Exercices corrigés de SNT : Internet et le Web

a) Internet est l'infrastructure : un réseau mondial de réseaux interconnectés, qui transporte des paquets de données entre des machines. Le Web est un SERVICE qui fonctionne sur cette infrastructure : un ensemble de pages liées entre elles, consultées avec un navigateur via le protocole HTTP. Internet est la route, le Web est l'un des véhicules qui l'empruntent. Usages hors Web : le courriel, la visioconférence, le jeu en ligne, le transfert de fichiers.

b) Un protocole est un ensemble de règles fixant le format des messages et l'ordre dans lequel ils sont échangés. Tout le monde doit utiliser les mêmes parce que les machines qui communiquent sont fabriquées par des entreprises différentes, tournent sur des systèmes différents et ne se connaissent pas : sans convention commune, un message reçu serait ininterprétable. C'est exactement la raison pour laquelle deux personnes doivent parler la même langue.

c) Valides : 192.168.1.15, 172.16.0.1 et 8.8.8.8. Rejetée, 256.10.0.1 : un octet vaut au maximum 255, puisqu'il est codé sur 8 bits et que $2^{8}-1=255$. Rejetée, 10.0.300.4 : 300 dépasse également 255. La règle est que chacun des quatre nombres doit être compris entre 0 et 255.

d) Sur 32 bits, il y a $2^{32}=4\ 294\ 967\ 296$ adresses, soit environ 4,3 milliards. C'est devenu insuffisant parce que la population connectée dépasse ce nombre et que chaque personne possède désormais plusieurs appareils, sans compter les objets connectés. IPv6 code les adresses sur 128 bits, ce qui donne $2^{128}$ adresses, un nombre à 39 chiffres : la pénurie est écartée pour très longtemps.

e) Une adresse privée n'est utilisable qu'à l'intérieur d'un réseau local et n'est jamais routée sur Internet. 192.168.1.15 en est une, tout comme 172.16.0.1. Votre voisin peut utiliser exactement la même parce que les deux réseaux locaux sont séparés : chacun est caché derrière sa box, qui possède, elle, une adresse publique unique et fait la traduction. C'est comme deux immeubles différents ayant chacun un appartement numéro 3.

a) Première raison : si un paquet est perdu ou abîmé, on ne renvoie que ce paquet et non tout le fichier. Deuxième raison : plusieurs communications peuvent se partager la même liaison en entrelaçant leurs paquets, au lieu qu'un gros transfert la monopolise pendant des minutes. Une troisième raison est que des paquets de tailles modestes se répartissent mieux sur plusieurs chemins.

b) Oui aux deux questions. Chaque routeur décide indépendamment, donc deux paquets partis à quelques millisecondes d'intervalle peuvent emprunter des routes différentes si l'état du réseau a changé, et arriver dans un ordre quelconque. C'est le protocole TCP, sur la machine destinataire, qui les remet dans l'ordre grâce aux numéros de séquence, et qui redemande ceux qui manquent. IP transporte, TCP garantit.

c) Un routeur est une machine placée à la jonction de plusieurs réseaux, dont le rôle est d'aiguiller les paquets. Il décide en lisant l'adresse IP de DESTINATION inscrite dans le paquet, qu'il compare à sa table de routage pour choisir la prochaine étape. Il ne connaît pas le trajet complet : il ne connaît que le pas suivant.

d) Le TTL empêche qu'un paquet tourne indéfiniment. Si les tables de routage sont momentanément incohérentes, un paquet peut entrer dans une boucle et repasser sans fin par les mêmes routeurs, saturant le réseau. Le compteur garantit qu'il finira par être détruit. C'est un garde-fou, pas un mécanisme de performance.

e) Le nombre 14 est le nombre de routeurs (de « sauts ») entre votre machine et le serveur parisien. Il peut changer d'une exécution à l'autre parce que le routage est dynamique : selon la charge, une panne ou une reconfiguration, les routeurs recalculent leurs tables et les paquets suivants empruntent une autre route, éventuellement plus longue ou plus courte. Le chemin n'est jamais fixé à l'avance.

a) Le protocole est https, avant les deux-points. Le nom de domaine est www.letuteurscientifique.ca. Le chemin de la ressource est /exercices/snt-internet-web, c'est-à-dire l'emplacement de la page demandée sur ce serveur.

b) Le DNS est l'annuaire d'Internet : il traduit un nom de domaine en adresse IP. Lorsque vous validez l'adresse, votre machine interroge d'abord son cache local ; si le nom n'y figure pas, elle interroge un serveur DNS, qui remonte si nécessaire la hiérarchie jusqu'aux serveurs faisant autorité pour le domaine. Le serveur DNS renvoie l'adresse IP, et c'est seulement à ce moment que votre navigateur ouvre une connexion vers cette adresse et envoie sa requête HTTP.

c) Première raison : un nom se retient et se communique bien plus facilement qu'une suite de chiffres. Deuxième raison, plus profonde : le nom reste stable même si l'adresse IP change. Un site peut déménager chez un autre hébergeur, changer complètement d'adresse IP, et rester joignable par le même nom : il suffit de mettre à jour l'enregistrement DNS. Cette indirection est ce qui rend le Web administrable.

d) Le réseau continue de transporter les paquets, mais plus personne ne sait où les envoyer à partir d'un nom. Les sites resteraient accessibles par leur adresse IP directe, si on la connaissait, mais dans les faits presque tout deviendrait inutilisable. C'est ce qui explique que de grandes pannes DNS donnent l'impression qu'« Internet est en panne » alors que l'infrastructure fonctionne.

e) Le domaine de premier niveau est .ca, le domaine national du Canada. On peut en déduire que le titulaire a choisi une extension canadienne, souvent pour signaler un ancrage local. On ne peut PAS en déduire où se trouve physiquement le serveur : un domaine .ca peut parfaitement être hébergé aux États-Unis ou en Europe. L'extension est une convention de nommage, pas une localisation géographique.

a) Trois erreurs. D'abord la ligne du titre : la balise fermante s'écrit avec une barre oblique, il faut donc corriger en écrivant la fermeture correctement. Ensuite le paragraphe : le texte est ouvert avec strong mais fermé avec em ; une balise doit toujours être fermée par la même. Enfin le lien : il est ouvert avec la balise de lien mais fermé avec celle de paragraphe. La règle générale est que les balises s'imbriquent comme des parenthèses, la dernière ouverte étant la première refermée.

b) head contient les informations SUR la page : son titre affiché dans l'onglet, l'encodage, les liens vers les feuilles de style. Son contenu ne s'affiche pas dans la page elle-même. body contient tout ce que le visiteur voit. Les deux sont obligatoires et dans cet ordre.

c) HTML décrit la structure et le sens du contenu : ceci est un titre, ceci un paragraphe, ceci un lien. CSS décrit l'apparence : couleurs, tailles, positions, espacements. Si l'on supprimait toute la feuille de style, la page resterait parfaitement lisible et navigable, mais s'afficherait avec la mise en forme par défaut du navigateur : texte noir sur fond blanc, titres en gras, liens bleus soulignés. Rien ne serait perdu du contenu, seulement de la présentation.

d) La règle vise le sélecteur h1 et lui applique deux propriétés.

e) Un hyperlien est une zone cliquable qui mène vers une autre ressource. La destination est portée par l'attribut href de la balise a. C'est l'idée fondatrice du Web parce qu'elle transforme des documents isolés en un réseau : au lieu de lire une page du début à la fin, on circule de proche en proche selon son intérêt. C'est aussi ce qui rend possible l'indexation par les moteurs de recherche, qui suivent les liens de page en page.

<h1>Bienvenue</h1>
<p>Voici un <strong>texte important</strong>.</p>
<a href="page2.html">Suite</a>

/* la regle CSS demandee */
h1 {
    color: blue;
    text-align: center;
}

a) Le navigateur extrait le nom de domaine de l'URL, interroge le DNS pour obtenir l'adresse IP, ouvre une connexion vers le serveur, puis envoie une requête HTTP demandant la ressource. Le serveur traite la demande et renvoie une réponse contenant un code et le document HTML. Le navigateur lit ce HTML, découvre qu'il référence des images, des feuilles de style et des scripts, et envoie une nouvelle requête pour chacun. Il assemble enfin le tout et affiche la page. Une page ordinaire déclenche ainsi des dizaines de requêtes, pas une seule.

b) 200 : succès, tout va bien. 301 : la ressource a été déplacée définitivement, le navigateur suit automatiquement la nouvelle adresse. 403 : accès interdit, le serveur a compris la demande mais refuse d'y répondre. 404 : ressource non trouvée. 500 : erreur interne du serveur. Les codes en 4xx désignent un problème du côté du client ou de sa demande, les codes en 5xx un problème du côté du serveur.

c) Non, le site n'est pas en panne : un serveur en panne ne répondrait rien du tout, ou renverrait une erreur 5xx. Un 404 prouve au contraire que le serveur fonctionne et a bien reçu la demande. Il s'agit très probablement d'une page supprimée ou renommée sans que le lien qui y menait ait été mis à jour. C'est le cas classique du lien mort.

d) HTTPS est HTTP auquel on ajoute un chiffrement de la communication. Le S protège le CONTENU des échanges : personne sur le trajet ne peut lire les pages consultées ni les mots de passe saisis, et il garantit aussi que le serveur est bien celui qu'il prétend être. En revanche il ne rend pas le site digne de confiance : un site d'escroquerie peut parfaitement être en HTTPS. Il ne cache pas non plus le nom du site visité à votre fournisseur d'accès. Le cadenas certifie le tuyau, pas l'honnêteté de celui qui est au bout.

e) Un cookie est un petit fichier déposé par un site sur votre machine et renvoyé à chaque visite, ce qui permet au site de vous reconnaître. Usage utile : rester connecté à son compte sans retaper son mot de passe, ou conserver un panier d'achat d'une page à l'autre. Usage contestable : les cookies tiers, déposés par des régies publicitaires présentes sur des milliers de sites, qui reconstituent votre navigation à travers tout le Web pour établir un profil publicitaire.

a) On divise par 8, puisqu'un octet vaut 8 bits : $\dfrac{20}{8}=2{,}5$ Mo/s.

b) Le fichier pèse 4,7 Go, soit 4700 Mo, soit $4700\times 8=37\ 600$ Mbit. À 20 Mbit/s, il faut $\dfrac{37\ 600}{20}=1880$ secondes, c'est-à-dire environ 31 minutes. On peut aussi raisonner en mégaoctets : $\dfrac{4700}{2{,}5}=1880$ s, ce qui confirme.

c) La page pèse 2,5 Mo, soit 20 Mbit. À 8 Mbit/s cela donne $\dfrac{20}{8}=2{,}5$ secondes. À 500 kbit/s, c'est-à-dire 0,5 Mbit/s, cela donne $\dfrac{20}{0{,}5}=40$ secondes, ce qui est insupportable en usage réel. D'où l'importance d'alléger les pages pour les visiteurs en mobilité.

d) Trois causes possibles : le partage de la bande passante entre plusieurs appareils du foyer ou plusieurs abonnés du quartier ; une liaison Wi-Fi ou un câble qui plafonne en dessous du débit de l'abonnement ; la limite du serveur distant, qui ne sert pas le fichier assez vite. On peut ajouter la distance jusqu'au serveur et l'encombrement du réseau aux heures de pointe. Le débit annoncé est un maximum théorique de la liaison d'accès, pas une garantie de bout en bout.

e) Parce que le débit mesure la quantité de données par seconde, alors que la latence mesure le temps d'aller-retour d'un message, indépendamment de sa taille. Or afficher une page demande des dizaines d'allers-retours successifs : résolution DNS, ouverture de connexion, requête, puis une requête par image. Si chaque aller-retour prend 200 ms, la page mettra plusieurs secondes même avec un débit énorme. C'est le cas typique d'une liaison satellite : débit confortable, mais latence de 600 ms qui rend la navigation poussive.

a) Une adresse IPv4 fait 32 bits ; si 24 identifient le réseau, il en reste $32-24=8$ pour les machines, soit $2^{8}=256$ adresses possibles, de 192.168.10.0 à 192.168.10.255.

b) La première, 192.168.10.0, désigne le réseau lui-même et ne peut pas être attribuée. La dernière, 192.168.10.255, est l'adresse de diffusion (broadcast), utilisée pour envoyer un message à toutes les machines du réseau d'un coup. Il reste donc $256-2=254$ machines adressables.

c) Le masque met à 1 les 24 premiers bits et à 0 les 8 derniers, ce qui donne 255.255.255.0. Chaque groupe de 8 bits à 1 vaut 255.

d) En /26, il reste $32-26=6$ bits pour les machines, soit $2^{6}=64$ adresses par sous-réseau, dont $64-2=62$ utilisables. Comme on a pris 2 bits de plus que le /24 initial, on obtient $2^{2}=4$ sous-réseaux, ce qui suffit pour les trois usages demandés avec un sous-réseau en réserve.

e) Non, le /26 ne convient pas : il n'offre que 62 adresses de machines, et il en faut 70. Il faut reculer d'un cran et prendre un /25, qui laisse $32-25=7$ bits, soit $2^{7}=128$ adresses et 126 machines utilisables. Mais un /25 ne donne que 2 sous-réseaux : il faudrait alors attribuer un /25 à la grande salle et découper l'autre moitié en /26 ou /27 pour les autres usages. C'est le compromis permanent de l'adressage : plus on crée de sous-réseaux, moins chacun peut contenir de machines.

a) $10^{4}=10\ 000$ combinaisons. À un million d'essais par seconde, cela prend $\dfrac{10\ 000}{10^{6}}=0{,}01$ seconde : un code à 4 chiffres n'offre aucune protection contre une attaque automatisée. Il n'est acceptable sur un téléphone que parce que l'appareil limite le nombre d'essais et se bloque.

b) Avec 26 lettres et 8 positions : $26^{8}\approx 2{,}1\times 10^{11}$, soit environ 209 milliards, ce qui représente à peine plus de deux jours au rythme d'un million d'essais par seconde. Avec 95 caractères : $95^{8}\approx 6{,}6\times 10^{15}$, soit environ 210 ans au même rythme.

c) L'allongement rapporte davantage, parce qu'il agit sur l'EXPOSANT alors que l'alphabet n'agit que sur la base. Comparons à partir de 8 minuscules : passer à 95 caractères multiplie le nombre de combinaisons par environ 31 000. Mais passer de 8 à 12 minuscules le multiplie par $26^{4}\approx 457\ 000$, soit près de quinze fois mieux. C'est pourquoi les recommandations actuelles privilégient les phrases de passe longues plutôt que les substitutions de caractères difficiles à retenir.

d) L'hameçonnage consiste à se faire passer pour un organisme de confiance afin de vous soutirer identifiants ou coordonnées bancaires. Indices : une adresse d'expéditeur qui ressemble à celle de la banque sans être exactement la sienne ; un lien dont l'adresse réelle, visible en le survolant, pointe vers un autre domaine ; un ton alarmiste imposant d'agir immédiatement sous peine de blocage ; des fautes de langue ; et surtout une demande de saisir mot de passe ou code bancaire, ce qu'une banque ne fait jamais par courriel.

e) Parce que la solidité de votre mot de passe ne protège en rien contre la fuite de la base de données d'un site. Si un site mal sécurisé se fait dérober ses comptes, les attaquants disposent de votre couple adresse et mot de passe, et la première chose qu'ils font est de l'essayer sur la messagerie, les réseaux sociaux et les sites bancaires. Un seul site négligent compromet alors tous vos comptes. C'est pour cette raison qu'on utilise un gestionnaire de mots de passe et un mot de passe différent par site.

a) La neutralité du net est le principe selon lequel un opérateur doit transporter tous les paquets de la même façon, sans privilégier ni ralentir un contenu, un service ou un expéditeur particulier. Une violation typique serait de ralentir volontairement un service de vidéo concurrent du sien, ou de faire payer un site pour que ses pages arrivent plus vite que celles des autres.

b) L'avantage immédiat est réel : le client consomme cette vidéo sans entamer son forfait. Mais la contrepartie est que le service exempté devient artificiellement plus attractif que ses concurrents, qui, eux, consomment le forfait, y compris s'ils sont meilleurs ou moins chers. Un nouveau venu n'a alors quasiment aucune chance de s'imposer, puisqu'il faudrait qu'il négocie le même privilège avec chaque opérateur. C'est l'opérateur, et non l'usager, qui choisit de fait le gagnant. L'avantage à court terme pour le client se paie en réduction de choix à long terme.

c) Trois postes : le terminal qui affiche la vidéo, le réseau qui l'achemine, et le centre de données qui la stocke et l'envoie. Le plus souvent oublié est le centre de données, invisible pour l'utilisateur, alors qu'il fonctionne en permanence et doit être refroidi. On oublie aussi très largement la fabrication des appareils, qui pèse souvent plus lourd que toute leur consommation d'usage.

d) Cela signifie que le service n'est pas financé par ses utilisateurs mais par des annonceurs, et que ce qui est vendu à ces annonceurs est l'accès à votre attention, ciblé grâce aux données collectées sur vous. Le réseau social a donc intérêt à vous faire rester le plus longtemps possible et à en apprendre le plus possible sur vous, deux objectifs qui ne coïncident pas nécessairement avec votre intérêt.

e) Avantage : les résultats sont plus adaptés, une recherche sur « restaurant » renvoie des adresses proches de chez vous plutôt qu'à l'autre bout du monde. Risque : l'enfermement dans une bulle de filtres, où le moteur montre surtout ce qui confirme ce qu'on pense déjà et ce sur quoi on a l'habitude de cliquer. Deux personnes cherchant la même chose peuvent alors recevoir des images très différentes de la réalité, sans même savoir que leurs résultats ont été triés.

a) Une adresse en 169.254 signifie que la machine n'a pas réussi à obtenir d'adresse auprès du serveur qui les distribue. Le problème est donc très en amont : câble débranché, Wi-Fi non associé, ou serveur d'attribution en panne. Inutile d'aller plus loin tant que ce point n'est pas réglé, la machine n'est même pas membre du réseau local.

b) Si le ping vers la passerelle réussit, on élimine d'un coup tout ce qui concerne la machine elle-même et le réseau local : la carte réseau fonctionne, le câble ou le Wi-Fi fonctionne, l'adresse est correcte, et le routeur est joignable. Le problème est donc au-delà du routeur. C'est l'intérêt de tester de proche en proche : un seul test valide toute une couche.

c) Le problème vient du DNS. Le ping vers 8.8.8.8 réussit, ce qui prouve que les paquets sortent du lycée et atteignent Internet : la connectivité est bonne. Mais ouvrir un site par son NOM échoue, ce qui suppose une traduction du nom en adresse IP. Comme le transport fonctionne et que seule la résolution de nom échoue, c'est le service DNS qui est en cause. On peut le confirmer en essayant d'atteindre le site directement par son adresse IP : si cela marche, le diagnostic est certain.

d) Non, le problème n'est pas au lycée. Un code 500 est une erreur INTERNE DU SERVEUR : cela signifie que votre requête a traversé tout le réseau, est arrivée à destination, et que c'est le serveur distant qui n'a pas su y répondre. Il n'y a rien à corriger de votre côté ; il faut attendre, ou signaler le problème à l'éditeur du site. Le fait de recevoir un code est en soi la preuve que la chaîne fonctionne.

e) La démarche : d'abord vérifier la machine et son adresse ; ensuite vérifier le réseau local en pingant la passerelle ; puis vérifier la sortie vers Internet en pingant une adresse IP publique ; enfin vérifier la résolution de noms puis le service visé. Cet ordre est le bon parce qu'il va du plus proche au plus lointain : chaque étape ne peut réussir que si toutes les précédentes fonctionnent, si bien que le premier test qui échoue localise la panne. Commencer par la fin, en accusant tout de suite le site, ne permet jamais d'éliminer quoi que ce soit.