Paquets, routeurs et le chemin emprunté par vos données

La dernière leçon a suivi un clic depuis votre Mac jusqu’à un site web. Cette leçon ralentit sur l’étape « se connecter » : ce qu’est un paquet, comment les routeurs décident où l’envoyer, et comment observer ce chemin vous-même.

Votre message, découpé en morceaux

Rien de ce que vous envoyez sur Internet ne voyage d’un seul bloc. Comme l’explique le centre d’apprentissage de Cloudflare, les données sont découpées en petits segments appelés paquets avant de quitter votre appareil, puis réassemblées par qui les reçoit. On appelle cela la commutation de paquets : parce que des paquets provenant de nombreux ordinateurs différents peuvent partager les mêmes câbles et le même équipement, des milliards d’appareils peuvent échanger des données sur les mêmes réseaux en même temps, chaque paquet étant acheminé indépendamment et n’arrivant pas nécessairement dans l’ordre où il a été envoyé.

Routeurs : une décision à chaque saut

Un paquet ne voyage pas directement jusqu’à sa destination. Il est transmis d’un routeur à l’autre, et chaque routeur fait son propre choix sur où l’envoyer ensuite. Cloudflare décrit les routeurs comme lisant l’en-tête d’un paquet — la partie qui nomme sa destination — et le comparant à une table de routage, un peu comme un contrôleur de train vérifiant un billet pour décider sur quel quai un passager doit se rendre. Les tables de routage peuvent être configurées manuellement (routage statique) ou mises à jour automatiquement selon les conditions (routage dynamique), de la même façon qu’une appli de cartographie recalcule un itinéraire pour éviter les embouteillages. Un routeur fait cela des millions de fois par seconde, pour des millions de paquets, provenant de nombreux expéditeurs différents à la fois.

Parce qu’Internet est un réseau de nombreux réseaux gérés indépendamment, une simple connexion à un site web traverse généralement plusieurs d’entre eux : votre réseau domestique ou professionnel, votre FAI, un ou plusieurs réseaux de transit, et enfin le réseau qui héberge le site. Personne ne possède le chemin entier, et aucune entreprise ne le voit en totalité.

Observer le chemin vous-même : traceroute

macOS est livré avec un outil qui montre ce trajet saut par saut. Le centre d’apprentissage de Cloudflare explique que traceroute fonctionne en envoyant des paquets avec une valeur de durée de vie (time-to-live) progressivement croissante, de sorte que chaque routeur en chemin renvoie un petit message d’erreur qui le révèle, un saut à la fois. Le résultat est une liste des routeurs traversés par votre paquet et le temps qu’a pris chaque saut.

$ traceroute 1.1.1.1

Une trace réelle vers le 1.1.1.1 de Cloudflare, telle que montrée dans la propre documentation de Cloudflare, ressemble à peu près au routeur de votre domicile, puis un ou deux sauts à l’intérieur de votre FAI, puis un ou plusieurs réseaux dont vous n’avez jamais entendu parler, avant d’atteindre enfin la destination. Certains sauts affichent trois étoiles (* * *) au lieu d’un temps : cela signifie généralement qu’un routeur est configuré pour ne pas répondre à traceroute, pas que quelque chose est cassé.

Traverser les océans : les câbles que vous ne voyez jamais

Pour une connexion entre continents, les paquets passent très probablement à un moment par un câble à fibre optique sous-marin. L’International Cable Protection Committee, une organisation de gouvernements et de propriétaires de câbles fondée en 1958, note que ces câbles transportent le trafic vocal et de données international de façon plus économique et plus fiable que les satellites : un appel qui devrait parcourir des dizaines de milliers de kilomètres jusqu’à un satellite et retour peut à la place aller directement d’un point à l’autre au fond de la mer. Une seule paire de fibres dans l’un de ces câbles peut désormais transporter une capacité numérisée décrite par l’ICPC comme équivalente à 150 000 000 d’appels téléphoniques simultanés, et chaque câble regroupe généralement plusieurs paires de fibres de ce type. Parce qu’une panne ou l’ancre d’un navire peut couper un câble, le secteur s’appuie sur plusieurs itinéraires indépendants plutôt que sur une seule ligne entre deux régions.