Notions de réseaux

Notions de réseaux
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On appelle réseau informatique, un ensemble d’équipements informatiques interconnectés et échangeant des
informations sous forme de données binaires.
Un réseau permet :
– La communication de plusieurs ordinateurs entre eux (ou de plusieurs personnes entre elles) ;
– Le partage de fichiers, d’imprimantes ;
– Le jeu à plusieurs ;
– L’unicité de l’information (pour des fichiers souvent mis à jour, le réseau permet de mettre à jour tous les PC le
constituant) ;
– Une organisation plus efficace et donc une meilleure productivité.
Il existe différents réseaux :
– Les réseaux Peer to Peer (deux ordinateurs reliés seulement donc ils ont une "fonction" égale sur le réseau) ;
– Les réseaux Client/serveur. Ils sont organisés avec des postes serveurs qui fournissent l’information au client
(comme internet par exemple).
L’organisation d’un réseau (ou éventuellement topologie) :
Il existe plusieurs organisations de réseaux, qui ont chacune des capacités et des contraintes différentes. On choisira
donc une topologie plus qu’une autre en fonction du réseau à mettre en place.
2 La topologie en bus :
C’est une ancienne topologie aujourd’hui peu utilisée. Elle consiste à relier chaque ordinateur à un « bus » par
l’intermédiaire souvent de câbles coaxiaux. Elle a par contre de nombreux défauts :
– Une lenteur assez importante ;
– Une vulnérabilité importante en cas de panne. En effet, si un câble est en panne le réseau ne fonctionne plus.
2 La topologie en étoile :
C’est la topologie la plus utilisée aujourd’hui. Elle consiste à relier chaque ordinateur à un hub ou un switch
par l’intermédiaire d’un câble (RJ-45 le plus souvent). C’est un réseau disposant de bonnes capacités et avec
lequel si un câble reliant un ordinateur au hub lâche, le réseau n’est pas paralysé.
Son seul vrai défaut est son coût plus élevé que le réseau avec topologie en bus. Pour le reste elle n’offre que des
avantages.
2 La topologie en anneau :
Elle consiste à donner à chaque ordinateur relié à un MAU (multistation access unit) une autorisation de « prendre
la parole » et d’échanger des informations.
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Les différents types de réseau :
2 Les LAN :
Les réseaux LAN (local area network) sont les réseaux locaux. Les ordinateurs sont reliés par l’intermédiaire de
câbles dans une petite zone géographique. (on fait généralement appel à la technologie Ethernet pour relier les
PC)
Un réseau local est donc un regroupement de PC étant proches les uns des autres reliés au réseau (soit avec des
fils et dans ce cas on fait souvent appel à la technologie Ethernet qui permet de monter à plus de 100 Mbits par
seconde (et 1 Gbit pour le GigaEthernet), soit sans fils avec des technologies comme le WIFI)
2 Les MAN :
Les MAN (Metropolitan area Network) permettent de connecter plusieurs LAN proches entre elles. Pour les
relier entre elles, on fait appel à des routeurs et des câbles de fibre optique permettant des accès à très haut
débit. Aussi appelé réseau intermédiaire, c’est un réseau à l’échelle d’une ville.
2 Les WAN :
Les WAN (Wide area Network qui signifie réseau étendu) permettent de connecter plusieurs LAN éloignées
entre elles. Le débit devient de plus en plus faible en fonction de la distance. Le réseau Internet (international
network) est un regroupement de WAN.
Les principaux composants d’interconnexion : Pour mettre en place un réseau informatique, plusieurs équipements informatiques sont mis en jeux. La plupart de ces équipements sont des équipements d’interconnexion.
Chacun de ces équipement joue un rôle spécifique, par exemple prendre un message qui ne lui est pas destiné pour
l’acheminer correctement, prendre un message pour l’amplifier et le remettre . . .
2 La carte réseau :
La carte réseau constitue l’interface physique entre l’ordinateur et le support de communication. Pour qu’un
ordinateur soit mis en réseau, il doit être muni d’une carte réseau.
2 Le concentrateur :
Le concentrateur appelé hub en anglais est un équipement physique à plusieurs ports. Il sert à relier plusieurs
ordinateurs entre eux. Son rôle c’est de prendre les données reçues sur un port et les diffuser bêtement sur
l’ensemble des ports.
2 Le répéteur :
Le répéteur appelé repeater en anglais, est un équipement qui sert à régénérer le signal entre deux nœuds pour
le but d’étendre la distance du réseau. Il est à noter qu’on peut utiliser un répéteur pour relier deux supports
de transmission de type différents.
2 Le pont :
Le pont appelé bridge en anglais est un équipement qui sert à relier deux réseaux utilisant le même protocole.
A la différence des répéteurs qui régénèrent seulement les signaux électriques , les ponts dupliquent les trames
qui circulent d’un segment à l’autre et filtrent les bruits, les erreurs ou les trames mal formatées (à cause de
collisions). Quand il reçoit la trame, le pont est en mesure d’identifier l’émetteur et le récepteur ; comme ça il
dirige la trame directement vers la machine destinataire.
2 Le commutateur :
Le commutateur appelé switch en anglais, est un équipement multiport comme le concentrateur. Il sert à relier
plusieurs équipements informatiques entre eux. La différence avec le hub, c’est sa capacité de connaître l’adresse
physique des machines qui lui sont connectés et d’analyser les trames reçues pour les diriger vers la machine de
destination. Les transmissions sont plus confidentielles, les autres ne savent rien des données ne leur étant pas
destinées.
2 La passerelle :
La passerelle est un système matériel et logiciel qui sert à relier deux réseaux utilisant deux protocoles et/ou
architectures différents ; comme par exemple un réseau local et internet. Lorsque un utilisateur distant contact
un tel dispositif, celui-ci examine sa requête, et si celle-ci correspond aux règles que l’administrateur réseaux a
défini, la passerelle crée un pont entre les deux réseaux. Les informations ne sont pas directement transmises,
elles sont plutôt traduites pour assurer la transmission tout en respectant les deux protocoles.
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2 Le routeur :
Le routeur est un matériel de communication de réseau informatique qui a pour rôle d’assurer l’acheminement
des paquets, le filtrage et le contrôle du trafic. Le terme router signifie emprunter une route. Le routage est
la fonction qui consiste à trouver le chemin optimal que va emprunter le message depuis l’émetteur vers le
récepteur.
2 Proxy :
En réseau informatique, un proxy appelé serveur proxy ou serveur mandataire est souvent une machine et/ou
logiciel servant de liaison entre une machine cliente et le serveur. La plupart des cas, le serveur proxy est utilisé
entre un réseau local et internet. Le rôle principal d’un proxy est d’assurer l’accélération de la navigation, la
journalisation des requêtes, la sécurité du réseau local, le filtrage et l’anonymat. La plupart du temps le serveur
proxy est utilisé pour le web, il s’agit alors d’un proxy HTTP. Toutefois il peut exister des serveurs proxy pour
chaque protocole applicatif (FTP, ...).
2 Le modem :
Le modem (modulateur-démodulateur) est un équipement qui sert à lier le réseau téléphonique au réseau
informatique. Souvent pour transmettre des données informatiques à distance, on utilise la ligne téléphonique
comme support de transmission. Et comme nous savons que la ligne téléphonique ne transporte que des signaux
analogiques et que les réseaux informatiques n’utilisent que des signaux numériques, le modem a pour rôle
de convertir le signal numérique en signal analogique et vis versa.Le modem utilise donc les techniques de
modulation et de démodulation.
Tableau récapitulatif
Matériel
Carte réseau
Concentrateur (hub)
Commutateur (switch)
Routeur
Répéteur
Utilité
La carte réseau est le matériel de base indispensable, qui traite tout au
sujet de la communication dans le monde du réseau.
Le concentrateur permet de relier plusieurs ordinateurs entre eux, mais
on lui reproche le manque de confidentialité.
Le commutateur fonctionne comme le concentrateur, sauf qu’il transmet
des données aux destinataires en se basant sur leurs adresses MAC
(adresses physiques). Chaque machine reçoit seulement ce qui lui est
adressé.
Le routeur permet d’assurer la communication entre différents réseaux
pouvant être fondamentalement différents (réseau local et Internet).
Le répéteur reçoit des données par une interface de réception et les
renvoie plus fort par l’interface d’émission. On parle aussi de relais en
téléphonie et radiophonie.
Les protocoles : Ce sont les mécanismes de communication de machine à machine. Un protocole est un ensemble
de règles qui régissent la transmission d’informations sur un réseau. Il existe de nombreux protocoles, chacun
spécialisé dans une tâche bien précise.
Voici une liste non exhaustive des différents protocoles qui peuvent êtres utilisés :
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HTTP : (Hyper Texte Transfert Protocol) c’est celui que l’on utilise pour consulter les pages web.
FTP : (File Transfert Protocol) c’est un protocole utilisé pour transférer des fichiers.
SMTP : (Simple Mail Transfert Protocol) c’est le protocole utilisé pour envoyer des mails.
POP : (Post Office Protocol) c’est le protocole utilisé pour recevoir des mails
Telnet : utilisé surtout pour commander des applications côté serveur en lignes de commande
IP (Internet Protocol) : l’adresse IP vous attribue une adresse lors de votre connexion à un serveur.
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Le modèle OSI
L’expansion des réseaux informatiques ces dernières années a engendré un certain nombre de problèmes :
– Il existe de plus en plus de réseaux privés, publics, LAN, WAN.
– Il subsiste de nombreux protocoles différents, spécialement concernant les réseaux locaux.
– Les protocoles sont différents selon la taille de réseau ( LAN, WAN ).
– Certains services sont spécifiques à un protocole et ne trouvent pas d’équivalent dans un autre.
C’est pour cela donc que l’ISO (International Standard Organisation) dont le siège est à Genève a fournit un
modèle structuré permettant à des réseaux hétérogènes de pouvoir communiquer : il s’agit du modèle OSI, un
modèle de référence et un ensemble de protocoles pour l’interconnexion des système ouverts.
Le principe : Fournir une base commune pour la conception et la définition de standards concernant l’interconnexion de systèmes. Le modèle OSI a été construit en « couches ». On a vu précédemment que ce découpage en
couches ou niveaux pouvait se déduire intuitivement. Ce modèle de conception se retrouvent également dans les
systèmes d’exploitations ( voir BIOS et MS/DOS) .
Le principe de base d’un système hiérarchisé en niveaux est qu’une couche ne connaît que la couche au-dessus et la
couche en dessous . On peut ainsi concevoir un réseau comme un jeu de construction ou chaque brique pourrait
être indépendante les une des autres.
Le modèle de référence OSI contient 7 couches :
« Une couche est un ensemble de protocoles qui effectuent des taches de même niveau. »
Chaque couche Offre des services à la couche supérieure ; Utilise les services de la couche inférieure et communique
avec une couche de même niveau.
¬ Couche 1 : Physique.
Transmission de bits . Procédures pour maintenir, libérer les connexions physiques entre entités de liaison.
­ Couche 2 : Liaison.
Transfert de trames . Procédures pour établir, maintenir, et libérer des liaisons de données. Transmissions de
blocs de données .
Cette couche a la particularité d’être divisé en 2 sous-couches : LLC et MAC. La couche LLC est indépendante de la méthode
d’accès, la couche MAC défini l’accès au médium : Ethernet, Token-Ring, FDDI . . .
® Couche 3 : Réseau. Transfert de paquets .
Permet l’acheminement de paquets entre une origine et une destination : notion de routage, d’adressage et de
contrôle de transmission de paquets.
¯ Couche 4 : Transport. Assure la transmission de messages logiques entre l’origine et la destination. Pas de
routage, fragmentation et reconstitution éventuels au départ et à l’arrivée.
° Couche 5 : Session. Rôle de synchronisation des communications.
± Couche 6 : Présentation. Fourni un ensemble de services pour permettre l’interprétation de données structurées
( Ex : conversion de jeux de caractères EBCDIC <-> ASCII)
² Couche 7 : Application. Prise en compte de l’utilisateur. Application prédéfinies comme la messagerie, le
transfert de fichiers, etc.
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Dans la pratique, il n’existe pratiquement aucune application de réseau qui respecte l’ensemble du modèle OSI.
Par contre beaucoup de ces applications sont construites selon un modèle en couches. Les couches 1, 2, 3 et 4 sont
souvent conformes, par contre les couches 5 ,6 et 7 sont fondues dans les programmes d’applications.
L’architecture complète d’un réseau ressemble donc à un jeu de construction qui met en oeuvre 5 briques de bases :
1. Niveau 1->couche physique : Câbles, connecteurs.
2. Niveau 2->couche lien : Méthodes d’accès, cartes d’interfaces (Ethernet, Token-Ring, . . . ).
3. Niveau 3->couche réseau : Protocoles (IP, adresses réseaux gérées au niveau du routeur, . . . )
4. Niveau 4->couche transport : Protocoles (TCP, . . . )
5. Niveaux Supérieurs->couche application : ( Windows for Workgroup, NFS, . . . )
Système en couches, piles de protocoles. Encapsulation et décapsulation de l’information
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