SNT · Seconde
Réseaux Physiques, Débits et Évolution du Trafic
Indépendance matérielle d'Internet, comparaison des débits (Fibre, ADSL, 4G, 5G), calculs de temps de téléchargement et explosion du trafic de données.
Réseaux Physiques, Débits et Évolution du Trafic
Objectifs du cours
- Caractériser les différents types de supports physiques de réseaux (filaires et sans fil).
- Comprendre l'indépendance d'Internet par rapport aux couches physiques sous-jacentes.
- Savoir calculer le temps de transmission théorique d'un fichier selon le débit de connexion.
- Comprendre les ordres de grandeur du trafic mondial de données et les facteurs de son explosion.
L'Indépendance d'Internet par Rapport au Réseau Physique
Une des forces majeures d'Internet est son indépendance vis-à-vis des supports physiques de transmission.
Que les données circulent dans des impulsions lumineuses au sein d'une fibre optique sous-marine, dans des signaux électriques sur une paire de cuivre ADSL, ou par des ondes radioélectriques (Wi-Fi, 4G, 5G, Satellite), le format des paquets IP reste rigoureusement identique.
Continuité des Communications
Les protocoles Internet permettent à un appareil de basculer d'un type de connexion à un autre sans interrompre la communication (par exemple, un smartphone qui quitte le réseau Wi-Fi domestique pour basculer automatiquement sur le réseau mobile 4G/5G).
Comparatif des Technologies d'Accès et Débits
Le débit d'une connexion mesure la quantité d'informations transmises par unité de temps, exprimée en bits par seconde (ou multiples : kbit/s, Mbit/s, Gbit/s).
| Support / Technologie | Type de support | Débit typique descendant | Temps pour un film de 500 Mo | Temps pour un jeu de 50 Go |
|---|---|---|---|---|
| Modem 56k (1998) | Fil téléphonique RTC (cuivre) | 36 kbit/s | ≈ 31 heures | ≈ 130 jours |
| ADSL | Ligne téléphonique cuivre (filaire) | 16 Mbit/s | ≈ 4 min 10 s | ≈ 7 heures |
| VDSL2 | Ligne cuivre courte (filaire) | 30 Mbit/s | ≈ 2 min 13 s | ≈ 3 h 40 min |
| 4G LTE | Ondes radio (sans fil) | 25 Mbit/s | ≈ 2 min 40 s | ≈ 4 h 25 min |
| Wi-Fi 6 | Ondes radio locales (2,4 GHz / 5 GHz) | 300 Mbit/s | ≈ 13 secondes | ≈ 22 minutes |
| Fibre optique (FTTH) | Fil de verre optique (lumière) | 1 Gbit/s = 1 000 Mbit/s | ≈ 4 secondes | ≈ 6 minutes 40 s |
Méthodologie : Calculer un Temps de Téléchargement
⏱️ Formule :
Temps (t) = Taille des données (en bits) / Débit (en bits par seconde)
Rappel sur les unités
- 1 octet (Byte) = 8 bits
- 1 Ko = 1 000 octets = 8 000 bits
- 1 Mo = 1 000 Ko = 1 000 000 octets = 8 000 000 bits = 8 Mbits
- 1 Go = 1 000 Mo = 8 000 Mbits
Exercice d'Application
Exercice : Envoi d'une vidéo de vacances
Tom souhaite envoyer une vidéo de 1 Go (1 000 Mo) à son amie Farida.
- Convertissez la taille du fichier de 1 Go en Mégabits (Mbits).
- Calculez le temps théorique de transmission si Tom utilise :
- Une connexion mobile 4G à 25 Mbit/s.
- Une connexion Wi-Fi à 54 Mbit/s.
- Une connexion Fibre optique à 100 Mbit/s.
- Quel aurait été le temps d'envoi avec un modem RTC classique de 1998 (36 kbit/s = 0,036 Mbit/s) ?
L'Explosion du Trafic Mondial de Données
Le volume d'informations transitant sur les réseaux a connu une croissance exponentielle :
- En 1990 : Moins de 1 téraoctet (To) par mois échangé sur l'ensemble du réseau mondial.
- Aujourd'hui : Plus de 200 millions de téraoctets (200 exaoctets) échangés chaque mois.
Les principaux moteurs de cette explosion :
- La vidéo haute définition (HD, 4K, 8K) et les plateformes de streaming (YouTube, Netflix, TikTok) qui représentent à elles seules plus de 60% de la bande passante mondiale.
- Le Cloud Computing et le télétravail : Délocalisation du stockage et travail collaboratif en direct.
- L'Internet des Objets (IoT) : Montres connectées, caméras de sécurité, domotique et capteurs industriels connectés en permanence.
Bilan et Synthèse Finale du Cours
Fiche Mémo : Ce qu'il faut absolument retenir
- Internet est un réseau mondial décentralisé d'ordinateurs interconnectés par divers liens physiques (filaires et sans fil).
- Les données sont découpées en paquets autonomes acheminés par les routeurs grâce aux adresses IP.
- Le protocole TCP contrôle l'intégrité, l'ordre et le renvoi des paquets perdus, tandis que UDP privilégie la vitesse sans accusé de réception.
- Le système DNS assure la correspondance indispensable entre les noms de domaine symboliques et les adresses IP.
- Dans le modèle Pair-à-Pair (P2P), chaque machine est à la fois client et serveur, optimisant les transferts collectifs mais posant des questions de sécurité et de respect du droit d'auteur.
Quiz d'auto-évaluation
1 octet correspond à combien de bits ?
Quel type d'usage représente la majorité du trafic de données mondial sur Internet ?
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