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Démystifier l’Internet (webinaire)

Connecté #14 - démystifier l'Internet

Publié le 20 décembre 2021

 

Si à peu près tout le monde utilise Internet tous les jours, rares sont ceux qui savent réellement comment cela fonctionne. Routage BGP, transit, peering, CDN (content delivery network, fournisseurs Tier 1 : voici quelques explications pour y voir plus clair et pour comprendre ce qui distingue les différents opérateurs de réseaux.

 

L’Internet à haut niveau

 

« À haut niveau, l’Internet est un amalgame de nuages », illustre Samuel Tanguay, spécialiste réseau client chez Fibrenoire. Ce sont des réseaux publics et privés qui s’interconnectent les uns aux autres pour que l’ensemble des utilisateurs puissent accéder à tous les contenus, peu importe qu’ils se trouvent dans la même ville, ou à l’autre bout du monde.

Ces réseaux peuvent prendre plusieurs formes, et ne sont pas limités aux fournisseurs Internet seulement. Les fournisseurs de contenu, comme Amazon ou Google, ou n’importe quelle entreprise qui a acheté des adresses IP et qui se connecte à un fournisseur, peuvent aussi faire partie d’Internet, à condition de posséder un ASN (Autonomous System Number, ou numéro de système autonome).

« C’est le numéro qui identifie ton réseau et qui permet d’annoncer aux autres quelles sont les adresses IP que tu détiens et que tu rends disponibles à Internet », explique Samuel Tanguay. C’est le protocole de routage dynamique BGP, ou protocole de passerelle frontière (Border Gateway Protocol, en anglais), qui gère ces échanges d’informations entre les différents systèmes autonomes (AS, Autonomous Systems, en anglais).

Pour se rendre d’une adresse IP à une autre (d’un ordinateur dans une entreprise à un serveur Web aux États-Unis, par exemple), une information peut passer par une multitude de systèmes autonomes différents, ou être transférée du système autonome de départ au système autonome d’arrivée directement, si une connexion existe entre les deux. « Le chemin le plus court va être choisi par défaut », note Samuel Tanguay.

Plus un chemin est court, plus le temps de latence est petit. Par extension, plus un opérateur est en mesure d’offrir des chemins courts à ses utilisateurs, meilleur est son service.

 

Transit, appairage et RDC : le nerf de la guerre

 

Dans un monde idéal, chaque fournisseur d’accès Internet serait directement relié à tous les réseaux. En pratique, une telle option n’est pas réaliste. « Il y a des milliers d’entités sur Internet, c’est impossible de se brancher directement à tout le monde », confirme Samuel Tanguay. Un fournisseur d’accès Internet veut toutefois permettre à ses clients d’accéder à toutes les adresses IP dans le monde, même s’il n’est pas relié directement avec celles-ci.

« Dans cette situation, quand il n’y a pas d’accès direct au réseau que le client essaie de rejoindre, on passe par un intermédiaire », précise le spécialiste réseau client. Parfois, il faut faire de multiples sauts entre différents réseaux pour aller du point A au point B. Pour minimiser les intermédiaires, un fournisseur peut aussi acheter de l’Internet à un fournisseur de niveau 1 (ou Tier 1, nous y reviendrons), comme TATA Communications ou Telia. Il existe une quinzaine de fournisseurs du genre dans le monde, dont certains possèdent plus de 800 000 km de fibre optique. « Ce sont de grands joueurs internationaux, qui ont un bassin de connexion significatif », note Samuel Tanguay. Fibrenoire est branché à plusieurs fournisseurs différents, afin d’offrir un meilleur service, peu importe où ils se trouvent au pays.

Cette façon de procéder, le « transit », permet d’accéder à tout l’Internet. Même s’il s’agit d’une meilleure option que de faire de multiples sauts d’un réseau à l’autre, « ce n’est pas le chemin idéal, car ça nous fait passer par un réseau intermédiaire, et par de multiples routeurs », explique Samuel Tanguay. Non seulement la latence est plus grande pour l’utilisateur, mais le fournisseur doit, quant à lui, payer sa connexion à l’utilisation. « Il y a donc un avantage technique pour le client et un avantage financier d’éviter ces liens-là », résume Samuel Tanguay.

Pour améliorer le transfert d’informations entre deux réseaux, il est possible de les relier directement avec une connexion physique, ce qu’on appelle l’appairage (mieux connu sous le nom anglais de « peering »). Le trafic peut alors passer de l’un à l’autre sans intermédiaire, et donc avec une latence minimale. Tant techniquement que financièrement, tout le monde y gagne.

Fibrenoire, par exemple, possède des liens directs (PNIs, ou Private Network Interconnect) avec plusieurs joueurs, dont Google, Microsoft et Amazon, puisqu’une grande partie de son trafic est dirigé vers ces trois grands joueurs. Évidemment, un tel lien ne peut être installé vers tous les centres de données. « Ce serait fastidieux de se brancher directement sur 500 réseaux », illustre Samuel Tanguay.

Pour répondre à ce problème, plusieurs intervenants dans le milieu ont mis en place des IX, des points d’échange Internet (« Internet Exchange Points »), des endroits qui permettent à plusieurs réseaux de s’interconnecter entre eux, un peu à la manière d’une gare multimodale. L’échange Internet de Montréal (QIX), par exemple, relie 93 systèmes autonomes différents. On y retrouve des fournisseurs Internet, comme Fibrenoire, mais aussi des entreprises de jeux vidéo, comme Riot Games, des chaînes de télé, comme Radio-Canada, le gouvernement canadien et beaucoup plus.

Dès qu’un utilisateur tente d’accéder à une adresse IP qui appartient à l’un de ces réseaux, la connexion est directe, la latence est basse et le coût d’utilisation est gratuit pour les deux parties.

En plus de l’échange de Montréal, Fibrenoire participe aussi des échanges à Toronto, Vancouver et New York, ce qui lui donne 473 connexions IPV4 directes, et 298 connexions IPV6 directes (au moment de mettre en ligne). Dans les deux cas, c’est plus que n’importe quel autre fournisseur au Canada. Notons que la quantité exacte de connexions peut varier avec le temps, à mesure que des systèmes autonomes s’ajoutent ou se retirent des IX, par exemple.

« Nous accordons une grande importance à offrir le plus d’appairages possible. C’est notre fierté », avoue Samuel Tanguay. Avec son grand nombre d’appairages, les clients de Fibrenoire ont plus de chances d’avoir des routes directes lorsqu’ils rejoignent un serveur.

L’appairage n’est pas la seule façon efficace d’accéder à un serveur. Depuis quelques années, de plus en plus de fournisseurs de contenus, comme Netflix ou Google, offrent aux fournisseurs d’accès Internet la possibilité de mettre en cache des données sur leur réseau directement. C’est ce qu’on appelle des RDC (réseau de diffusion de contenu, ou CDN, Content Delivery Network, en anglais).

Une cache de Netflix pourrait, par exemple, contenir toutes les séries télé les plus populaires dans la région où se situe la cache. Une cache de Google pourrait intégrer les vidéos YouTube virales du moment, ou le contenu des recherches les plus populaires. Akamai, un fournisseur mondial de caches, pourrait, pour sa part, y mettre le contenu de Radio-Canada pendant les Jeux olympiques, puisqu’il s’agit de vidéos vues par un très grand nombre de personnes en même temps. « Les fournisseurs de contenu ne publient pas ce qu’ils mettent dans leurs caches », précise toutefois Samuel Tanguay.

Évidemment, tous les fournisseurs d’accès Internet n’ont pas de RDC. « Un petit fournisseur local ne pourra pas en avoir, car il faut un certain volume de pour être admissible », note le spécialiste réseau client.

Quand le contenu recherché par un client se retrouve dans un RDC, les données ne sortent même pas du réseau du fournisseur d’accès. C’est l’option la plus avantageuse, tant pour le client, qui bénéficie d’une latence minime, que pour le fournisseur, qui peut économiser ses connexions IX et éviter le transit. C’est d’ailleurs aussi l’option idéale pour les fournisseurs de contenu, qui peuvent ainsi réduire le trafic vers leurs centres de données.

Notons que les RDC sont aussi bons pour l’architecture d’Internet. Les caches permettent de minimiser la charge sur les dorsales Internet et dans les IX, puisque le trafic ne quitte pas le réseau du fournisseur d’accès.

 

Tier 1, Tier 2, Tier 3 : pour y voir clair derrière le marketing

 

Certains classifient parfois les fournisseurs Internet de niveau 1, niveau 2 ou niveau 3 (ou Tier 1, Tier 2 ou Tier 3, en anglais). Qu’est-ce que cela veut dire, exactement?

« Le niveau (Tier) est un concept de marketing », prévient Samuel Tanguay. La définition est d’ailleurs parfois un peu élastique, et varie selon à qui on la demande, alors que certains aiment se présenter plus gros qu’ils ne le sont réellement, comme des niveau 1 canadien, par exemple. « Nous ne faisons pas ça », mentionne le spécialiste réseau client.

« Pour nous, un fournisseur de niveau 1, c’est quelqu’un qui n’achète jamais d’Internet. C’est un fournisseur tellement gros que ce sont les autres qui veulent accéder à son réseau. Les Tier 1 vont faire de l’appairage avec les autres Tier 1, et vont vendre leur Internet au Tier 2 », note Samuel Tanguay. Parfois, les fournisseurs de niveau 1 ne vendent d’ailleurs même pas leur Internet aux particuliers. Notons que cette définition est celle qui est principalement acceptée dans l’industrie.

Dans cette optique, Fibrenoire, qui achète de l’Internet de certains fournisseurs mondiaux (comme tous les autres grands fournisseurs Internet canadiens), se qualifie de niveau 2. Les fournisseurs d’accès Internet qui achètent leur Internet à Fibrenoire sont quant à eux des fournisseurs de niveau 3.

L’important pour les entreprises n’est toutefois pas comment un fournisseur se qualifie, mais bien la qualité de son réseau. Sur Internet, pour qu’un client puisse accéder à sa destination, le meilleur chemin l’emporte toujours. Plus le fournisseur est en mesure d’offrir des liens directs vers le contenu recherché, que ce soit avec l’appairage ou avec des RDC, meilleur est le service.

Pour en savoir plus sur le fonctionnement d’Internet, nous vous invitons à écouter le webinaire Démystifier l’Internet (diffusé le 6 décembre 2021) :

Samuel Tanguay

Spécialiste réseau client