L'Internet génère d'énormes quantités de trafic d'ordinateur à ordinateur, et pour garantir l’acheminement de ce trafic partout dans le monde, il faut agréger un vaste ensemble de réseaux à haut débit connus collectivement sous le nom de backbone ou dorsale Internet. Mais comment fonctionne cette dorsale ?
Backbone Internet
Comme tout réseau, l'Internet est composé de liaisons d'accès qui acheminent le trafic vers des routeurs à large bande passante et accompagnent le trafic de sa source vers sa destination en empruntant le meilleur chemin disponible. C’est l’interconnexion de ces réseaux individuels de fibres optiques à haut débit qui créent la dorsale Internet. Chaque réseau appartient à des opérateurs Internet de niveau 1 (Tier 1). Ce sont généralement de très gros opérateurs privés dont les réseaux sont reliés entre eux. Parmi ces fournisseurs, on peut citer AT&T, CenturyLink, Cogent Communications, Deutsche Telekom, Global Telecom and Technology (GTT), NTT Communications, Orange, Sprint, Tata Communications, Telecom Italia Sparkle, Telia Carrier et Verizon, ou encore Sipartech, Open Transit et Neo Telecom.
En regroupant leurs réseaux longue distance, ces opérateurs Internet de niveau 1 créent un réseau mondial unique qui permet à chacun d’entre eux d’accéder à l'ensemble de la table de routage internet pour qu'ils puissent acheminer efficacement le trafic vers sa destination en passant ensuite par une succession de fournisseurs locaux, de niveau 2 et 1, de plus en plus nombreux. En plus d'être physiquement connectés, ces opérateurs de backbone utilisent tous un protocole de réseau partagé, le TCP/IP. Ce protocole combine deux protocoles : le protocole de contrôle de transmission ou TCP (Transmission Control Protocol) et le protocole internet ou IP. Ce dernier permet d’établir les connexions entre ordinateurs, assure la fiabilité des connexions et formate les messages en paquets appelés aussi datagrammes.
Points d’interconnexion Internet (IXP)
Les opérateurs de backbone connectent leurs réseaux au niveau de points d’échange ou d’interconnexion Internet, les IXP. Ces nœuds, non-propriétaires, équipés de commutateurs et de routeurs à haut débit, acheminent le trafic entre les peers. Ces derniers sont souvent la propriété de tiers, parfois à but non-lucratif, qui facilitent l'unification du backbone. Les oprateurs de niveau 1 participants à l’IXP contribuent à leur financement, mais ne se facturent pas mutuellement de frais pour le transport du trafic des autres opérateurs de niveau 1. Ce type de relation est appelé « peering ou échange de trafic sans accord ». Le peering évite les éventuels litiges financiers qui pourraient avoir un impact sur la performance de l'Internet.
Vitesse du backbone
La dorsale Internet est constituée de routeurs parmi les plus rapides, ceux qui peuvent délivrer des vitesses de 100 Gb/s au niveau du tronc. Ces routeurs, fabriqués par des fournisseurs comme Cisco, Extreme, Huawei, Juniper et Nokia, utilisent le protocole BGP (Border Gateway Protocol) pour acheminer le trafic entre eux.
Acheminement du trafic jusqu’au backbone
À côté des opérateurs de niveau 1, il existe des opérateurs de niveau 2 (Tier 2) et de niveau 3 (Tier 3), plus petits. Les opérateurs de niveau 3 permettent à des entreprises et à des consommateurs d’accéder à Internet, mais ils n'ont pas d'accès propre à la dorsale Internet, si bien qu'ils ne pourraient pas, à eux seuls, connecter leurs clients aux milliards d'ordinateurs connectés à Internet. Souvent, ces opérateurs de niveau 1 passe des contrats avec des fournisseurs d'accès de niveau 2 ou régionaux qui disposent de leurs propres réseaux pour acheminer le trafic vers une zone géographique limitée.
Mais, là encore, l’accès ne concerne pas tous les dispositifs connectés à Internet. Pour cela, les fournisseurs de niveau 2 passent des contrats avec les fournisseurs de niveau 1 pour disposer d’un accès au backbone mondial, indispensable pour rendre la connectivité Internet universelle. Donc, le trafic provenant d'un ordinateur situé d'un côté de la planète peut se connecter à un ordinateur connecté de l’autre côté de la planète en envoyant le trafic à un opérateur de niveau 3. Celui-ci l'achemine à un opérateur de niveau 2 qui le redirige vers un opérateur de backbone de niveau 1. Celui-ci le redirige alors vers l’opérateur de niveau 2 approprié. Lui-même envoi ce trafic à un opérateur de niveau 3 qui livre le trafic à l'ordinateur de destination.