Premier volet d’un article en deux parties sur les problèmes de saturation des tuyaux de l’Internet Multimédia Convivial 2.0 que nous aimons tous. J’ai découpé le billet en deux histoire de le rendre un peu moins indigeste, mais cela ne change absolument rien au contenu.

Cet article a été écrit en collaboration avec Olivier Bonhomme. À 25 ans, diplômé d’un master en Architecture des Systèmes d’Information et de Communication, Olivier a déjà participé à de nombreux projets autour des technologies satellites et des systèmes Linux embarqués pour de grands noms de l’industrie française. Il termine aujourd’hui une importante mission sur la conservation longue durée de données à très haute altitude pour le CNES.

Depuis 2003 et l’arrivée de la concurrence dans le marché de l’ADSL, les différents acteurs se livrent une guerre sans merci à grands coups d’offres « révolutionnaires » aux débits chaque jour plus importants et de concepts « novateurs » dont le fameux triple-play n’est qu’un début.

La guerre de l’ADSL se termine ; après les rachats qui ont agité les opérateurs depuis deux ans, on assiste à une homogénéisation des offres grand public pour un prix tournant autour de 30 euros par mois. Une nouvelle guerre se prépare cependant, celle de la fibre optique avec les premières offres FTTH accessibles prévues pour 2007. FTTH signifie Fiber To The Home – Fibre Optique jusqu’à l’abonné – et permettra aux utilisateurs de bénéficier d’un débit symétrique de 100 Mb/s, soit 5 fois le débit descendant et 100 fois le débit montant d’une offre ADSL dégroupée.

La disponibilité de ces offres très haut débit a permis l’explosion de nouveaux services plus ou moins légaux grands consommateurs de bande passante, principalement dans le secteur de la vidéo. Si Youtube et Dailymotion en sont les exemples les plus parlants, ils sont cependant loin d’être les seuls, chacun des grands acteurs du web cherchant à se positionner sur ce nouveau marché potentiellement lucratif.

Dès que l’on passe du côté obscur de la force, les contenus disponibles sur les réseaux pair à pair comme E-Mule ou Bittorrent sont à la fois beaucoup plus nombreux et beaucoup plus gros. Il n’est pas rare aujourd’hui de trouver des films au format HD non compressé au téléchargement dont la taille varie de 10 à 25Go. Il y a 3 ans seulement, les offres ADSL à 512Kb n’auraient jamais permis de télécharger une telle quantité de données dans un temps raisonnable. Les offres actuelles rendent pourtant de telles opérations possibles, et même particulièrement courantes. Si juger des opportunités de télécharger illégalement du contenu ne relève pas du périmètre de cet article, les impacts techniques sauteront aux yeux de toute personne ayant quelques connaissances en réseau. La fourniture d’accès à Internet n’est pas la seule touchée. L’arrivée depuis l’année dernière d’offres de serveurs dédiés ultra low cost pour les particuliers proposant des débits de 100Mb par seconde pour un tarif sans commune mesure avec les offres d’hébergement classique met également le secteur de l’hébergement en ébullition. Bien que peu adaptées à des applications professionnelles, ce type de serveur est idéal pour mettre à disposition du public d’importants contenus multimédias plus ou moins légaux à très grande vitesse, et nombre de ces machines ont été converties en plates-formes de téléchargement.

Ce rapide état des lieux nous permet de soulever trois points :

  1. La bande passante offerte par les fournisseurs d’accès à Internet croît de manière exponentielle.
  2. Les internautes français téléchargent de plus en plus de contenus.
  3. La consommation de bande passante consommée suit la courbe de l’offre.

Résultat, l’apparition d’une situation inimaginable lors de la démocratisation des offres ADSL : la saturation des réseaux.

En effet, depuis quelques mois, on assiste à une croissance inquiétante des personnes se plaignant de problèmes de débit liés non pas à des problèmes purement utilisateurs, mais à une congestion de certaines parties des réseaux de différents opérateurs. Les exemples suivants apparus durant l’année 2006 illustrent mon propos :

La saturation des liens de collecte.

Depuis début 2006, les personnes abonnées aux offres non dégroupées des fournisseurs Free et Club Internet se plaignent de disposer de connexions bridées ou à très faible débit, certaines d’entre-elles pouvant tomber à quelques Ko/s. Dans l’architecture des offres non dégroupées, la connectivité ADSL des abonnés est réalisée sur des équipements de l’opérateur France Telecom.

Le trafic généré par ces abonnés est acheminé du réseau de l’opérateur historique, nommé réseau de collecte, jusqu’au réseau du fournisseur d’accès par des liaisons dédiées appelées liens de collecte.

Le prix de location, déterminé en fonction de la taille du lien exprimée en Mbits/s, est défini dans l’Offre d’Accès et de Collecte DSL de France Telecom. Ces tarifs sont soumis au contrôle de l’ARCEP. Chaque FAI dispose de plusieurs liens de collecte pouvant être :

  • National : Lien utilisé pour acheminer le trafic de tous les abonnés du territoire national.
  • Régional : Lien acheminant le trafic des abonnés rattachés à une plaque ADSL régionale. La mise en place d’un tel lien nécessite que les différents acteurs soient présents sur un Point de Présence (PoP) régional.

La croissance exponentielle des téléchargements provoque une saturation régulière des liens de collecte. La majorité des liens de collecte régionaux de Free ont ainsi atteint 100% (voire 102 ou 103%) de leur capacité.

Face au coût financier d’une augmentation de ces liens, les fournisseurs d’accès concernés ont choisi de mettre en place des solutions temporaire allant du bridage des protocoles pair à pair, trop gourmands, à l’ignorance pure et simple du problème jusqu’à la fin de l’année dernière. Des augmentations de capacité des liens ont finalement été décidées et mises en production afin de supprimer au moins temporairement les problèmes de saturation.

France Télécom, victime du succès de l’ADSL.

Aujourd’hui, le nombre d’Internautes connaît une croissance importante, et ces internautes téléchargent de plus en plus. Cet afflux de nouveaux utilisateurs gros consommateurs de bande passante touche en premier lieu France Télécom, puisque tous les abonnés en offre non dégroupée de tous les fournisseurs d’accès français utilisent les équipements ADSL de l’opérateur historique ce qui représente plus de 70 % du parc de connexions ADSL en France. Ce trafic transite ainsi par tout le réseau de France Télécom avant d’arriver aux liens de collecte précédemment cités. C’est ce qu’on appelle le réseau de collecte.

Récemment, des liens de ce réseau de collecte se sont retrouvés totalement saturé en raison de l’arrivée d’un grand nombre de nouveaux abonnés particulièrement consommateurs de bande passante. Cet afflux s’explique en partie par l’arrivé de Darty sur le marché des fournisseurs d’accès à haut débit, et par la période des fêtes. On aboutit ainsi à des situations dans lesquelles les liens entre les DSLAMS et certains nœuds du réseau de collecte ont atteint 95% de leur capacité, notamment dans la Lorraine le Nord et surtout le sud-ouest de la France, celles-ci empêchant les utilisateurs de disposer d’une connexion décente.

Interconnexions des réseaux à très haut débit, une utopie pour l’avenir

Chaque FAI, hébergeur, fournisseur de service Internet dispose de son propre backbone à très haut débit dont la capacité peut atteindre plusieurs dizaines de Gbits/s. Afin de pouvoir communiquer entre eux, ces réseaux disposent divers liens d’interconnexions répartis en deux types :

  • Liens de peering.
  • Liens de transit.

Le transit nécessite la mise en place de liens gérés par des opérateurs de télécommunication indépendants des entités à interconnecter. Ce dernier peut atteindre des coûts très élevés en fonction des débits demandés et des destinations à atteindre.

Le peering consiste en une interconnexion directe (au sens logique du terme) entre deux entités réseau. Les opérateurs mettent en place les interconnexions, les équipements et les informations de routage nécessaires afin de permettre directement l’échange de données de pair à pair. Le peering est soumis à des accords contractualisés et commerciaux entre les différentes parties.

Il est possible de faire du peering de manière directe, pour lequel les fournisseurs d’accès mettent en place une liaison physique entre leurs équipements, ou du perring de manière indirecte, qui nécessite un point de peering. Un point de perring est un réseau appartenant à un opérateur de télécommunication sur lequel tous les grands opérateurs peuvent se connecter. Accéder à ces points de perring peut être aussi bien gratuit que payant.

Les points de peering les plus connus ont le FreeIX (Propriété de Iliad/Free), le PARIX (Propriété de France Telecom) ou bien encore le SFINX (Propriété du GIE RENATER)

La surconsommation de bande passante provoquée par la hausse des téléchargements domestiques à très haut débit charge les backbones et les liens d’interconnexion de manière de plus en plus préoccupante, sans toutefois pouvoir parler de saturation. On observe cependant des pointes de trafic à certains endroits, notamment sur les fameux liens d’interconnexion.

Afin d’expliciter notre propos, ne vaut-il pas mieux s’appuyer sur un cas concret ?

RENATER (Réseau National de Télécommunications pour la Technologie et la Recherche) et PROXAD (réseau exploité par le fournisseur d’accès Free et l’hébergeur à faible coût Dedibox) desservent l’ensemble du territoire français en utilisant des supports à fibres optiques. Les débits transitant sur ces fibres vont de 100 Mbits/s à 10Gbits/s.

Lien Références :

  • http://www.renater.fr/Metrologie/map-Renater4/
  • http://www.renater.fr/spip.php?article51
  • http://adsl.free.fr/degroup/reseau.html

Nous sommes ici en présence de deux réseaux de forte capacité. Il devient dès lors logique de supposer qu’ils disposent d’une vitesse de transfert raisonnable aux points d’interconnexion, celle-ci devant atteindre la dizaine de Mbits/s compte tenu des caractéristiques des deux réseaux. Pourtant, à certaines heures de la journée, la vitesse de transfert entre deux systèmes situés sur ces réseaux culmine entre 320 Kbits/s et 2Mbits/s, quand on devrait obtenir des chiffres allant de 15 à 30Mbits/s.

Ces chiffres peuvent paraître surprenants étant donnée la capacité de ces deux réseaux. Il existe pourtant une explication simple à ce phénomène. Les deux réseaux sont reliés par un lien de transit géré par un opérateur de télécommunications tiers, et ce lien semble aujourd’hui montrer des signes importants de saturation à certains moments de la journée.

Il s’agit évidemment d’un exemple parmi tant d’autres. L’existence de goulets d’étranglement de ce type au niveau des liens d’interconnexion entre les principaux réseaux français, ou entre les réseaux nationaux et internationaux est pourtant un fait avéré.

On rencontre principalement ces goulets d’étranglement sur les liens de transit. Le prix très élevé de la connectivité pousse en effet les fournisseurs d’accès à rogner sur les capacités de ces liens afin d’éviter une explosion des coûts, guerre des prix oblige. Ils n’achètent donc que le strict nécessaire auprès des opérateurs de télécommunication.

En raison du refus des FAI d’augmenter les capacités de ces liens d’interconnexion, il devient difficile d’atteindre certaines destinations avec des débits convenables. On et en droit de se demander si ces goulets ne vont pas se propager aux liens de perring et aux backbones des opérateurs, à moins que ceux-ci n’acceptent de réaliser les travaux d’infrastructures nécessaires.

Il est donc possible d’affirmer que les fournisseurs d’accès à Internet grand public, engagés dans la guerre de l’ADSL très haut débit à faible coût sont confrontés à des problèmes de saturation de leurs réseaux, et ce à tous les niveaux du réseau de collecte aux interconnexions nationales et internationales.

En raison du modèle économique appliqué, il devient très difficile, et très long de faire évoluer les choses. L’utilisateur devient victime d’une situation paradoxale dans laquelle on lui promet plein de Mbits/s tout en l’empêchant de s’en servir.

Vous pouvez maintenant lire la seconde partie.

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