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L'accès à Internet est un service ou une installation qui permet à un ordinateur, à un réseau informatique ou à un autre périphérique réseau de se connecter à Internet et aux pa...

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L'accès à Internet est un service ou une installation qui permet à un ordinateur, à un réseau informatique ou à un autre périphérique réseau de se connecter à Internet et aux particuliers ou aux organisations d'accéder ou d'utiliser des applications telles que la messagerie électronique et le World Wide Web . L'accès à Internet est proposé à la vente par une hiérarchie internationale de fournisseurs d'accès Internet (FAI) utilisant diverses technologies de réseau. Au niveau de la vente au détail, de nombreuses organisations, y compris les entités municipales, offrent également un accès gratuit au grand public.

L'accès à Internet pour le grand public a commencé avec la commercialisation de l'Internet au début des années 1990 et s'est accru avec la disponibilité d'applications utiles, telles que le World Wide Web. En 1995, seulement0,04 % de la population mondiale y avait accès, dont plus de la moitié aux États-Unis et l'utilisation par les consommateurs se faisait par accès commuté . Au cours de la première décennie du 21e siècle, de nombreux consommateurs des pays développés utilisaient une technologie à large bande plus rapide . En 2014, 41 % de la population mondiale y avait accès, le haut débit était presque omniprésent dans le monde entier et les vitesses de connexion moyennes mondiales dépassaient un mégabit par seconde. Les types de connexions vont du câble fixe domestique (tel que DSL et fibre optique ) au mobile (via cellulaire ) et au satellite .

Histoire

L'Internet s'est développé à partir de l' ARPANET , financé par le gouvernement américain pour soutenir des projets au sein du gouvernement, dans les universités et les laboratoires de recherche aux États-Unis, mais s'est étendu au fil du temps pour inclure la plupart des grandes universités du monde et les branches de recherche de nombreuses entreprises technologiques. L'utilisation par un public plus large n'a eu lieu qu'en 1995, lorsque les restrictions sur l'utilisation d'Internet pour transporter du trafic commercial ont été levées.

Au début et au milieu des années 1980, la plupart des accès à Internet se faisaient à partir d'ordinateurs personnels et de postes de travail directement connectés à des réseaux locaux (LAN) ou à partir de connexions par ligne commutée utilisant des modems et des lignes téléphoniques analogiques . Les LAN fonctionnaient généralement à 10 Mbit/s tandis que les débits de données des modems passaient de 1 200 bits/s au début des années 1980 à 56 kbit/s à la fin des années 1990. Au départ, les connexions par ligne commutée étaient établies à partir de terminaux ou d'ordinateurs exécutant un logiciel d'émulation de terminal vers des serveurs de terminaux sur des LAN. Ces connexions par ligne commutée ne prenaient pas en charge l'utilisation de bout en bout des protocoles Internet et ne fournissaient que des connexions terminal-hôte. L'introduction de serveurs d'accès réseau prenant en charge le protocole SLIP (Serial Line Internet Protocol ) et plus tard le protocole point à point (PPP) a étendu les protocoles Internet et a rendu toute la gamme de services Internet accessible aux utilisateurs par ligne commutée ; bien que plus lente, en raison des débits de données inférieurs disponibles avec la connexion par ligne commutée.

Un facteur important dans l'augmentation rapide de la vitesse d'accès à Internet a été les progrès de la technologie MOSFET (transistor MOS). Le MOSFET inventé aux Bell Labs entre 1955 et 1960 suite aux découvertes de Frosch et Derick, est la pierre angulaire des réseaux de télécommunications Internet . Le laser , initialement démontré par Charles H. Townes et Arthur Leonard Schawlow en 1960, a été adopté pour les systèmes à ondes lumineuses MOS vers 1980, ce qui a conduit à une croissance exponentielle de la bande passante Internet . La mise à l'échelle continue des MOSFET a depuis conduit à un doublement de la bande passante en ligne tous les 18 mois ( loi d'Edholm , qui est liée à la loi de Moore ), les bandes passantes des réseaux de télécommunications passant de bits par seconde à térabits par seconde .

L'accès Internet à haut débit, souvent abrégé en haut débit, est simplement défini comme « un accès Internet toujours disponible et plus rapide que l'accès par ligne commutée traditionnel » et couvre donc un large éventail de technologies. Le cœur de ces technologies Internet à haut débit sont des circuits numériques MOS complémentaires ( CMOS ) dont les capacités de vitesse ont été étendues grâce à des techniques de conception innovantes. Ethernet intégrées d'un ordinateur ou à l'aide d'une carte d'extension NIC [22 ].

La plupart des services à large bande offrent une connexion continue « toujours active » ; aucun processus de connexion n'est requis et cela n'interfère pas avec l'utilisation vocale des lignes téléphoniques. Le haut débit offre un meilleur accès aux services Internet tels que :

• Navigation plus rapide sur le Web
• Téléchargement plus rapide de documents, photographies, vidéos et autres fichiers volumineux
• Téléphonie , radio , télévision et visioconférence
• Réseaux privés virtuels et administration système à distance
• Jeux en ligne , en particulier les jeux de rôle en ligne massivement multijoueurs qui nécessitent une interaction intensive

Dans les années 1990, l’ initiative nationale d’infrastructures d’information aux États-Unis a fait de l’accès Internet à haut débit une question de politique publique. En 2000, la plupart des accès Internet à domicile se faisaient par ligne commutée, tandis que de nombreuses entreprises et écoles utilisaient des connexions à haut débit. En 2000, on comptait un peu moins de 150 millions d’abonnements à l’accès commuté dans les 34 pays de l’OCDE et moins de 20 millions d’abonnements à l’accès haut débit. En 2004, le haut débit avait augmenté et l’accès commuté avait diminué, de sorte que le nombre d’abonnements était à peu près égal à 130 millions dans chaque cas. En 2010, dans les pays de l’OCDE, plus de 90 % des abonnements à l’accès Internet utilisaient le haut débit, le haut débit avait augmenté pour atteindre plus de 300 millions d’abonnements et les abonnements à l’accès commuté avaient diminué pour atteindre moins de 30 millions.

Les technologies à large bande les plus utilisées sont la ligne d'abonné numérique (DSL), l'ADSL et l'accès Internet par câble . Les technologies plus récentes comprennent le VDSL et la fibre optique étendue au plus près de l'abonné dans les installations téléphoniques et câblées. La communication par fibre optique , bien que récemment utilisée dans les locaux et les réseaux de distribution, a joué un rôle crucial dans l'accès Internet à large bande en rendant la transmission d'informations à des débits très élevés sur de longues distances beaucoup plus rentable que la technologie du fil de cuivre.

Dans les zones non desservies par l'ADSL ou le câble, certaines organisations communautaires et administrations locales installent des réseaux Wi-Fi . L'Internet sans fil, par satellite et par micro-ondes est souvent utilisé dans les zones rurales, non développées ou autres zones difficiles à desservir où l'Internet filaire n'est pas facilement disponible.

Les nouvelles technologies déployées pour l’accès haut débit fixe (stationnaire) et mobile incluent le WiMAX , le LTE et le sans fil fixe .

Depuis 2006 environ, l'accès au haut débit mobile est de plus en plus disponible au niveau grand public grâce aux technologies « 3G » et « 4G » telles que HSPA , EV-DO , HSPA+ et LTE .

Disponibilité

Outre l'accès à Internet depuis le domicile, l'école et le lieu de travail, l'accès à Internet peut être disponible dans des lieux publics tels que les bibliothèques et les cybercafés , où des ordinateurs avec connexion Internet sont disponibles. Certaines bibliothèques fournissent des stations permettant de connecter physiquement les ordinateurs portables des utilisateurs aux réseaux locaux.

Des points d'accès Internet sans fil sont disponibles dans les lieux publics tels que les halls d'aéroport, dans certains cas uniquement pour une utilisation brève en position debout. Certains points d'accès peuvent également fournir des ordinateurs à pièces. Divers termes sont utilisés, tels que « borne Internet publique », « terminal d'accès public » et « téléphone public Web ». De nombreux hôtels disposent également de terminaux publics, généralement payants.

Les cafés, les centres commerciaux et autres lieux proposent de plus en plus souvent un accès sans fil aux réseaux informatiques, appelé hotspots , pour les utilisateurs qui apportent leurs propres appareils sans fil, comme un ordinateur portable ou un PDA . Ces services peuvent être gratuits pour tous, gratuits uniquement pour les clients ou payants. Un hotspot Wi-Fi ne doit pas nécessairement se limiter à un endroit confiné, car plusieurs hotspots combinés peuvent couvrir tout un campus ou un parc, voire une ville entière.

De plus, l’accès mobile à haut débit permet aux smartphones et autres appareils numériques de se connecter à Internet depuis n’importe quel endroit à partir duquel un appel téléphonique mobile peut être passé, sous réserve des capacités de ce réseau mobile.

Vitesse

Les débits binaires des modems commutés varient de 110 bits/s à la fin des années 1950 à un maximum de 33 à 64 kbit/s ( V.90 et V.92 ) à la fin des années 1990. Les connexions commutées nécessitent généralement l'utilisation dédiée d'une ligne téléphonique. La compression des données peut augmenter le débit binaire effectif d'une connexion modem commutée de 220 ( V.42bis ) à 320 ( V.44 ) kbit/s. Cependant, l'efficacité de la compression des données est assez variable, en fonction du type de données envoyées, de l'état de la ligne téléphonique et d'un certain nombre d'autres facteurs. En réalité, le débit global des données dépasse rarement 150 kbit/s.

Français Les technologies à large bande fournissent des débits binaires considérablement plus élevés que l'accès commuté, généralement sans perturber l'utilisation régulière du téléphone. Différents débits de données minimaux et latences maximales ont été utilisés dans les définitions du haut débit, allant de 64 kbit/s à 4,0 Mbit/s. En 1988, l' organisme de normalisation CCITT a défini le « service à large bande » comme nécessitant des canaux de transmission capables de prendre en charge des débits binaires supérieurs au débit primaire , qui variait d'environ 1,5 à 2 Mbit/s. Un rapport de 2006 de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a défini le haut débit comme ayant des débits de transfert de données en téléchargement égaux ou supérieurs à 256 kbit/s. Et en 2015, la Federal Communications Commission (FCC) des États-Unis a défini le « haut débit de base » comme des vitesses de transmission de données d'au moins 25 Mbit/s en aval (de l'Internet à l' ordinateur de l'utilisateur ) et 3 Mbit/s en amont (de l'ordinateur de l'utilisateur à Internet). La tendance est d’augmenter le seuil de définition du haut débit à mesure que des services à débit de données plus élevé deviennent disponibles.

Les modems commutés à débit de données plus élevé et de nombreux services à large bande sont « asymétriques » : ils prennent en charge des débits de données beaucoup plus élevés pour le téléchargement (vers l'utilisateur) que pour le téléchargement (vers Internet).

Les débits de données, y compris ceux indiqués dans cet article, sont généralement définis et annoncés en termes de débit de téléchargement maximal ou de pointe. Dans la pratique, ces débits de données maximaux ne sont pas toujours disponibles de manière fiable pour le client. Les débits de données de bout en bout réels peuvent être inférieurs en raison d'un certain nombre de facteurs. Fin juin 2016, les vitesses de connexion Internet étaient en moyenne d'environ 6 Mbit/s dans le monde. La qualité de la liaison physique peut varier en fonction de la distance et, pour l'accès sans fil, en fonction du terrain, de la météo, de la construction du bâtiment, du placement de l'antenne et des interférences provenant d'autres sources radio. Des goulots d'étranglement du réseau peuvent exister à n'importe quel point du chemin allant de l'utilisateur final au serveur ou au service distant utilisé et pas seulement sur la première ou la dernière liaison fournissant l'accès Internet à l'utilisateur final.

Congestion du réseau

Les utilisateurs peuvent partager l'accès via une infrastructure réseau commune. Étant donné que la plupart des utilisateurs n'utilisent pas toute la capacité de leur connexion en permanence, cette stratégie d'agrégation (connue sous le nom de service en concurrence ) fonctionne généralement bien et les utilisateurs peuvent atteindre leur débit de données maximal au moins pendant de brèves périodes. Cependant, le partage de fichiers peer-to-peer (P2P) et la diffusion vidéo en continu de haute qualité peuvent nécessiter des débits de données élevés pendant des périodes prolongées, ce qui contrevient à ces hypothèses et peut entraîner une sursouscription d'un service, entraînant une congestion et de mauvaises performances. Le protocole TCP comprend des mécanismes de contrôle de flux qui réduisent automatiquement la bande passante utilisée pendant les périodes de congestion du réseau . Cela est juste dans le sens où tous les utilisateurs qui subissent une congestion reçoivent moins de bande passante, mais cela peut être frustrant pour les clients et un problème majeur pour les FAI. Dans certains cas, la quantité de bande passante réellement disponible peut tomber en dessous du seuil requis pour prendre en charge un service particulier tel que la visioconférence ou la diffusion vidéo en direct, ce qui rend effectivement le service indisponible.

Lorsque le trafic est particulièrement dense, un FAI peut délibérément réduire la bande passante disponible pour certaines catégories d'utilisateurs ou pour certains services. C'est ce que l'on appelle le lissage du trafic . Une utilisation prudente peut garantir une meilleure qualité de service pour les services critiques, même sur des réseaux extrêmement chargés. Cependant, une utilisation excessive peut susciter des inquiétudes quant à l'équité et à la neutralité du réseau , voire des accusations de censure , lorsque certains types de trafic sont sévèrement ou complètement bloqués.

Pannes

Une panne d'Internet peut être provoquée par des interruptions de signalisation locales. Les perturbations des câbles de communication sous-marins peuvent provoquer des pannes ou des ralentissements dans de vastes zones, comme lors de la perturbation des câbles sous-marins en 2008. Les pays moins développés sont plus vulnérables en raison d'un petit nombre de liaisons à haute capacité. Les câbles terrestres sont également vulnérables, comme en 2011 lorsqu'une femme creusant pour récupérer de la ferraille a coupé la plupart des connexions pour la nation arménienne. Les coupures d'Internet affectant presque des pays entiers peuvent être obtenues par les gouvernements comme une forme de censure d'Internet , comme lors du blocage d' Internet en Égypte , où environ 93 % des réseaux étaient sans accès en 2011 dans une tentative d'arrêter la mobilisation pour les manifestations antigouvernementales .

Le 25 avril 1997, en raison d'une combinaison d'erreur humaine et d'un bug logiciel, une table de routage incorrecte chez MAI Network Service (un fournisseur de services Internet de Virginie ) s'est propagée sur les routeurs principaux et a provoqué une perturbation majeure du trafic Internet pendant quelques heures.

Technologies

Lorsque l'on accède à Internet à l'aide d'un modem, les données numériques sont converties en données analogiques pour être transmises sur des réseaux analogiques tels que les réseaux téléphoniques et câblés . Un ordinateur ou un autre appareil accédant à Internet serait soit connecté directement à un modem qui communique avec un fournisseur de services Internet (FAI), soit la connexion Internet du modem serait partagée via un réseau local qui fournit un accès dans une zone limitée telle qu'une maison, une école, un laboratoire informatique ou un immeuble de bureaux.

Bien qu'une connexion à un réseau local puisse fournir des débits de données très élevés au sein du réseau local, la vitesse d'accès réelle à Internet est limitée par la liaison montante vers le FAI. Les réseaux locaux peuvent être câblés ou sans fil. Ethernet sur câbles à paires torsadées et Wi-Fi sont les deux technologies les plus courantes utilisées pour construire des réseaux locaux aujourd'hui, mais ARCNET , Token Ring , LocalTalk , FDDI et d'autres technologies étaient utilisées dans le passé.

Ethernet est le nom de la norme IEEE 802.3 pour la communication LAN physique et Wi-Fi est un nom commercial pour un réseau local sans fil (WLAN) qui utilise l'une des normes IEEE 802.11 . Les câbles Ethernet sont interconnectés via des commutateurs et des routeurs. Les réseaux Wi-Fi sont construits à l'aide d'une ou plusieurs antennes sans fil appelées points d'accès .

De nombreux « modems » ( modems câble , passerelles DSL ou terminaux de réseau optique (ONT)) offrent la fonctionnalité supplémentaire d'héberger un LAN. La plupart des accès Internet actuels se font donc via un LAN tel que celui créé par un routeur WiFi connecté à un modem ou à un routeur modem combiné, souvent un très petit LAN avec seulement un ou deux appareils connectés. Et bien que les LAN soient une forme importante d'accès à Internet, cela soulève la question de savoir comment et à quel débit de données le LAN lui-même est connecté au reste de l'Internet mondial. Les technologies décrites ci-dessous sont utilisées pour établir ces connexions, ou en d'autres termes, comment les modems des clients ( équipements des locaux du client ) sont le plus souvent connectés aux fournisseurs d'accès Internet (FAI).

Technologies d'accès commuté

Accès par ligne commutée

Bruits typiques d'un modem commuté lors de l'établissement d'une connexion avec un FAI local afin d'accéder à Internet .

L'accès Internet par ligne commutée utilise un modem et un appel téléphonique passé sur le réseau téléphonique public commuté (RTPC) pour se connecter à un ensemble de modems exploités par un FAI. Le modem convertit le signal numérique d'un ordinateur en un signal analogique qui circule sur la boucle locale d'une ligne téléphonique jusqu'à ce qu'il atteigne les installations de commutation ou le bureau central d'une compagnie de téléphone où il est commuté sur une autre ligne téléphonique qui se connecte à un autre modem à l'extrémité distante de la connexion.

Fonctionnant sur un seul canal, une connexion par ligne commutée monopolise la ligne téléphonique et constitue l'une des méthodes les plus lentes d'accès à Internet. L'accès par ligne commutée est souvent la seule forme d'accès Internet disponible dans les zones rurales car elle ne nécessite aucune nouvelle infrastructure au-delà du réseau téléphonique déjà existant pour se connecter à Internet. En règle générale, les connexions par ligne commutée ne dépassent pas une vitesse de56 kbit/s , car ils sont principalement réalisés à l'aide de modems qui fonctionnent à un débit de données maximal de 56 kbit/s en aval (vers l'utilisateur final) et de 34 ou 48 kbit/s en amont (vers l'Internet mondial).

L'accès commuté multiliaison permet d'augmenter la bande passante en reliant plusieurs connexions commutées et en y accédant comme un seul canal de données. Il nécessite deux modems ou plus, des lignes téléphoniques et des comptes d'accès commuté, ainsi qu'un FAI prenant en charge le multiliaison. Bien entendu, les frais de ligne et de données sont également doublés. Cette option de multiplexage inverse a été brièvement populaire auprès de certains utilisateurs haut de gamme avant que les technologies ISDN, DSL et autres ne soient disponibles. Diamond et d'autres fournisseurs ont créé des modems spéciaux pour prendre en charge le multiliaison.

Le terme haut débit englobe un large éventail de technologies, qui offrent toutes un accès à Internet à haut débit. Les technologies suivantes utilisent des fils ou des câbles, contrairement au haut débit sans fil décrit plus loin.

Le réseau numérique à intégration de services (RNIS) est un service téléphonique commuté capable de transporter la voix et les données numériques. Il s'agit de l'une des plus anciennes méthodes d'accès à Internet. Le RNIS a été utilisé pour les applications vocales, de vidéoconférence et de données à large bande. Le RNIS était très populaire en Europe, mais moins courant en Amérique du Nord. Son utilisation a atteint son apogée à la fin des années 1990, avant la disponibilité des technologies DSL et modem câble.

Le RNIS à débit de base, appelé RNIS-BRI, possède deux canaux « porteurs » ou « B » de 64 kbit/s. Ces canaux peuvent être utilisés séparément pour les appels vocaux ou de données ou regroupés pour fournir un service à 128 kbit/s. Plusieurs lignes RNIS-BRI peuvent être regroupées pour fournir des débits de données supérieurs à 128 kbit/s. Le RNIS à débit primaire, appelé RNIS-PRI, possède 23 canaux porteurs (64 kbit/s chacun) pour un débit de données combiné de 1,5 Mbit/s (norme américaine). Une ligne RNIS E1 (norme européenne) possède 30 canaux porteurs et un débit de données combiné de 1,9 Mbit/s. Le RNIS a été remplacé par la technologie DSL, et il a nécessité des commutateurs téléphoniques spéciaux chez le fournisseur de services.

Les lignes louées sont des lignes dédiées utilisées principalement par les FAI, les entreprises et autres grandes entreprises pour connecter les réseaux LAN et les réseaux de campus à Internet en utilisant l'infrastructure existante du réseau téléphonique public ou d'autres fournisseurs. Distribuées par fil, fibre optique et radio , les lignes louées sont utilisées pour fournir un accès Internet direct ainsi que les éléments de base à partir desquels plusieurs autres formes d'accès Internet sont créées.

La technologie T-carrier remonte à 1957 et fournit des débits de données allant de 56 à64 kbit/s ( DS0 ) à1,5 Mbit/s ( DS1 ou T1), à45 Mbit/s ( DS3 ou T3). Une ligne T1 transporte 24 canaux voix ou données (24 DS0), de sorte que les clients peuvent utiliser certains canaux pour les données et d'autres pour le trafic vocal ou utiliser les 24 canaux pour les données en clair. Une ligne DS3 (T3) transporte 28 canaux DS1 (T1). Des lignes T1 fractionnaires sont également disponibles en multiples d'un DS0 pour fournir des débits de données compris entre 56 et1500 kbit/s . Les lignes T-carrier nécessitent un équipement de terminaison spécial tel que des unités de service de données qui peuvent être séparées ou intégrées à un routeur ou un commutateur et qui peuvent être achetées ou louées auprès d'un FAI. Au Japon, la norme équivalente est J1/J3. En Europe, une norme légèrement différente, E-carrier , fournit 32 canaux utilisateur (64 kbit/s ) sur un E1 (2,0 Mbit/s ) et 512 canaux utilisateurs ou 16 E1 sur un E3 (34,4 Mbit/s ).

Synchronous Optical Networking (SONET, aux États-Unis et au Canada) et Synchronous Digital Hierarchy (SDH, dans le reste du monde) sont les protocoles de multiplexage standard utilisés pour transporter des flux de bits numériques à haut débit sur fibre optique à l'aide de lasers ou de lumière hautement cohérente provenant de diodes électroluminescentes (LED). À des débits de transmission inférieurs, les données peuvent également être transférées via une interface électrique. L'unité de base de la trame est un OC-3c (optique) ou un STS-3c (électrique) qui transporte155,520 Mbit/s . Ainsi, un OC-3c transportera trois charges utiles OC-1 (51,84 Mbit/s) dont chacune a une capacité suffisante pour inclure un DS3 complet. Des débits de données plus élevés sont fournis en multiples de quatre OC-3c, ce qui permet d'obtenir OC-12c (622,080 Mbit/s ), OC-48c (2,488 Gbit/s ), OC-192c (9,953 Gbit/s ) et OC-768c (39,813 Gbit/s ). Le « c » à la fin des étiquettes OC signifie « concaténé » et indique un flux de données unique plutôt que plusieurs flux de données multiplexés. Le réseau de transport optique (OTN) peut être utilisé à la place du SONET pour des vitesses de transmission de données plus élevées allant jusqu'à400 Gbit/s par canal OTN.

Les normes IEEE Ethernet 1 , 10 , 40 et 100 Gigabit (802.3) permettent de transmettre des données numériques sur un câblage en cuivre à des distances allant jusqu'à 100 m et sur une fibre optique à des distances allant jusqu'à40 km .

L'accès à Internet par câble est possible grâce à un modem câble sur un câblage hybride fibre-coaxial (HFC) développé à l'origine pour transporter des signaux de télévision. Un câble à fibre optique ou un câble coaxial en cuivre peut connecter un nœud à l'emplacement d'un client via une connexion appelée branchement de câble. Grâce à un système de terminaison par modem câble , tous les nœuds des abonnés au câble d'un quartier se connectent au bureau central d'une société de câblodistribution, appelé « tête de réseau ». La société de câblodistribution se connecte ensuite à Internet par divers moyens, généralement par câble à fibre optique ou par satellite numérique et par transmissions micro-ondes. Comme le DSL, le câble à large bande fournit une connexion continue avec un FAI.

En aval , vers l'utilisateur, les débits peuvent atteindre 1000 Mbit/s dans certains pays, avec l'utilisation de DOCSIS 3.1. Le trafic en amont, en provenance de l'utilisateur, varie de 384 kbit/s à plus de 50 Mbit/s. DOCSIS 4.0 promet jusqu'à10 Gbit/s en aval et6 Gbit/s en amont, mais cette technologie n'a pas encore été mise en œuvre dans le monde réel. L'accès au câble à large bande tend à desservir moins de clients professionnels car les réseaux de télévision par câble existants ont tendance à desservir les bâtiments résidentiels ; les bâtiments commerciaux n'incluent pas toujours le câblage pour les réseaux de câbles coaxiaux. De plus, comme les abonnés au câble à large bande partagent la même ligne locale, les communications peuvent être interceptées par les abonnés voisins. Les réseaux câblés fournissent régulièrement des schémas de cryptage pour les données circulant vers et depuis les clients, mais ces schémas peuvent être contrecarrés.

Le service de ligne d'abonné numérique (DSL) permet une connexion à Internet via le réseau téléphonique. Contrairement à l'accès commuté, le DSL peut fonctionner à l'aide d'une seule ligne téléphonique sans empêcher l'utilisation normale de la ligne téléphonique pour les appels téléphoniques vocaux. Le DSL utilise les hautes fréquences, tandis que les basses fréquences (audibles) de la ligne sont laissées libres pour les communications téléphoniques régulières . Ces bandes de fréquences sont ensuite séparées par des filtres installés dans les locaux du client.

À l'origine, DSL signifiait « boucle d'abonné numérique ». Dans le marketing des télécommunications, le terme ligne d'abonné numérique est généralement compris comme désignant la ligne d'abonné numérique asymétrique (ADSL), la variété de DSL la plus couramment installée. Le débit de données des services DSL grand public varie généralement de 256 kbit/s à 20 Mbit/s dans le sens descendant, en fonction de la technologie DSL, des conditions de la ligne et de la mise en œuvre du niveau de service. Dans l'ADSL, le débit de données dans le sens montant (c'est-à-dire dans le sens vers le fournisseur de services) est inférieur à celui dans le sens descendant (c'est-à-dire vers le client), d'où la désignation d'asymétrique. Avec une ligne d'abonné numérique symétrique (SDSL), les débits de données descendants et montants sont égaux.

La ligne d'abonné numérique à très haut débit (VDSL ou VHDSL, ITU G.993.1) est une norme de ligne d'abonné numérique (DSL) approuvée en 2001 qui fournit des débits de données allant jusqu'à 52 Mbit/s en aval et 16 Mbit/s en amont sur des fils de cuivre et jusqu'à 85 Mbit/s en aval et en amont sur un câble coaxial. La VDSL est capable de prendre en charge des applications telles que la télévision haute définition, ainsi que les services téléphoniques ( voix sur IP ) et l'accès général à Internet, sur une seule connexion physique.

Le VDSL2 ( ITU-T G.993.2 ) est une version de deuxième génération et une amélioration du VDSL. Approuvé en février 2006, il est capable de fournir des débits de données dépassant 100 Mbit/s simultanément dans les directions montante et descendante. Cependant, le débit de données maximal est atteint à une portée d'environ 300 mètres et les performances se dégradent à mesure que la distance et l'atténuation de la boucle augmentent.

Les anneaux DSL (DSLR) ou anneaux DSL liés sont une topologie en anneau qui utilise la technologie DSL sur les fils téléphoniques en cuivre existants pour fournir des débits de données allant jusqu'à 400 Mbit/s.

La fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) est un membre de la famille des fibres optiques jusqu'au x (FTTx) qui comprend la fibre optique jusqu'au bâtiment ou au sous-sol (FTTB), la fibre optique jusqu'aux locaux (FTTP), la fibre optique jusqu'au bureau (FTTD), la fibre optique jusqu'au trottoir (FTTC) et la fibre optique jusqu'au nœud (FTTN). Ces méthodes rapprochent toutes les données de l'utilisateur final sur des fibres optiques. Les différences entre les méthodes sont principalement liées à la proximité de l'utilisateur final avec la livraison sur fibre. Toutes ces méthodes de livraison sont similaires en termes de fonction et d'architecture aux systèmes hybrides fibre-coaxial (HFC) utilisés pour fournir un accès Internet par câble. Les connexions Internet par fibre optique aux clients sont soit AON ( réseau optique actif ), soit plus communément PON ( réseau optique passif ). Des exemples de normes d'accès Internet par fibre optique sont G.984 (GPON, G-PON) et 10G-PON (XG-PON). Les FAI peuvent plutôt utiliser Metro Ethernet en remplacement des lignes T1 et Frame Relay pour les clients d'entreprise et institutionnels, ou proposer Ethernet de qualité opérateur.

L'utilisation de la fibre optique offre des débits de données beaucoup plus élevés sur des distances relativement plus longues. La plupart des réseaux Internet et de télévision par câble à haut débit utilisent déjà la technologie de la fibre optique, les données étant transférées vers d'autres technologies (DSL, câble, LTE) pour la livraison finale aux clients. La fibre optique est insensible aux interférences électromagnétiques.

En 2010, l'Australie a commencé à déployer son réseau national à large bande à travers le pays en utilisant des câbles à fibre optique pour 93 % des foyers, écoles et entreprises australiens. Le projet a été abandonné par le gouvernement LNP qui a suivi, au profit d'une conception hybride FTTN, qui s'est avérée plus coûteuse et a entraîné des retards. Des efforts similaires sont en cours en Italie, au Canada, en Inde et dans de nombreux autres pays (voir Fibre jusqu'aux locaux par pays).

L'Internet par courant porteur , également connu sous le nom de haut débit sur lignes électriques (BPL), transporte les données Internet sur un conducteur qui est également utilisé pour la transmission de l'énergie électrique . En raison de l'infrastructure étendue des lignes électriques déjà en place, cette technologie peut fournir aux habitants des zones rurales et à faible population un accès à Internet à moindre coût en termes de nouveaux équipements de transmission, câbles ou fils. Les débits de données sont asymétriques et varient généralement de 256 kbit/s à 2,7 Mbit/s.

Étant donné que ces systèmes utilisent des parties du spectre radioélectrique allouées à d'autres services de communication par voie hertzienne, les interférences entre les services constituent un facteur limitant dans l'introduction de systèmes Internet par courant porteur. La norme IEEE P1901 spécifie que tous les protocoles de courant porteur doivent détecter l'utilisation existante et éviter d'interférer avec elle.

L'Internet par courant porteur s'est développé plus rapidement en Europe qu'aux États-Unis en raison d'une différence historique dans la conception des systèmes électriques. Les signaux de données ne peuvent pas passer par les transformateurs abaisseurs utilisés et un répéteur doit donc être installé sur chaque transformateur. Aux États-Unis, un transformateur dessert un petit groupe de une à quelques maisons. En Europe, il est plus courant qu'un transformateur un peu plus grand dessert des groupes plus importants de 10 à 100 maisons. Ainsi, une ville américaine typique nécessite un ordre de grandeur de répéteurs plus élevé qu'une ville européenne comparable.

Le mode de transfert asynchrone (ATM) et le relais de trame sont des normes de réseau étendu qui peuvent être utilisées pour fournir un accès Internet directement ou comme éléments de base d'autres technologies d'accès. Par exemple, de nombreuses implémentations DSL utilisent une couche ATM sur la couche de flux binaire de bas niveau pour permettre un certain nombre de technologies différentes sur la même liaison. Les réseaux locaux des clients sont généralement connectés à un commutateur ATM ou à un nœud de relais de trame à l'aide de lignes louées à une large gamme de débits de données.

Bien qu'ils soient encore largement utilisés, avec l'avènement d'Ethernet sur fibre optique, MPLS , VPN et services à large bande tels que le modem câble et DSL, ATM et Frame Relay ne jouent plus le rôle important qu'ils jouaient autrefois.

Le haut débit sans fil est utilisé pour fournir un accès Internet fixe et mobile avec les technologies suivantes.

L'accès Internet par satellite permet un accès Internet fixe, portable et mobile. Les débits de données varient de 2 kbit/s à 1 Gbit/s en aval et de 2 kbit/s à 10 Mbit/s en amont. Dans l'hémisphère nord, les antennes paraboliques doivent avoir une ligne de visée dégagée vers le ciel austral, en raison de la position équatoriale de tous les satellites géostationnaires. Dans l'hémisphère sud, cette situation est inversée et les antennes paraboliques sont orientées vers le nord. Le service peut être affecté négativement par l'humidité, la pluie et la neige (connu sous le nom de décoloration due à la pluie). Le système nécessite une antenne directionnelle soigneusement orientée.

Les satellites en orbite terrestre géostationnaire (GEO) fonctionnent dans une position fixe à 35 786 km (22 236 miles) au-dessus de l'équateur terrestre. À la vitesse de la lumière (environ 300 000 km/s ou 186 000 miles par seconde), il faut un quart de seconde pour qu'un signal radio voyage de la Terre au satellite et inversement. Lorsque d'autres délais de commutation et de routage sont ajoutés et que les délais sont doublés pour permettre une transmission aller-retour complète, le délai total peut être de 0,75 à 1,25 seconde. Cette latence est importante par rapport à d'autres formes d'accès Internet avec des latences typiques allant de 0,015 à 0,2 seconde. Les longues latences affectent négativement certaines applications qui nécessitent une réponse en temps réel, en particulier les jeux en ligne, la voix sur IP et les appareils de contrôle à distance. de réglage TCP et d'accélération TCP peuvent atténuer certains de ces problèmes. Les satellites GEO ne couvrent pas les régions polaires de la Terre. HughesNet , Exede , AT&T et Dish Network disposent de systèmes GEO.

Les constellations de satellites Internet en orbite terrestre basse (LEO, en dessous de 2 000 km ou 1 243 miles) et en orbite terrestre moyenne (MEO, entre 2 000 et 35 786 km ou 1 243 et 22 236 miles) fonctionnent à des altitudes plus basses et leurs satellites ne sont pas fixes dans leur position au-dessus de la Terre. Comme ils fonctionnent à une altitude plus basse, davantage de satellites et de lanceurs sont nécessaires pour une couverture mondiale. L'investissement initial requis est donc très important, ce qui a initialement conduit OneWeb et Iridium à déclarer faillite. Cependant, leurs altitudes plus basses permettent des latences plus faibles et des vitesses plus élevées qui rendent les applications Internet interactives en temps réel plus réalisables. Les systèmes LEO comprennent Globalstar , Starlink , OneWeb et Iridium . La constellation O3b est un système en orbite terrestre moyenne avec une latence de 125 ms. COMMStellation™ est un système LEO, dont le lancement est prévu en 2015, qui devrait avoir une latence de seulement 7 ms.

Le haut débit mobile est le terme marketing utilisé pour désigner l'accès Internet sans fil fourni par des tours de téléphonie mobile ( réseaux cellulaires ) aux ordinateurs, aux téléphones mobiles (appelés « téléphones portables » en Amérique du Nord et en Afrique du Sud, et « téléphones portables » en Asie) et à d'autres appareils numériques utilisant des modems portables . Certains services mobiles permettent de connecter plusieurs appareils à Internet à l'aide d'une seule connexion cellulaire à l'aide d'un processus appelé « tethering » . Le modem peut être intégré aux ordinateurs portables, aux tablettes, aux téléphones mobiles et à d'autres appareils, ajouté à certains appareils à l'aide de cartes PC , de modems USB et de clés USB ou de dongles , ou des modems sans fil distincts peuvent être utilisés.

De nouvelles technologies et infrastructures de téléphonie mobile sont introduites périodiquement et impliquent généralement un changement dans la nature fondamentale du service, une technologie de transmission non rétrocompatible, des débits de données de pointe plus élevés, de nouvelles bandes de fréquences et une bande passante de fréquence de canal plus large en Hertz. Ces transitions sont appelées générations. Les premiers services de données mobiles sont devenus disponibles au cours de la deuxième génération (2G).

Les débits de téléchargement (vers l'utilisateur) et de téléversement (vers Internet) indiqués ci-dessus sont des débits de pointe ou maximum et les utilisateurs finaux bénéficieront généralement de débits de données inférieurs.

WiMAX a été développé à l'origine pour fournir un service sans fil fixe avec la mobilité sans fil ajoutée en 2005. CDPD, CDMA2000 EV-DO et MBWA ne sont plus activement développés.

En 2011, 90 % de la population mondiale vivait dans des zones couvertes par la 2G, tandis que 45 % vivait dans des zones couvertes par la 2G et la 3G.

La 5G a été conçue pour être plus rapide et avoir une latence plus faible que son prédécesseur, la 4G. Elle peut être utilisée pour le haut débit mobile dans les smartphones ou les modems séparés qui émettent du WiFi ou peuvent être connectés via USB à un ordinateur, ou pour le sans fil fixe.

Connexions Internet sans fil fixes qui n'utilisent pas de satellite et ne sont pas conçues pour prendre en charge des équipements mobiles tels que des smartphones en raison de l'utilisation, par exemple, d'équipements sur site du client tels que des antennes qui ne peuvent pas être déplacées sur une zone géographique importante sans perdre le signal du FAI, contrairement aux smartphones. Le haut débit sans fil à micro-ondes ou 5G peut être utilisé pour le sans fil fixe.

L'interopérabilité mondiale pour l'accès par micro-ondes ( WiMAX ) est un ensemble d'implémentations interopérables de la famille de normes de réseau sans fil IEEE 802.16 certifiées par le WiMAX Forum . Elle permet « la fourniture d' un accès haut débit sans fil du dernier kilomètre comme alternative au câble et au DSL ». La norme IEEE 802.16 d'origine, désormais appelée « Fixed WiMAX », a été publiée en 2001 et fournissait des débits de données de 30 à 40 mégabits par seconde. La prise en charge de la mobilité a été ajoutée en 2005. Une mise à jour de 2011 fournit des débits de données allant jusqu'à 1 Gbit/s pour les stations fixes. WiMax offre un réseau métropolitain avec un rayon de signal d'environ 50 km (30 miles), dépassant de loin la portée sans fil de 30 mètres (100 pieds) d'un réseau local Wi-Fi conventionnel. Les signaux WiMAX pénètrent également les murs des bâtiments beaucoup plus efficacement que le Wi-Fi. WiMAX est le plus souvent utilisé comme norme sans fil fixe.

Les fournisseurs d'accès à Internet sans fil (FAI) fonctionnent indépendamment des opérateurs de téléphonie mobile . Les FAI utilisent généralement des systèmes radio Wi-Fi IEEE 802.11 à faible coût pour relier des sites distants sur de grandes distances ( Wi-Fi longue portée ), mais peuvent également utiliser d'autres systèmes de communication radio à plus haute puissance, tels que les micro-ondes et le WiMAX.

Le 802.11a/b/g/n/ac traditionnel est un service omnidirectionnel sans licence conçu pour s'étendre entre 100 et 150 m (300 à 500 pieds). En focalisant le signal radio à l'aide d'une antenne directionnelle (lorsque la réglementation l'autorise), le 802.11 peut fonctionner de manière fiable sur une distance de plusieurs kilomètres (miles), bien que les exigences de visibilité directe de la technologie entravent la connectivité dans les zones au terrain vallonné ou fortement vallonné. En outre, par rapport à la connectivité câblée, il existe des risques de sécurité (à moins que des protocoles de sécurité robustes ne soient activés) ; les débits de données sont généralement plus lents (2 à 50 fois plus lents) ; et le réseau peut être moins stable, en raison des interférences provenant d'autres appareils et réseaux sans fil, des conditions météorologiques et des problèmes de visibilité directe.

Avec la popularité croissante des appareils grand public sans rapport entre eux fonctionnant sur la même bande de 2,4 GHz, de nombreux fournisseurs ont migré vers la bande ISM de 5 GHz . Si le fournisseur de services détient la licence de spectre nécessaire, il peut également reconfigurer différentes marques de matériel Wi-Fi standard pour fonctionner sur sa propre bande au lieu des modèles sans licence surchargés. L'utilisation de fréquences plus élevées présente divers avantages :

• En général, les organismes de réglementation autorisent une puissance plus importante et l'utilisation d'antennes (meilleures) directionnelles,
• il existe beaucoup plus de bande passante à partager, permettant à la fois un meilleur débit et une meilleure coexistence,
• il y a moins d'appareils grand public qui fonctionnent sur 5 GHz que sur 2,4 GHz, donc moins d'interférences sont présentes,
• les longueurs d'onde plus courtes ne se propagent pas aussi bien à travers les murs et autres structures, ce qui réduit considérablement les fuites d'interférences à l'extérieur des maisons des consommateurs.

Les technologies propriétaires telles que Motorola Canopy et Expedience peuvent être utilisées par un fournisseur d'accès Internet sans fil pour offrir un accès sans fil aux marchés ruraux et autres marchés difficiles à atteindre via le Wi-Fi ou le WiMAX. Il existe un certain nombre d'entreprises qui fournissent ce service.

Le service de distribution multipoint local (LMDS) est une technologie d'accès sans fil à large bande qui utilise des signaux micro-ondes fonctionnant entre 26 GHz et 29 GHz. Conçu à l'origine pour la transmission de télévision numérique (DTV), il est conçu comme une technologie point à multipoint sans fil fixe destinée à être utilisée sur le dernier kilomètre. Les débits de données varient de 64 kbit/s à 155 Mbit/s. La distance est généralement limitée à environ 1,5 miles (2,4 km), mais des liaisons allant jusqu'à 5 miles (8 km) de la station de base sont possibles dans certaines circonstances.

Le potentiel technologique et commercial du LMDS a été dépassé par les normes LTE et WiMAX.

Dans certaines régions, notamment rurales, la longueur des lignes de cuivre rend difficile la fourniture de services à haut débit par les opérateurs de réseau. Une alternative consiste à combiner un réseau d'accès fixe, généralement XDSL , avec un réseau sans fil, généralement LTE. Le Broadband Forum a normalisé une architecture pour ces réseaux d'accès hybrides.

Le déploiement de plusieurs points d'accès Wi-Fi adjacents est parfois utilisé pour créer des réseaux sans fil à l'échelle de la ville . Il est généralement commandé par la municipalité locale auprès des FAI commerciaux.

Les efforts de la base ont également conduit à la mise en place de réseaux communautaires sans fil dans de nombreux pays, qu'ils soient développés ou en développement. Les installations rurales de FAI sans fil ne sont généralement pas de nature commerciale et sont plutôt un patchwork de systèmes construits par des amateurs qui montent des antennes sur des mâts et des tours radio , des silos de stockage agricoles , de très grands arbres ou tout autre objet de grande taille disponible.

Lorsque la réglementation du spectre radioélectrique n'est pas favorable à la communauté, que les canaux sont encombrés ou que l'équipement n'est pas abordable pour les résidents locaux, la communication optique en espace libre peut également être déployée de manière similaire pour une transmission point à point dans les airs (plutôt que dans un câble à fibre optique).

La radio par paquets relie des ordinateurs ou des réseaux entiers exploités par des radioamateurs avec la possibilité d'accéder à Internet. Notez que conformément aux règles réglementaires décrites dans la licence HAM, l'accès à Internet et au courrier électronique doit être strictement lié aux activités des amateurs de matériel.

Le terme, un jeu de mots ironique avec le mot net(work) comme dans Internet ou Ethernet , fait référence au port de baskets comme mécanisme de transport des données.

Pour ceux qui n'ont pas accès au haut débit ou ne peuvent pas se le permettre, le téléchargement de gros fichiers et la diffusion d'informations se font par transmission via les réseaux du lieu de travail ou de la bibliothèque, puis sont emportés à la maison et partagés avec les voisins via sneakernet. Le journal cubain El Paquete Semanal en est un exemple organisé.

Il existe diverses applications peer to peer décentralisées et tolérantes aux retards qui visent à automatiser entièrement cela en utilisant n'importe quelle interface disponible, y compris sans fil (Bluetooth, maillage Wi-Fi, P2P ou hotspots) et physiquement connectées (stockage USB, Ethernet, etc.).

Les sneakernets peuvent également être utilisés en tandem avec le transfert de données sur le réseau informatique pour augmenter la sécurité des données ou le débit global pour les cas d'utilisation de Big Data. L'innovation continue dans ce domaine à ce jour ; par exemple, AWS a récemment annoncé Snowball, et le traitement de données en masse est également effectué de manière similaire par de nombreux instituts de recherche et agences gouvernementales.

L'accès à Internet est limité par le rapport entre le prix et les ressources disponibles. En ce qui concerne ces dernières, on estime que 40 % de la population mondiale dispose de moins de 20 dollars par an pour investir dans les technologies de l'information et de la communication (TIC). Au Mexique, les 30 % les plus pauvres de la société dépensent environ 35 dollars par an (3 dollars par mois) et au Brésil, les 22 % les plus pauvres de la population n'ont que 9 dollars par an pour investir dans les TIC (0,75 dollar par mois). En Amérique latine, on sait que la frontière entre les TIC en tant que bien de première nécessité et les TIC en tant que bien de luxe se situe à peu près autour du « chiffre magique » de 10 dollars par personne et par mois, soit 120 dollars par an. Il s'agit du montant des dépenses en TIC que les gens considèrent comme une nécessité de base. Les prix actuels de l'accès à Internet dépassent largement les ressources disponibles dans de nombreux pays.

Les utilisateurs d'accès commuté paient les coûts des appels téléphoniques locaux ou longue distance, paient généralement un abonnement mensuel et peuvent être soumis à des frais supplémentaires par minute ou en fonction du trafic, ainsi qu'à des limites de temps de connexion imposées par leur FAI. Bien que moins courant aujourd'hui que par le passé, certains accès par accès commuté sont offerts « gratuitement » en échange du visionnage de bannières publicitaires dans le cadre du service d'accès commuté. NetZero , BlueLight , Juno , Freenet (NZ) et Free-nets sont des exemples de services offrant un accès gratuit. Certains réseaux communautaires sans fil perpétuent la tradition de fournir un accès Internet gratuit.

L'accès Internet haut débit fixe est souvent vendu selon un modèle de tarification « illimité » ou forfaitaire , le prix étant déterminé par le débit de données maximal choisi par le client, plutôt que par un tarif à la minute ou basé sur le trafic. Les tarifs à la minute et basés sur le trafic ainsi que les plafonds de trafic sont courants pour l'accès Internet haut débit mobile.

Les services Internet comme Facebook , Wikipédia et Google ont mis en place des programmes spéciaux de partenariat avec les opérateurs de réseaux mobiles (ORM) pour introduire la gratuité du coût de leurs volumes de données comme moyen de fournir leurs services plus largement sur les marchés en développement.

La demande croissante des consommateurs pour des contenus en streaming tels que la vidéo à la demande et le partage de fichiers peer-to-peer a entraîné une augmentation rapide de la demande de bande passante et, pour certains FAI, le modèle de tarification forfaitaire risque de devenir intenable. Cependant, les coûts fixes représentant 80 à 90 % du coût de fourniture du service haut débit, le coût marginal de transport du trafic supplémentaire est faible. La plupart des FAI ne divulguent pas leurs coûts, mais le coût de transmission d'un gigaoctet de données en 2011 était estimé à environ 0,03 USD.

Certains FAI estiment qu'un petit nombre de leurs utilisateurs consomment une part disproportionnée de la bande passante totale. En réponse à cela, certains FAI envisagent, expérimentent ou ont mis en œuvre des combinaisons de tarification en fonction du trafic, de tarification en fonction de l'heure de la journée ou des heures de pointe et des heures creuses, et de plafonnement de la bande passante ou du trafic. D'autres affirment que, comme le coût marginal de la bande passante supplémentaire est très faible (80 à 90 % des coûts sont fixes quel que soit le niveau d'utilisation), de telles mesures sont inutiles ou motivées par des préoccupations autres que le coût de la fourniture de la bande passante à l'utilisateur final.

Au Canada, Rogers Hi-Speed ​​Internet et Bell Canada ont imposé des plafonds de bande passante . En 2008, Time Warner a commencé à expérimenter la tarification basée sur l'utilisation à Beaumont, au Texas. En 2009, une tentative de Time Warner d'étendre la tarification basée sur l'utilisation à la région de Rochester, dans l'État de New York, a toutefois rencontré une résistance du public et a été abandonnée. Le 1er août 2012, à Nashville, dans le Tennessee, et le 1er octobre 2012, à Tucson, en Arizona, Comcast a commencé à tester des plafonds de données pour les résidents de la région. À Nashville, le dépassement du plafond de 300 Go entraîne l'achat temporaire de 50 Go de données supplémentaires.

Malgré sa croissance fulgurante, l'accès à Internet n'est pas réparti de manière égale au sein des pays ou entre eux. La ​​fracture numérique désigne « l'écart entre les personnes ayant un accès effectif aux technologies de l'information et de la communication (TIC) et celles qui n'y ont qu'un accès très limité ou inexistant ». L'écart entre les personnes ayant accès à Internet et celles qui n'y ont pas accès est l'un des nombreux aspects de la fracture numérique. L'accès à Internet peut dépendre en grande partie de la situation financière, de la situation géographique ainsi que des politiques gouvernementales. « Les populations à faible revenu, rurales et minoritaires ont fait l'objet d'une attention particulière en tant que « démunies » technologiques. »

Les politiques gouvernementales jouent un rôle considérable dans l’accès à Internet ou dans la limitation de l’accès à Internet pour les groupes, régions et pays mal desservis. Par exemple, au Pakistan, qui poursuit une politique informatique agressive visant à stimuler sa modernisation économique, le nombre d’utilisateurs d’Internet est passé de 133 900 (0,1 % de la population) en 2000 à 31 millions (17,6 % de la population) en 2011. En Corée du Nord, l’accès à Internet est relativement limité en raison de la crainte du gouvernement de l’instabilité politique qui pourrait accompagner les avantages de l’accès à l’Internet mondial. L’ embargo commercial américain constitue un obstacle à l’accès à Internet à Cuba .

L’accès aux ordinateurs est un facteur déterminant dans le niveau d’accès à Internet. En 2011, dans les pays en développement, 25 % des ménages disposaient d’un ordinateur et 20 % d’un accès à Internet, alors que dans les pays développés, ces chiffres étaient de 74 % et 71 %. La majorité des habitants des pays en développement n’ont pas accès à Internet. Environ 4 milliards de personnes n’ont pas accès à Internet. Lorsque l’achat d’ordinateurs a été légalisé à Cuba en 2007, la possession privée d’ordinateurs a explosé (il y avait 630 000 ordinateurs disponibles sur l’île en 2008, soit une augmentation de 23 % par rapport à 2007).

L'accès à Internet a changé la façon dont beaucoup de gens pensent et est devenu partie intégrante de la vie économique, politique et sociale des gens. Les Nations Unies ont reconnu que fournir un accès à Internet à davantage de personnes dans le monde leur permettrait de profiter des « opportunités politiques, sociales, économiques, éducatives et professionnelles » disponibles sur Internet. Plusieurs des 67 principes adoptés lors du Sommet mondial sur la société de l'information organisé par les Nations Unies à Genève en 2003 abordent directement la fracture numérique. Pour promouvoir le développement économique et la réduction de la fracture numérique , des plans nationaux de haut débit ont été et sont en cours d'élaboration pour accroître la disponibilité d'un accès Internet haut débit abordable dans le monde entier. Le Global Gateway, l'initiative de l'UE pour aider au développement des infrastructures dans le monde, prévoit de lever 300 milliards d'euros pour des projets de connectivité, y compris ceux du secteur numérique, entre 2021 et 2027.

L’accès à Internet est passé d’environ 10 millions de personnes en 1993 à près de 40 millions en 1995, à 670 millions en 2002 et à 2,7 milliards en 2013. Avec la saturation du marché , la croissance du nombre d’utilisateurs d’Internet ralentit dans les pays industrialisés, mais se poursuit en Asie, en Afrique, en Amérique latine, dans les Caraïbes et au Moyen-Orient. En Afrique, on estime que 900 millions de personnes ne sont toujours pas connectées à Internet ; pour celles qui le sont, les frais de connexion restent généralement élevés et la bande passante est sévèrement limitée dans de nombreux endroits. Le nombre de clients mobiles en Afrique augmente cependant plus rapidement que partout ailleurs. Les services financiers mobiles permettent également le paiement immédiat de produits et de services.

En 2011, on comptait environ 0,6 milliard d'abonnés au haut débit fixe et près de 1,2 milliard d'abonnés au haut débit mobile . Dans les pays développés, les gens utilisent fréquemment les deux réseaux haut débit fixe et mobile. Dans les pays en développement, le haut débit mobile est souvent le seul moyen d'accès disponible.

Traditionnellement, la fracture numérique a été mesurée en termes de nombre d'abonnements et d'appareils numériques existants (« ceux qui ont et ceux qui n'ont pas d'abonnements »). Des études récentes ont mesuré la fracture numérique non pas en termes d'appareils technologiques, mais en termes de bande passante existante par individu (en kbit/s par habitant). Comme le montre la figure ci-contre, la fracture numérique en kbit/s ne diminue pas de manière monotone, mais se rouvre à chaque nouvelle innovation. Par exemple, « la diffusion massive de l'Internet à bande étroite et des téléphones mobiles à la fin des années 1990 » a accru les inégalités numériques, de même que « l'introduction initiale du DSL à large bande et des modems câblés en 2003-2004 a accru les niveaux d'inégalité ». Cela est dû au fait qu'un nouveau type de connectivité n'est jamais introduit instantanément et uniformément dans la société dans son ensemble en une seule fois, mais se diffuse lentement à travers les réseaux sociaux. Comme le montre la figure, au milieu des années 2000, la capacité de communication était plus inégalement répartie qu'à la fin des années 1980, époque à laquelle seuls les téléphones fixes existaient. L'augmentation la plus récente de l'égalité numérique découle de la diffusion massive des dernières innovations numériques (c'est-à-dire des infrastructures à large bande fixe et mobile, par exemple la 3G et la fibre optique FTTH ). Comme le montre la figure, l'accès à Internet en termes de bande passante est plus inégalement réparti en 2014 qu'il ne l'était au milieu des années 1990.

Par exemple, seulement 0,4 % de la population africaine dispose d’un abonnement à haut débit fixe. La majorité des utilisateurs d’Internet l’utilisent via le haut débit mobile.

L'un des grands défis de l'accès à Internet en général et de l'accès au haut débit en particulier est de fournir des services aux clients potentiels dans les zones à faible densité de population , comme les agriculteurs, les éleveurs et les petites villes. Dans les villes où la densité de population est élevée, il est plus facile pour un fournisseur de services de récupérer les coûts d'équipement, mais chaque client rural peut avoir besoin d'un équipement coûteux pour se connecter. Alors que 66 % des Américains disposaient d'une connexion Internet en 2010, ce chiffre n'était que de 50 % dans les zones rurales, selon le Pew Internet & American Life Project. Virgin Media a fait la publicité de plus de 100 villes à travers le Royaume-Uni « de Cwmbran à Clydebank » qui ont accès à leur service à 100 Mbit/s.

Les fournisseurs d'accès à Internet sans fil (FAI) deviennent rapidement une option de haut débit populaire dans les zones rurales. Les exigences de visibilité directe de la technologie peuvent entraver la connectivité dans certaines zones au terrain vallonné et fortement vallonné. Cependant, le projet Tegola, un pilote réussi dans une région reculée d'Écosse, démontre que le sans fil peut être une option viable.

Le partenariat public-privé de l'initiative canadienne de large bande pour les régions rurales de la Nouvelle-Écosse est le premier programme en Amérique du Nord à garantir l'accès à « 100 % des adresses municipales » d'une région. Il est basé sur la technologie Canopy de Motorola . En novembre 2011, moins de 1 000 ménages ont signalé des problèmes d'accès. Le déploiement d'un nouveau réseau cellulaire par un fournisseur Canopy ( Eastlink ) devait fournir une alternative au service 3G/4G, éventuellement à un tarif spécial non mesuré, pour les zones plus difficiles à desservir par Canopy.

En Nouvelle-Zélande, un fonds a été créé par le gouvernement pour améliorer la couverture du haut débit en milieu rural, et de la téléphonie mobile. Les propositions actuelles comprennent : (a) l'extension de la couverture en fibre optique et la mise à niveau du cuivre pour prendre en charge le VDSL, (b) l'accent mis sur l'amélioration de la couverture de la technologie de téléphonie mobile, ou (c) le sans fil régional.

Plusieurs pays ont lancé des réseaux d’accès hybrides pour fournir des services Internet plus rapides dans les zones rurales en permettant aux opérateurs de réseau de combiner efficacement leurs réseaux XDSL et LTE.

Les actions, déclarations, opinions et recommandations décrites ci-dessous ont conduit à suggérer que l’accès à Internet lui-même est ou devrait devenir un droit civil ou peut-être un droit humain.

Plusieurs pays ont adopté des lois obligeant l’État à veiller à ce que l’accès à Internet soit largement disponible ou empêchant l’État de restreindre de manière déraisonnable l’accès d’un individu à l’information et à Internet :

• Costa Rica : Un arrêt du 30 juillet 2010 de la Cour suprême du Costa Rica a déclaré : « Sans crainte d'équivoque, on peut dire que ces technologies [informatiques et de communication] ont eu un impact sur la façon dont les humains communiquent, facilitant la connexion entre les personnes et les institutions du monde entier et éliminant les barrières spatiales et temporelles. À l'heure actuelle, l'accès à ces technologies devient un outil de base pour faciliter l'exercice des droits fondamentaux et la participation démocratique (démocratie électronique) et le contrôle citoyen, l'éducation, la liberté de pensée et d'expression, l'accès à l'information et aux services publics en ligne, le droit de communiquer avec le gouvernement par voie électronique et la transparence administrative, entre autres. Cela comprend le droit fondamental d'accès à ces technologies, en particulier le droit d'accès à Internet ou au World Wide Web. »
• Estonie : En 2000, le Parlement a lancé un vaste programme visant à élargir l'accès à Internet dans les zones rurales. Le gouvernement affirme qu'Internet est essentiel à la vie au XXIe siècle.
• Finlande : D'ici juillet 2010, chaque personne en Finlande devait avoir accès à une connexion haut débit d'un mégabit par seconde, selon le ministère des Transports et des Communications . Et d'ici 2015, accès à une connexion à 100 Mbit/s.
• France : En juin 2009, le Conseil constitutionnel , la plus haute juridiction française, a déclaré que l'accès à Internet était un droit humain fondamental dans une décision ferme qui a invalidé des parties de la loi HADOPI , une loi qui aurait traqué les abuseurs et, sans contrôle judiciaire, coupé automatiquement l'accès au réseau à ceux qui continuaient à télécharger du matériel illicite après deux avertissements
• Grèce : L’article 5A de la Constitution grecque stipule que toute personne a le droit de participer à la société de l’information et que l’État a l’obligation de faciliter la production, l’échange, la diffusion et l’accès aux informations transmises par voie électronique.
• Espagne : À partir de 2011, Telefónica , l'ancien monopole d'État qui détient le contrat de « service universel » du pays , devra garantir d'offrir un accès à un haut débit à un prix « raisonnable » d'au moins un mégaoctet par seconde dans toute l'Espagne.

En décembre 2003, le Sommet mondial sur la société de l'information (SMSI) a été organisé sous l'égide des Nations Unies . Après de longues négociations entre les gouvernements, les entreprises et les représentants de la société civile, la Déclaration de principes du SMSI a été adoptée, réaffirmant l'importance de la société de l'information pour le maintien et le renforcement des droits de l'homme :

1. Nous, représentants des peuples du monde, réunis à Genève du 10 au 12 décembre 2003 pour la première phase du Sommet mondial sur la société de l’information, déclarons notre désir et notre engagement communs de bâtir une société de l’information centrée sur l’être humain, inclusive et orientée vers le développement, où chacun peut créer, accéder, utiliser et partager l’information et le savoir, permettant aux individus, aux communautés et aux peuples de réaliser pleinement leur potentiel en promouvant leur développement durable et en améliorant leur qualité de vie, sur la base des buts et principes de la Charte des Nations Unies et en respectant pleinement et en faisant respecter la Déclaration universelle des droits de l’homme .

3. Nous réaffirmons l’universalité, l’indivisibilité, l’interdépendance et l’interrelation de tous les droits de l’homme et de toutes les libertés fondamentales, y compris le droit au développement , tels qu’ils sont consacrés dans la Déclaration de Vienne . Nous réaffirmons également que la démocratie , le développement durable et le respect des droits de l’homme et des libertés fondamentales ainsi que la bonne gouvernance à tous les niveaux sont interdépendants et se renforcent mutuellement. Nous sommes en outre résolus à renforcer l’état de droit dans les affaires internationales comme nationales.

La Déclaration de principes du SMSI fait spécifiquement référence à l'importance du droit à la liberté d'expression dans la « société de l'information » en affirmant :

4. Nous réaffirmons, en tant que fondement essentiel de la société de l'information , et comme le souligne l'article 19 de la Déclaration universelle des droits de l'homme , que toute personne a droit à la liberté d'opinion et d'expression ; que ce droit comprend la liberté de ne pas être inquiété pour ses opinions et de chercher, de recevoir et de répandre des informations et des idées par quelque moyen d'expression que ce soit, sans considération de frontières. La communication est un processus social fondamental, un besoin humain fondamental et le fondement de toute organisation sociale. Elle est au cœur de la société de l'information. Chacun, partout, devrait avoir la possibilité de participer et personne ne devrait être exclu des avantages qu'offre la société de l'information. »

Un sondage réalisé auprès de 27 973 adultes dans 26 pays, dont 14 306 utilisateurs d'Internet, pour le BBC World Service entre le 30 novembre 2009 et le 7 février 2010, a révélé que près de quatre utilisateurs et non-utilisateurs d'Internet sur cinq dans le monde estimaient que l'accès à Internet était un droit fondamental. 50 % étaient tout à fait d'accord, 29 % plutôt d'accord, 9 % plutôt en désaccord, 6 % tout à fait en désaccord et 6 % n'ont pas donné d'opinion.

Les 88 recommandations formulées par le Rapporteur spécial sur la promotion et la protection du droit à la liberté d’opinion et d’expression dans un rapport de mai 2011 au Conseil des droits de l’homme de l’ Assemblée générale des Nations Unies incluent plusieurs d’entre elles qui portent sur la question du droit à l’accès à Internet :

67. Contrairement à tout autre média, Internet permet aux individus de rechercher, de recevoir et de diffuser instantanément et à moindre coût des informations et des idées de toutes sortes au-delà des frontières nationales. En élargissant considérablement la capacité des individus à jouir de leur droit à la liberté d'opinion et d'expression, qui est un « facilitateur » d'autres droits de l'homme, Internet stimule le développement économique, social et politique et contribue au progrès de l'humanité dans son ensemble. À cet égard, le Rapporteur spécial encourage les autres titulaires de mandat au titre des procédures spéciales à s'intéresser à la question d'Internet dans le cadre de leurs mandats respectifs.

78. Si les mesures de blocage et de filtrage empêchent les utilisateurs d’accéder à certains contenus sur Internet, les États ont également pris des mesures pour les priver totalement d’accès à Internet. Le Rapporteur spécial considère que priver les utilisateurs de l’accès à Internet, quelle que soit la justification fournie, notamment au motif d’une violation de la législation sur les droits de propriété intellectuelle, est disproportionné et constitue donc une violation du paragraphe 3 de l’article 19 du Pacte international relatif aux droits civils et politiques.

79. Le Rapporteur spécial appelle tous les États à veiller à ce que l’accès à Internet soit maintenu à tout moment, y compris en période de troubles politiques.

85. Étant donné qu’Internet est devenu un outil indispensable pour la réalisation de toute une série de droits de l’homme, la lutte contre les inégalités et l’accélération du développement et du progrès humain, assurer l’accès universel à Internet devrait être une priorité pour tous les États. Chaque État devrait donc élaborer une politique concrète et efficace, en consultation avec des personnes de toutes les couches de la société, y compris le secteur privé et les ministères concernés, pour rendre Internet largement disponible, accessible et abordable pour toutes les couches de la population.

La neutralité du réseau (également neutralité du net, neutralité de l'Internet ou égalité du net) est le principe selon lequel les fournisseurs de services Internet et les gouvernements doivent traiter toutes les données sur Internet de manière égale, sans discrimination ni tarification différentielle selon l'utilisateur, le contenu, le site, la plateforme, l'application, le type d'équipement connecté ou le mode de communication. Les défenseurs de la neutralité du net ont exprimé des inquiétudes quant à la capacité des fournisseurs de haut débit à utiliser leur infrastructure du dernier kilomètre pour bloquer les applications et le contenu Internet (par exemple les sites Web, les services et les protocoles), et même pour bloquer les concurrents. Les opposants affirment que les réglementations sur la neutralité du net décourageraient les investissements dans l'amélioration de l'infrastructure à large bande et tenteraient de réparer quelque chose qui n'est pas cassé. En avril 2017, une récente tentative de compromis sur la neutralité du net aux États-Unis est envisagée par le nouveau président de la FCC, Ajit Varadaraj Pai . Le vote sur l’abolition ou non de la neutralité du Net a eu lieu le 14 décembre 2017 et s’est terminé par un vote de 3 à 2 en faveur de l’abolition de la neutralité du Net.

Les catastrophes naturelles perturbent considérablement l’accès à Internet. Cela est important, non seulement pour les sociétés de télécommunications qui possèdent les réseaux et les entreprises qui les utilisent, mais aussi pour les équipes d’urgence et les citoyens déplacés. La situation s’aggrave lorsque les hôpitaux ou d’autres bâtiments nécessaires à l’intervention en cas de catastrophe perdent leur connexion. Les connaissances acquises grâce à l’étude des perturbations Internet dues aux catastrophes naturelles passées pourraient être utilisées dans la planification ou la reprise. En outre, en raison des catastrophes naturelles et d’origine humaine, des études sur la résilience des réseaux sont actuellement menées pour prévenir les pannes à grande échelle.

Les catastrophes naturelles ont un impact sur la connexion Internet en endommageant les sous-réseaux terminaux, les rendant inaccessibles. Une étude sur les réseaux locaux après l'ouragan Katrina a révélé que 26 % des sous-réseaux dans la zone de couverture de la tempête étaient inaccessibles. Au plus fort de l'intensité de l'ouragan Katrina, près de 35 % des réseaux du Mississippi étaient sans électricité, tandis qu'environ 14 % des réseaux de Louisiane étaient perturbés. Parmi ces sous-réseaux inaccessibles, 73 % ont été perturbés pendant quatre semaines ou plus et 57 % se trouvaient aux « extrémités du réseau où se trouvent principalement des organisations d'urgence importantes telles que les hôpitaux et les agences gouvernementales ». Les dommages importants aux infrastructures et les zones inaccessibles sont deux explications du long délai de rétablissement du service. La société Cisco a dévoilé un véhicule d'intervention d'urgence réseau (NERV), un camion qui permet aux intervenants d'urgence de communiquer de manière portable malgré la perturbation des réseaux traditionnels.

Une autre façon dont les catastrophes naturelles détruisent la connectivité Internet est la rupture des câbles sous-marins, c’est-à-dire des câbles à fibre optique placés au fond de l’océan qui fournissent la connexion Internet internationale. Une série de tremblements de terre sous- marins a coupé six des sept câbles internationaux reliés à Taïwan et a provoqué un tsunami qui a détruit l’un de ses câbles et stations d’atterrissage. L’impact a ralenti ou désactivé la connexion Internet pendant cinq jours dans la région Asie-Pacifique ainsi qu’entre la région et les États-Unis et l’Europe.

Avec la popularité croissante du cloud computing , l'inquiétude grandit quant à l'accès aux données hébergées dans le cloud en cas de catastrophe naturelle. Amazon Web Services (AWS) a fait l'actualité en raison de pannes de réseau majeures en avril 2011 et juin 2012. AWS, comme d'autres grandes sociétés d'hébergement cloud, se prépare aux pannes typiques et aux catastrophes naturelles de grande ampleur avec une alimentation de secours ainsi que des centres de données de secours dans d'autres endroits. AWS divise le globe en cinq régions, puis divise chaque région en zones de disponibilité. Un centre de données dans une zone de disponibilité doit être sauvegardé par un centre de données dans une zone de disponibilité différente. Théoriquement, une catastrophe naturelle ne devrait pas affecter plus d'une zone de disponibilité. Cette théorie se vérifie tant que l'erreur humaine n'est pas ajoutée au mélange. La tempête majeure de juin 2012 n'a désactivé que le centre de données principal, mais l'erreur humaine a désactivé les sauvegardes secondaires et tertiaires, affectant des entreprises telles que Netflix , Pinterest , Reddit et Instagram .