Les Connexions à Internet
1. Liaison Téléphonique
L'une des connexions possibles à Internet est la liaison RTC (Réseau Téléphonique Commuté).
1.1. Le Modem
Vous le savez sûrement déjà, un ordinateur ne connaît que le langage binaire, c'est-à-dire des 0 et des 1.
Or les moyens de transmission
utilisent de l'analogie. Il faut
donc un
matériel permettant de transformer ces signaux analogique (modulation de fréquence)
en numérique (des 0 et des 1) et inversement. C'est le rôle du modem d'effectuer ces transformations.
Le modem doit son nom justement à son fonctionnement (MODulateur/DEModulateur).
Une ligne téléphonique est conçue pour fonctionner avec un téléphone, c'est
pour cela qu'un modem a besoin d'établir une communication avec un
ordinateur distant grâce à un numéro de téléphone avant de pouvoir
échanger des informations. On appelle protocole le langage utilisé par
les ordinateurs pour communiquer entre eux.
La
vitesse est exprimée en bps (bits
per second) ou en baud (ensemble
de paquets de donnés envoyées d'un seul bloque). Il fonctionne jusque 55,600 bps, soit environ 5,6 Ko/s.
1.2. SLIP (Protocole Internet de Liaison en Serie)
Il
s'agit d'un protocole de liaison
Internet simple n'effectuant ni contrôle
d'adresse, ni contrôle d'erreur. Il n'est plus utilisé aujourd'hui et a été remplacé par le protocole PPP.
PPP est un ensemble de 3 protocoles :
- Un protocole d'encapsulation de datagrammes
- Un protocole de contrôle de liaison (LCP), permettant la négociation et de définir des options de contrôle sur la liaison de données
- Un ensemble de protocoles de contrôle de réseau (NCP), permettant des contrôles d'intégration dePPP au sein de protocoles de couches supérieures.
Les données encapsulées dans une trame sont appelées paquets (Cf. cours OSI).
1.3.1. Etablissement d'une session PPP
Phase 1 : Etablissement de liaison
Chaque équipement PPP envoie des paquets LCP pour configurer et tester la liaison de données. Les paquets
LCP contiennent un champs d'option
de configuration permettant aux
équipements de négocier l'utilisation
d'options telles que l'unité maximale
de réception, la compression de certains champs PPP et le protocole d'authentification de liaison.
Phase 2 : Authentification optionnelle
Une fois la liaison établie et le protocole d'authentification choisi (PAP ou CHAP), le routeur homologue peut être authentifié.
Phase 3 : Protocole de couche réseau
Dans
cette phase, les équipements PPP
envoient des paquets NCP pour
choisir et configurer un ou plusieurs protocoles de la couche réseau (IP).
2. Le câble (cf numéricable)
Les
liaisons Internet par câble vous permettent de rester connecté à
Internet de façon permanente. Il n'y a plus besoin d'attendre que la
connexion s'établisse avec le prestataire, car la connexion avec ce
dernier est directe.
2.1. Le Modem câble
Un
modem câble est un appareil permettant d'accéder à Internet via le
réseau de câblodistribution. Il possède une connexion de type coaxial
(vers le câble) et rj45 (vers la carte réseau de l'ordinateur), c'est un câble réseau.
La largeur du canal descendant impose une modulation à environ 6 MBauds (6 millions de symboles par seconde).
Pour la voie montante, c'est un peu plus compliqué et ça dépend des technologies utilisées :
- Le Com21 utilise une largeur de canal de 1,8 MHz, ce qui donne environ 1,2 Mbauds.
- La
norme Eurodocsis, plus souple, permet plusieurs largeurs de canaux :
200, 400, 800, 1 600 ou 3 200 KHz., ce qui donne, dans le meilleur des
cas, environ 2,5 Mbauds.
En
ce qui concerne les modes de
modulation, il y a également des
différences entre la technologie
Com21 et la norme Eurodocsis :
- Com21: Download: QAM 64 (6 bits par symbol), Upload : QPSK (2 bits par symbol).
- Eurodocsis : Download : QAM 64 ou QAM 128 (6 ou 7 bits par symbole), Upload : QPSK ou QAM 16 (2 ou 4 bits par symbole).
Le problème de la voie montante est que ce type de connexion n'était pas prévu au départ pour une utilisation bidirectionnelle.
Il était prévu pour envoyer seulement des informations, en l'occurence, à un téléviseur.
2.1.1. PPPoE (PPPoverEthernet) ou PPP sur Ethernet
Définition de
PPPoE 
3. L'ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line)
3.1. Schéma de principe
3.1.1. Définitions
- PC : Il s'agit du client ADSL (PC, MAC, Linux, …)
- Modem
ADSL : Une boîte dont la fonction est assez similaire à celle du modem
RTC, à part qu'ici, elle est conçue pour la technologie DSL.
- Splitter
: C'est un filtre
d'aiguillage qui sépare la bande passante réservée au
service téléphonique de la bande passante utilisée pour la transmission
ADSL. Il assure le découplage suffisant pour éviter que les signaux
émis sur l'une des bandes fréquences ne vienne perturber le
fonctionnement de l'autre.(cf filtre que l'on rajoutait sur les prises
téléphoniques en dégroupage partiel. Sans ce filtre, on avait souvent
des problèlmes sur Internet)
- DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) : C'est une sorte d'entonnoir ou de gouttière, qui ramasse les flux numériques de chaque abonné et les fait converger par multiplexage sur un seul lien à fort débit.
Vis à vis de chaque abonné, le DSLAM apparaît comme un modem ADSL.
Endroit où il y a collecte du flux, équipemetn dans des locaux
de France Télécom et est situé à moins de 5 kms des habitations
qu'il déssert. Endroit physique où sont raccordées les lignes. Si le
DSLAM est distant de plus de 5 km, il y a une perte de débit. On peut
dire aussi que le DSLAM est un répartiteur.
- BAS (Broadband Access Server) : Lorsque vous avez réussi une connexion avec votre FAI, vous avez établi un lien PPP (Point to Point Protocol)
entre votre ordinateur et le BAS. Ce lien PPP va transporter les
protocoles supérieurs IP, TCP, UDP ICMP.... C'est au niveau du BAS
que l'authentification du client va se faire et que les
paramètres IP vont être transmis (serveur RADIUS, généralement).
- Routeur : C'est l'équipement qui va assurer la liaison entre le BAS et le réseau du fournisseur d'accès.
Le
signal s'atténue au fur et à mesure qu'il avance, de la distance donc.
On utilise dans ce le terme de "bruit" pour la nuisance à
l'origine de la perte de débit. Il peut y avoir donc des pertes de
données.
Il est possible de faire des tests de ligne, de mire ADSL sur Free.Schéma simplifié de l'ADSL
Définition du terme "Boucle locale"3.1.2. Découpage
- 1 : Représente le "bout de câble" qui relie votre machine au modem (Ethernet, USB, …)
- 2 et 3 : Représente votre ligne téléphonique, c'est une paire de fils de cuivre qui va de votre prise murale
jusqu'au concentrateur de l'opérateur de
téléphonie. Cette ligne va véhiculer
la téléphonie traditionnelle (POTS) et
les porteuses ADSL. La séparation
des services se fait au moyen
d'un filtre séparateur (Splitter) qui peut être extérieur, mais aussi intégré au modem.
- 4
: Représente le lien à fort
débit (généralement de la fibre
optique) qui véhicule les données numériques de l'ensemble des abonnés connectés au même DSLAM.
- 5 : Est encore un lien à fort débit, qui relie le BAS au réseau de votre FAI.
- 6 : Vous êtes sur le réseau du FAI.
3.2. Les protocoles du réseau
ATM
: ATM est très bien adapté au transport de paquets commutés, avec des
circuits (virtuels) point à point, avec une gestion de QoS (Quality of
Service) fine, autant de services utiles pour passer sur le même réseau
de la téléphonie, de la vidéo et des données informatiques.
Ethernet
: Comparativement, les réseaux informatiques aiment Ethernet, qui n'a
absolument rien à voir avec ATM, si ce n'est que, dans le modèle OSI à
7 couches, les deux protocoles pourraient à la rigueur
être situés au même niveau (2).
C'est en grande partie faux, ATM
peut remplacer non
seulement Ethernet mais aussi IP,
voire TCP. Mais pour ce qui nous intéresse ici, ATM transportera de
l'IP ou du PPP et donc jouera un rôle similaire à Ethernet.
3.2.1. Fonctionnement
ATM
propose une couche d'abstraction : AAL5 (ATM Abstraction Layer 5) qui
permet de transporter à peu près tout autre protocole de réseau. Ainsi,
par le biais de cette couche d'abstraction, ATM peut transporter de
l'Ethernet (niveau 2), du PPP (niveau 2), de l'IP (niveau 3), …
La partie 4 du schéma précédent a comme support ATM.
La
partie 2 (entre votre prise téléphonique et le DSLAM) utilise également
ATM. Autrement dit, votre modem ADSL est un terminal ATM.
Entre
votre ordinateur et votre modem, ça
pourra être de l'Ethernet si votre
modem dispose d'une prise Ethernet et votre machine d'une
interface réseau également Ethernet ou si votre modem est un
modem
USB, qui n'est qu'une liaison
série, sur laquelle on va simuler
un lien Ethernet, grâce au
"driver" à
installer avec le modem. Cela pourra être aussi de l'ATM si votre modem
dispose d'une prise ATM et votre machine d'une interface réseau
également ATM, ou si votre modem est un modem USB, qui n'est qu'une
liaison série, sur laquelle on va simuler un lien ATM, grâce au
"driver" à installer avec le modem.
Par dessus tout
cela, il y a un lien PPP, qui doit aller de votre ordinateur jusqu'au
BAS, et qui sera porté
par Ethernet (PPPoE : PPP over
Ethernet) entre votre machine et le
modem, si la liaison en dessous est de type
Ethernet, ou par ATM (PPPoA : PPP over ATM) entre votre machine et le
modem, si la liaison en dessous est de type ATM.
Entre le modem et le BAS, il y a des chances que cela soit PPPoA, et entre le modem et le pc du PPPoE.
Ce
lien PPP transportera IP entre
votre ordinateur et le BAS. Comme
c'est du PPP, il y a une
IP à chaque bout. La votre, généralement dynamique, qui vous est
attribuée lors de l'établissement de la session PPP par le serveur
d'authentification, et à l'autre bout, celle qui va constituer pour
vous votre passerelle par défaut.
3.3. L'évolution
3.3.1. Les offres France Télécom
L'option 5 : France Télécom assure la totalité du transport entre l'abonné et le réseau du FAI.
L'option
3 : C'est France Télécom qui gère le transport de l'information sur la
boucle locale, puis, un transporteur tiers achemine les données entre
le réseau du FAI et le centre de raccordement.
L'option 1 : C'est
celle dont on parle le plus actuellement, il s'agit du dégroupage. Dans
ce cas, France Télécom se contente de louer l'accès à la boucle locale
aux FAIs. Les fournisseurs sont donc maîtres de la qualité de leur
prestation. Ils ne sont dépendants que de la qualité physique de la
boucle locale.
3.3.2. Schéma de principe
Le
principe est de permettre la mise
en place d'un lien PPP entre
l'utilisateur (abonné ADSL) et le serveur d'accès de son FAI à travers le réseau France Télécom.
Ce
lien PPP va être supporté par le réseau ATM entre le modem de
l'utilisateur et le BAS, puis par un tunnel L2TP (VPN) entre le BAS et
le serveur du FAI. Cette méthode va permettre à plusieurs FAI de
proposer leurs services aux abonnés à une ligne fixe France Télécom. En
effet, il est possible de créer dans
le réseau IP de France Télécom
autant de VPN qu'il sera nécessaire
pour connecter les utilisateurs à leur FAI respectif.
La
collecte ADSL a pour but de fournir la structure matérielle nécessaire
à l'établissement du tunnel L2TP entre le BAS et les équipements du FAI
concerné.
Toute la partie "Collecte IP/ADSL" a pour objet de créer un tunnel VPN (Virtual Private Network) entre le
BAS et le réseau du FAI et
de faire passer dans ce tunnel
le lien PPP qui relie le
client à son fournisseur. Pratiquement,
ça permet d'utiliser le réseau IP
France Télécom pour relier le BAS
aux installations du FAI, qui peuvent être distantes, comme si elles étaient directement raccordées au BAS.
Le
client est authentifié via le proxy
RADIUS fourni par France Télécom.
Un proxy, encore appelé "serveur mandataire" va
servir d'intermédiaire entre le client ADSL, quel que soit son
fournisseur, et le serveur RADIUS de son fournisseur, le tunnel VPN est
construit sur L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) entre
le BAS et le LNS (L2TP Network Server) du fournisseur. Ce tunnel va
permettre le passage du lien PPP entre le client ADSL et le réseau du
FAI, comme si ce lien était établi directement entre le BAS et le
réseau du fournisseur.
L'EAS
est un routeur fourni par France
Télécom, qui permet d'interconnecter le
réseau IP France Télécom à celui du fournisseur.
Complément d'information :
L'ordinateur est relié au modem ADSL par un câble RJ45 alors que celui pour le téléphone est du RJ11.
La fibre optique est utilisée entre le DSLAM et le BAS (cf schéma sur l'ADSL).
VPN : Il existe des logiciels qui simulent que différents ordinataires sont en réseau standard. Apple talk pour Mac?
Virtual box simule un système d'exploitation sur un poste. cf aussi VMware player. Ceux sont des logiciels extrêment pratique.