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Internet : A la recherche du réseau invulnérable


Lu sur le web
Mardi 11 Mars 2014 - 10:39

Un mathématicien japonais a développé une théorie pour rendre Internet plus résistant aux tremblements de Terre. Une approche préventive qui vise à éviter les catastrophes.


Au Mobile World Congress, le mondial du mobile, à Barcelone le 26 février 2014 -AFP/Josep Lago Au Mobile World Congress, le mondial du mobile, à Barcelone le 26 février 2014 -AFP/Josep Lago
Au Mobile World Congress, le mondial du mobile, à Barcelone le 26 février 2014 -AFP/Josep Lago Au Mobile World Congress, le mondial du mobile, à Barcelone le 26 février 2014 -AFP/Josep Lago

L'un des mythes les plus répandus à propos d'Internet, c'est qu'il a été conçu à l'origine pour survivre à une attaque nucléaire pendant la guerre froide. Ce n'était pas du tout le but, s'empressent de faire valoir les historiens du net, même si, de fait, sa nature décentralisée le rend plus résistant qu'un réseau centralisé.
 

Quoi qu'il en soit, l'Internet demeure vulnérable. Le séisme de magnitude 9 et le tsunami qui ont frappé le Japon le 11 mars 2011  ont causé d'énormes dégâts aux infrastructures de télécommunications de l'archipel. La société japonaise NTT a perdu 18 centraux téléphoniques et 65 000 poteaux dans la catastrophe, qui a également endommagé 1,5 million de lignes fixes et 6 300 kilomètres de câble.
 

Ceci pose une question intéressante : peut-on disposer le réseau dans l'espace de façon à le rendre plus résistant à ce type de dommage ?
 

Le travail de Hiroshi Saito, des laboratoires de technologie des réseaux deNTT, à Tokyo, nous apporte aujourd'hui une réponse. Saito a calculé comment la probabilité qu'un réseau soit endommagé par une catastrophe dépend de sa disposition dans l'espace. En d'autres termes, il a trouvé comment l'architecture d'un réseau détermine le risque qu'il rencontre des problèmes.


Probables catastrophes
 

Saito commence par imaginer un réseau qui contient une zone dans laquelle se produit une catastrophe, par exemple un tremblement de terre. Il est alors certain que les nœuds (les points de connexion) situés à l'intérieur de la zone souffriront. La question est de savoir comment les organiser pour minimiser la probabilité qu'ils se retrouvent dans une zone de catastrophe.
 

Pour ce faire, la sauce mathématique secrète à laquelle Saito fait appel est une discipline appelée géométrie intégrale. Elle lui permet d'établir plusieurs règles générales facilement exploitables. "Cette méthode théorique permet de trouver des règles pratiques pour concevoir un réseau résistant aux tremblements de terre", assure-t-il.
 

Par exemple, une route qui passe par plusieurs nœuds a inévitablement un tracé en zigzag. L'une des règles, c'est que plus ceux-ci sont courts, moins le réseau a de probabilités de croiser une zone de catastrophe. Autre règle : si le réseau forme un cercle, la présence de routes supplémentaires à l'intérieur du cercle ne réduit pas la probabilité que toutes les routes entre une paire de nœuds croisent une zone de catastrophe.
 

A l'épreuve de l'histoire


Saito teste ensuite ces idées en faisant appel aux données récoltées lors de plusieurs tremblements de terre qui se sont produits au Japon - tous d'une magnitude supérieure à 5 (sur une échelle de 7 selon les normes japonaises). Parmi eux, celui qui a frappé Kobe en 1995  et qui a été le plus destructeur de l'histoire du pays [après celui de mars 2011]. Ces données n'incluent toutefois pas le séisme de 2011 car il viole le postulat de base de sa démonstration : ce séisme s'est produit sous la mer et la zone de catastrophe déborde du périmètre défini par le réseau de télécommunications.
 

Saito a ensuite superposé divers réseaux aux données relatives aux séismes et vérifié comment ils auraient réagi. Les résultats ont montré que ses "règles générales" théoriques devaient aussi bien fonctionner dans la réalité.
 

C'est là une façon entièrement nouvelle d'envisager la fiabilité des réseaux. Aujourd'hui ceux-ci sont conçus de façon à être protégés des dégâts et à pouvoir être réparés relativement aisément en cas de dommages. La méthode de Saito est plus ambitieuse : "C'est le premier pas vers une gestion préventive, qui vise à éviter les catastrophes", explique-t-il. Autrement dit, le mieux, c'est, si possible, de ne pas subir de dégâts.
 

Intéressant. Les tremblements de terre ont toujours été des facteurs d'innovation dans les réseaux de télécommunications. Par exemple, le Japon a augmenté de façon spectaculaire les liaisons par micro-ondes dans son réseau après le grand tremblement de terre de 1968 ; et il s'est mis à utiliser des stations mobiles pour communiquer avec les satellites de télécommunications après celui de 1993. Les idées de Saito vont-elles elles aussi devenir la norme ?

Lu sur courrier international

Mamoudou Kane


              

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