Network
Un article de 17buddies.
Les amateurs de jeux en réseau le savent : parfois ça marche, parfois ça ne marche pas, mais souvent ça marche moins bien qu'ils le voudraient, mais surtout, ils ne savent pas toujours comment ça marche. De même beaucoup sont capables de vous conjuguer les termes IP, LAN, WAN, DHCP, Peering, Routeur à tous les temps (surtout l'imparfait), mais ils ne savent pas toujours très précisément ce qu'ils signifient réellement.
L'objectif de cet article est d'apporter quelques précisions sur le fonctionnement des réseaux et la signification de certains termes utilisés couramment, ainsi que de donner quelque règles simples de diagnostic, histoire qu'en cas de problème les joueurs aillent au delà de l'éternel "Steam ça suxxe".
Quand les paquets se promènent
Lorsque une machine désire envoyer des données à une autre machine, elle commence par déterminer si l’adresse IP de la machine de destination se trouve sur le même réseau local ou LAN (Local Areal Network) qu’elle. (cf netmask) Si les machines sont en LAN, elle peut émettre directement les données a destination de la machine cible, sinon elle va devoir les transmettre à sa gateway ou passerelle qui s’occupera de les faire acheminer jusqu’à la machine cible.
La gateway va comparer l’adresse IP de destination avec les données de ses tables de routage, et va transmettre le paquet à un autre routeur ayant soit en charge un sous réseau contenant l’adresse cible, soit étant la gateway du premier. Et le paquet va circuler ainsi de routeur en routeur jusqu'à ce qu’il en atteigne un sachant communiquer directement avec la machine cible.
Le réseau Internet se décompose en différentes classes d’adresses IP hiérarchisées. Une technique simple de routage, consiste donc pour un routeur à regarder si l’adresse cible se trouve dans la même classe que lui, auquel cas il sait à quel routeur/machine transmettre le paquet, soit transférer le paquet au routeur gérant la classe contenant la sienne.
Ce petit algorithme fonctionne, mais n’est pas très performant et ne tient pas compte de certaines spécificités techniques ou accords commerciaux.
En effet, les gestionnaires de deux classes indépendantes peuvent décider, afin d’améliorer la communication entre les machines de leurs réseaux, de router directement les paquets vers leurs routeurs respectifs, voir de mettre en place une liaison physique entre leurs routeurs. Ce sont les accords de Peering.
L’une des conséquences de ces méthodes de routage, c’est que la géographie n’a pas beaucoup de rapport avec le temps de transmission des paquets. Prenons un petit exemple de transmission de paquets entre Pierre et Paul voisins à Bordeaux et Jacques se trouvant à Berlin. Une onde électrique circulant dans un fil de cuivre circulant à 273 000 km/s, Pierre et Paul étant séparés de 30 mètres, le temps de transmission devrait être immédiat, alors qu’avec Jacques se trouvant à 1500 km le temps de transmission devrait tourner autour de 6 ms.
Oui mais voila si les accords de peering entre les FAI de Paul et Jacques sont plutôt bons, de même qu’entre ceux de Pierre et Jacques, il n’en est pas de même pour Pierre et Paul et quand ils s’échangent des données, ces dernières transitent par New York via Paris, soit un détour de 13000 km (47ms) … les données mettent donc 8 fois plus de temps à circuler entre Pierre et Paul qu’entre Pierre ou Paul et Jacques.
Les temps indiqués dans l’exemple ci-dessus ne tiennent pas compte des temps de traitement des différents routeurs se trouvant sur le parcours, ni de l’engorgement des lignes. Or ces données peuvent également complètement fausser la démonstration.
Il existe un certain nombre d'outils permettant de visualiser le chemin parcouru par les paquets.
Un peu de terminologie
ADSL
Asymetric Digital Subscriber Line, est une technologie de transmission par multiplexage sur un câble de téléphone standard permettant de transporter à la fois voix analogique et données numériques. Le principe consiste à découper la bande passante d’une paire cuivrée en 256 canaux ayant chacun un débit de 60kbps théorique. La répartition des canaux étant décrite dans la norme utilisée. Il est à noter que tous les canaux ne souffrent pas d’une atténuation égale et ils ne sont pas tous utilisables à leur débit maximum. Ainsi l’ADSL avec 6 canaux réservés pour la voix offre en moyenne un débit descendant de 8Mbps et 640kbps pour le débit montant.
Bande Passante
La bande passante d’un réseau est la quantité maximum de données pouvant circuler sur ce réseau en une seconde. L’unité généralement utilisée est le bit par seconde, le bit étant une donnée binaire pouvant valoir 1 ou 0, à ne pas confondre avec le terme anglais byte ou en français octet (1 octet = 8 bit).
Une grande bande passante importante va vous permettre d’échanger un gros volume d’informations plus rapidement qu’une ligne avec une bande passante plus faible (du moins si le tiers avec qui vous procédez à l’échange de données vous permet d’utiliser 100% de votre bande passante). Par contre si vous effectuez de nombreux échanges utilisant une petite partie de votre bande passante, alors la taille de celle-ci n’influencera pas la vitesse d’échange.
En fait, si l’on compare souvent Internet à une autoroute, la bande passante représenterait sa largeur, et le ping serait alors sa longueur.
Dans le cadre de Counter-Strike par exemple, les débits ne dépassent pas 80kbps en download et autant en upload ce que la moindre ligne 512/128 permet de fournir. Par contre, de nombreux paquets sont échangés entre le client et le serveur les uns venant en réponse des autres, le ping a donc ici une bien plus grande importance sur le nombre de paquets pouvant être échangés que la bande passante
Boucle Locale
Broadcast
Classes d’adresses IP
Dégroupage
DHCP
DNS
Domaine Name Server, les DNS permettent d'associer un nom à une adresse IP. Les noms de machine se composent d'une extension (.fr .net .com), d'un nom de domaine, éventuellement d'un ou plusieurs noms de sous domaines, et d'un nom de machine, chaque élément étant séparé par un point. Les noms de domaine ne sont pas affectés librement par chacun, mais par des organismes ayant en charge certains types de noms ou extensions. Par exemple les .fr sont gérés par l'AFNIC et l'attribution d'un nouveau nom de domaine est régit par des règles spécifiques à chaque extension/organisme.
Download
Le download ou flux descendant correspond au données allant du FAI vers l’abonné. C’est le flux utilisé pour télécharger des données. Les données envoyées dans l’autre sens correspondent à l’upload.
FAI
Fournisseur d'Accès Internet, ou ISP en anglais (Internet Services Provider), c'est la société vous permettant de vous connecter à internet, chez qui vous avez signé votre contrat d'abonnement à Internet. Parmi les plus connus en France :
Wanadoo, Free, Club Internet, Neuf Telecom ...
Firewall
Le firewall est un logiciel ou un équipement matériel s'occupant de filtrer les données arrivant sur une machine ou provenant de celle-ci. Bien configuré, c'est un élément de sécurité évitant que des personnes mal intentionnées puissent prendre le controle de votre machine par exemple. Mais mal configuré il peut rapidement devenir une source de problèmes divers.
Consulter ce tutorial pour voir comment configurer votre firewall pour faire tourner Steam
Gateway
IP
Une adresse Ip permet d'identifier une machine sur le réseau. Les adresses IP sont regroupées en Classe, certaines étant réservées aux adresses de réseaux locaux, d'autres affectées par des organismes de gestion permettent d'identifier une machine de manière unique sur le WAN. Pour un particulier, son adresse IP lui est affectée par son FAI lors de sa connexion. Un moyen simple de connaître son IP, est de visiter un site comme http://monip.org/. Une adresse IP est codée sous la forme d'un ensemble de 4 mots de 8 bits, généralement écrit sous forme de 4 nombres de 0 à 255 séparés par des points. Une adresse spéciale (127.0.0.1) est toujours affectée à votre machine, elle correspond au nom "Localhost" et est appelée adresse de loopback.
LAN
Local Area Network ou réseau local. Ce sont des machines reliées directement entre elles par l'intermédiaire de cable réseau, de HUB ou de Switch mais également de cartes réseau sans fil. Une machine va déterminer si une autre machine se trouve sur le même réseau local qu'elle en étudiant son masque de sous réseau et son Adresse IP.
Modem
NAT
Netmask
Le Netmask ou masque de sous réseau, s'exprime sous la même forme qu'une adresse IP. Il permet de définir qu'elle partie de l'adresse définit le sous réseau. On obtient l'adresse du sous reseau en effectuant l'opération ET logique entre l'adresse IP et le masque de sous reseau:
| Adresse IP | : | 213.246.59.40 | : | 11010101.11110110.00111011.00101000 |
| Netmask | : | 255.255.255.240 | : | 11111111.11111111.11111111.11110000 |
| Sous réseau | : | 213.246.59.32 à 213.246.59.47 | : | 11010101.11110110.00111011.00100000 à 11010101.11110110.00111011.00101111 |
Il faut faire très attention à la configuration du Netmask, il peut être une source de grave problème. un Netmask trop restrictif fera transiter les paquets destinés à une machine local par la gateway, pire si la gateway n'est plus dans le réseau local vous ne pourrez plus sortir. Avec un masque trop large, vous risquez de vouloir joindre directement des machines se trouvant sur le WAN ce qui bien évidement ne marchera pas, typiquement avec un masque à 0.0.0.0 vous ne pourrez plus joindre une seule machine se trouvant sur le WAN.
Peering
Ping
Port réseau
Protocole http, Ftp, Smtp
Protocole TCP, UDP
Routage
Routeur
Upload
WAN
Wide Area Network, en quelque sorte l'opposé du LAN, cela désigne l'ensemble du réseau n'étant pas le réseau local. Comme pour le LAN, on le détermine grace au masque de sous réseau.
