux, les différentes régions du monde se connectent, formant l’infrastructure globale d’Internet. Ces interconnexions sont réalisées grâce à une série de réseaux hautement interopérables, permettant le transfert de données à travers continents et océans. Des câbles sous-marins aux satellites, en passant par les liaisons terrestres à grande vitesse, chaque composant contribue de manière significative au maintien de cette toile mondiale. RIPE, ARIN et d’autres entités similaires supervisent et coordonnent cette interconnexion, assurant la standardisation, la stabilité et la sécurité du réseau global. Ils établissent les règles et les protocoles nécessaires pour une communication harmonieuse entre les différents RIR, garantissant ainsi que les données transitent sur cette plateforme mondiale. Cette interconnexion est l’élément central d’Internet, permettant à des milliards d’utilisateurs de communiquer, d’accéder à l’information et de partager des ressources numériques, peu importe où ils se trouvent.
Les systèmes indépendants
Les systèmes indépendants, connus sous le nom d’AS, sont des entités distinctes au sein du réseau Internet, chacune ayant son propre numéro d’AS attribué. Pour qu’un réseau puisse être qualifié d’AS et fonctionner de manière indépendante, il doit obtenir un numéro unique. Ce numéro, appelé ASN, est attribué par le RIR correspondant à la région géographique de l’entité. L’attribution de ce numéro est une étape fondamentale, car elle confère à l’entité la capacité de gérer de manière autonome sa politique de routage et d’interagir avec d’autres AS.
En plus d’avoir un numéro AS, un système indépendant doit posséder son propre bloc d’adresses IP publique, soit en IPv4, soit en IPv6. C’est les RIR qui sont responsables de la distribution de ces blocs d’adresses. Cependant, en raison de la pénurie croissante d’adresses IPv4, obtenir un nouveau bloc par le biais des RIR est devenu extrêmement difficile, voire impossible, en raison des longues listes d’attente. Ainsi, pour acquérir des adresses IPv4, les entités cherchent désormais à les racheter à d’autres LIR (mais toujours au sein du même RIR). Cette pénurie n’existe pas pour les adresses IPv6, étant donné leur abondance relative.
À une échelle plus réduite, il est également possible pour une entité de devenir un AS sans posséder son propre bloc d’IP. Dans ce cas, l’entité peut opter pour le “sponsoring“, où elle loue un bloc d’adresses IP d’une autre entreprise. Cette approche permet aux plus petites organisations de fonctionner en tant qu’AS sans les investissements initiaux significatifs requis pour l’achat de blocs d’adresses IP.
Dans le contexte des AS doivent distinguer entre le routage externe et le routage interne. Ces deux types de routage reflètent les différentes manières dont un AS gère le trafic, soit en provenance de réseaux externes, soit au sein de son propre réseau.
- Le routage externe est le mécanisme par lequel un AS reçoit des paquets de données provenant d’un autre AS. Lorsqu’un AS reçoit un paquet d’un réseau externe, il doit décider de la meilleure façon de le gérer. Si la destination du paquet est en dehors de son propre réseau, l’AS acheminera ce paquet vers un autre AS.
- Le routage interne concerne la gestion du trafic au sein du réseau de l’AS lui-même. Lorsqu’un paquet est destiné à une adresse au sein du même AS, le système de routage interne détermine le meilleur chemin à travers le réseau interne. Ce processus tient compte de divers facteurs comme la topologie du réseau interne, l’état des liens, et les politiques de routage internes pour acheminer efficacement le paquet vers sa destination finale.
Ces deux aspects du routage sont important pour assurer le bon fonctionnement d’un AS. Ils permettent non seulement de gérer le flux de données de manière optimale, mais aussi de maintenir la cohérence et la stabilité de l’ensemble du réseau. Cela garantit ainsi que chaque paquet de données atteint sa destination, que ce soit au sein du même AS ou à travers les multiples AS constituant l’Internet global.
La collaboration entre système indépendant
La collaboration entre les AS est un élément vital dans le fonctionnement d’Internet. Chaque AS dirige son propre réseau, mais pour que l’Internet fonctionne comme un réseau global intégré, ces systèmes autonomes doivent collaborer et échanger des informations. Cette collaboration se fait principalement par le biais du routage inter-domaine, facilité par des protocoles tels que BGP.
Les AS échangent des informations sur les itinéraires disponibles, permettant ainsi le transfert de données entre différents réseaux. Ces échanges d’informations sont régis par des politiques de routage, qui déterminent comment les routes sont annoncées, reçues et gérées. Ces politiques sont influencées par divers facteurs tels que les accords commerciaux, les politiques de sécurité, et les performances de réseau.
- Dans un accord de peering, deux AS conviennent d’échanger du trafic directement, sans passer par un tiers. Ces accords peuvent être bilatéraux, où deux AS s’accordent mutuellement, ou multilatéraux, impliquant plusieurs AS au sein d’un point d’échange Internet. Le peering permet de réduire les coûts, d’améliorer les performances du réseau et de réduire la latence.
- Il existe aussi des accords de transit, où un AS paye un autre AS pour acheminer son trafic. Dans un accord de transit, un AS plus petit ou moins connecté paie un AS plus grand pour accéder à des parties d’Internet qui ne sont pas directement accessibles via ses accords de peering.
La collaboration entre AS nécessite une coordination des politiques de routage pour assurer une connectivité sécurisée. Les AS doivent constamment ajuster leurs politiques et accords pour s’adapter à l’évolution du paysage d’Internet, aux changements dans les flux de trafic, et aux exigences de sécurité.