Dans cette nouvelle ère du numérique, l'accès à l'information est entré désormais dans une autre dimension. Nous assistons à la dominance d'un modèle fondé sur les opportunités offertes par un accès mondialisé à l'Internet et à son application phare : le "World Wide Web". Les services se sont multipliés. Les terminaux se sont diversifiés. Les technologies de transport se sont améliorées. Les attentes se sont élevées. Dans cette spirale que nous nous abstenons de qualifier, les opérateurs se trouvent désormais confrontés à une croissance soutenue du trafic dans leurs réseaux, en grande partie due au transport de flux vidéo. Les fournisseurs de services sur Internet se trouvent aussi concernés par la problématique de la qualité de service dont dépend la satisfaction de leurs utilisateurs. Pour l'ensemble des acteurs, ces nouvelles tendances présentent à la fois des défis et des opportunités. Les défis se concentrent dans la problématique de gestion de la demande croissante du trafic tout en maintenant une qualité d'expérience appropriée pour les utilisateurs. Les opportunités proviendront de l'adéquation entre une demande croissante des services Web en termes de qualité de services et des ressources qui devront supporter la distribution de ces services. Il est crucial pour chaque acteur de bien se positionner dans la chaîne de valeur pour gérer cette adéquation. Le rôle que prendra le réseau support, simple ensemble de tuyaux surdimensionnés, ou bien réseau intelligent offrant des fonctions avancées de contrôle illustre parfaitement cet enjeu. Ces deux alternatives sont respectivement connues sous les termes "dumb-pipe" ou "smart network". Dans cette thèse, nous considérons une nouvelle approche, qui se veut simple, efficace et adaptée pour faire face à ces défis. Les opérateurs réseaux et les fournisseurs de services sont mutuellement gagnants dans l'amélioration du transport de données dans les réseaux tout en continuant à opérer leur propre infrastructure. Cette démarche coopérative est le point de départ de nos travaux qui visent à définir un cadre, une architecture et des techniques appropriées qui amèneront ces acteurs à collaborer en vue de gérer conjointement cette problématique. Cette collaboration est nécessaire car chaque acteur quoique prisonnier de ses contraintes peut les transformer en relations contractuelles dans un processus client fournisseur pour l'optimisation de la gestion du trafic.