Introduction `a l`Informatique ”Principes et Généralités”

Transcription

Introduction à l’Informatique
”Principes et Généralités”
Enseignant : Walid KADRI
[email protected]
Département de "LMD Droit"
Faculté de Sciences Politiques et de Droit
Université d’ORAN
Année Universitaire : 2010/2011
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Chapitre 1 :
Introduction
&
Histoire de l’informatique
UNIVERSITE D’ORAN
Faculté De Droit Et De Sciences Politiques
Département LMD « Droit »
Année Universitaire 2010/2011
1ère ANNEE LMD - MODULE : INFORMATIQUE
CHAPITRE I: Introduction et Histoire de l’Informatique
I-
Introduction
L’histoire de l’informatique est très étroitement liée à celle des ordinateurs.
Le terme « informatique » date de 1962. Il vient de la contraction des mots « information » et
« automatique ». L’histoire de l’informatique est justement marquée par la volonté des hommes
d’automatiser certaines tâches longtemps réalisées à la main, en particulier le calcul. C’était donc l’idée
primaire qui a aboutit à la conception de l’ordinateur : pouvoir procéder à des calculs plus simplement.
L’être humain s’est vite rendu compte qu’il lui fallait des moyens plus élaborés s’il voulait perfectionner ses
calculs ! (Ses doigts ne lui suffiraient bientôt plus !!)
Ainsi l’évolution s’est produite selon une chronologie établie tout au fil des siècles. Cependant, les besoins
de l’homme ont évolué avec, et c’est ainsi que l’ordinateur de nos temps modernes représente bien plus
qu’un simple outil de calcul, et concrétise toute la pensée et l’évolution de l’esprit de l’homme que nous
sommes !! L’ordinateur d’aujourd’hui nous accompagne dans beaucoup de nos travaux et de nos
occupations. On peut lire, écrire, stocker des données, calculer, jouer, et effectuer bien d’autres opérations
sur nos ordinateurs.
II-
Evolution des outils de calcul
L’évolution des outils de calcul s’est produite dans le temps selon la chronologie suivante :
Figure 1 : Boulier chinois ancien
IX e siècle av. J.-C.: Le boulier est la plus vieille machine à calculer de l'histoire de l'humanité. Le principe
du boulier est déjà en germe chez les Babyloniens vers 2000 avant J.-C. ; à cette époque, on utilise des
cailloux pour compter. Puis, au cours du Ier millénaire avant J.-C. naît en Chine l’idée de fabriquer un
instrument qui faciliterait le calcul : le boulier. Il y est toujours en usage, ainsi qu'au Japon, en Corée et en
Russie.
Enseignant et formateur : « KADRI Walid »
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1750 avant JC : Tables datant de l’époque d’Hammourabi :
Puissant souverain du premier royaume babylonien du XVIIIe siècle avant J.-C., Hammourabi est l'auteur du
premier code de lois au monde. Il a fait graver toutes ses lois sur une stèle de plus de 2 mètres de haut. Sur
la partie supérieure, il est lui-même représenté auprès du dieu soleil babylonien Shamash. Le code des lois
d'Hammourabi est conservé au musée du Louvre, à Paris.
Figure 2 : le code des lois d'Hammourabi
1617 : John Napier invente une sorte d’abaque perfectionné. Son invention des logarithmes permit en
1625 à William Oughtred de développer la règle à calcul qui fut utilisée jusqu’à l’apparition des
calculatrices de poche par de nombreux ingénieurs. Ainsi, par exemple, une grande partie des calculs
nécessaires au programme Apollo furent effectués avec des règles à calcul.
1632 Oughtred (Angleterre) : création de la règle à calcul.
1642 : Le philosophe et mathématicien français Blaise Pascal (1623-1662) construit la première machine à
calculer (la Pascaline, aussi appelée roue Pascal), capable d’effectuer des additions et des soustractions.
Figure 3 : Blaise Pascal
1725 : Le français Basile Bouchon met au point un système de programmation d’un métier à tisser à l’aide
d’un ruban perforé. C’était le début de la programmation.
1762 France : Contrôle de métiers à tisser par carton perforé (Jacques de Vaucanson).
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Vers 1800 : le Français Joseph-Marie Jacquard met au point un métier à tisser qui utilise des cartons
perforés pour commander les mouvements des aiguilles. Il perfectionne et commercialise le métier à tisser
automatique au début du XIXe siècle.
1770 : Hahn (Allemagne) : Conception de la première machine à calculer exécutant directement les 4
opérations (fondée sur le cylindre denté inventé par Leibniz en 1671).
1820-1833 : l’Anglais Charles Babbage s'inspire du métier à tisser à cartons perforés de Joseph-Marie
Jacquard pour mettre au point une machine analytique, capable d'exécuter toutes les opérations et de
stocker les résultats. C’était un calculateur mécanique programmable utilisant des cartes perforées comme
données et fonctionnant à la vapeur. Il définit les grands principes des calculatrices électroniques. C’est la
première programmeuse du monde. C’est à son associée, la mathématicienne Ada Byron, que l’on doit un
peu plus tard les principes de base de la programmation
Figure 4 : la machine différentielle de Babbage
La figure 4 montre une gravure représentant une partie de la machine différentielle de Babbage.
1890 : l’Américain Hermann Hollerith utilise un appareil similaire pour dépouiller les résultats du
recensement américain. Sa société, Tabulating Machine Company, deviendra plus tard IBM.
Au XIXe siècle et XXe siècle, l’électricité permit de motoriser les calculateurs mécaniques et de remplacer
certains mécanismes, par de l'électromécanique.
Cette historique montre la merveilleuse aventure humaine de vouloir défier toutes les difficultés
auxquelles est confronté l’être humain qui a une soif sans fin de pouvoir maîtriser tout ce qui l’entoure !
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III




Les générations des ordinateurs
Première génération : Lampes, relais, tubes à vide.
Deuxième génération : Les transistors
Troisième génération : Les circuits intégrés
Quatrième génération : Les micro-ordinateurs
Cinquième génération : Interface graphique et réseaux.
III-1/- Première génération d’ordinateurs (1936-1956)
1937 : Alan Mathison Turing présente sa machine de Turing, le premier calculateur universel
programmable, et invente les concepts de programmation et de programme.
1946 : Conçu en 1945 à l'université de Pennsylvanie, l'ENIAC (Electronic Numerator Integrator and
Computer) a été inventé par deux ingénieurs américains John Presper Eckert (1919-1995) et John William
Mauchly (1907-1980). Il est resté en service pendant 9 ans.
C’est en fait le tout premier véritable ordinateur de l’histoire. Il s’agit d’une machine entièrement
électronique. Il n’y a plus de rouages mécaniques ; l’information est transportée par des électrons, des
particules chargées d’électricité, qui se déplacent très vite. De plus, c’est une machine programmable. Cela
signifie qu’on peut enregistrer des instructions qui s’exécuteront sans intervention de l’homme.
Il avait été commandé en 1942 par l’armée américaine afin d’effectuer les calculs de balistique. L’ENIAC
utilisait des tubes à vide (au nombre de 17 468). Néanmoins, il faisait ses calculs en système décimal.
Physiquement c’était un monstre, en effet cet ordinateur était très imposant : Il pesait plus de 30 tonnes,
occupait 72 m² et consommait une puissance de 160 kW. Il tournait à 100 kHz, était composé de 20
calculateurs fonctionnant en parallèle et pouvait effectuer 100 000 additions ou 357 multiplications par
seconde. Sa programmation nécessitait de nombreuses manipulations.
Parfois, des cafards s’introduisent dans ces tubes, faussant les résultats. C’est pour cette raison qu’on parle
aujourd’hui encore de « bug informatique ». Ce mot vient de l’anglais bug, qui signifie « cafard ».
Figure 5 : ENIAC : le premier ordinateur entièrement numérique
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1948 : Apparition des premières machines à architecture de Von Neumann : contrairement à toutes les
machines précédentes, les programmes étaient stockés dans la même mémoire que les données et
pouvaient ainsi être manipulés comme des données. La première machine utilisant cette architecture était
le SSEM (Small-Scale Experimental Machine) construit à l’université de Manchester en 1948. Le SSEM fut
suivi en 1949 par le Manchester Mark I qui inaugura un nouveau type de mémoire composée de tubes
cathodiques. La machine était programmée avec le programme stocké en mémoire dans un tube
cathodique et les résultats étaient lus sur un deuxième tube cathodique.
Parallèlement l’université de Cambridge développa l’EDSAC, inspiré des plans de l’EDVAC, le successeur de
l’ENIAC. Contrairement à l’ENIAC qui utilisait le calcul en parallèle, l’EDVAC et l’EDSAC possédaient une
seule unité de calcul. Il utilisait un type de mémoire différent du Manchester Mark I, constitué de lignes à
retard de mercure. L’EDSAC tournait à une vitesse d’horloge de 0,5 MHz.
On peut considérer que l’architecture de tous les ordinateurs actuels dérive de celle de Manchester Mark I
/ EDSAC / EDVAC.
1948 : Invention du transistor par Bardeen.
1950 : naquît le premier ordinateur soviétique, le MESM (МЭСМ en russe, Small Electronic Calculating
Machine), sous la direction de Sergei Alexeevich Lebedev à l’institut d’Électrotechnologie de Kiev. Il était
composé de 6 000 tubes à vide, consommait 25 kW et réalisait 3 000 opérations par seconde.
1951 : le premier modèle de Ferranti Mark I, version commerciale du Manchester Mark I et premier
ordinateur commercial de l’histoire, est vendu. Il s’en vendra 9 jusqu’en 1957.
1951 : Quatre mois plus tard, P. Eckert et J. Mauchly de Remington Rand commercialisèrent l’UNIVAC I
(Universal Automatic Computer). Contrairement aux machines précédentes, il ne lisait pas des cartes
perforées mais des cassettes métalliques. Il possédait 5 200 tubes à vide, avait une mémoire à lignes à
retard de mercure de 1 000 mots de 72 bits et consommait 125 kW. Il exécutait 8 333 additions ou 555
multiplications par seconde. 46 exemplaires furent vendus au total, à plus d’un million de dollars l’unité.
En avril 1952, IBM produit son premier ordinateur, l’IBM 701, pour la défense américaine. L’IBM 701
utilisait une mémoire à tubes cathodiques de 2 048 mots de 36 bits. Il effectuait 16 000 additions ou 2 200
multiplications par seconde. 19 machines seront installées au total.
La même année, IBM est contacté pour mettre en chantier la production des ordinateurs du réseau SAGE.
Une cinquantaine de machines, portant le nom AN/FSQ7, sera produite. Chaque machine comportait
75 000 tubes, pesait 275 tonnes et consommait 750 kW.
En juillet 1953, IBM lance l’IBM 650, ordinateur scientifique comme tous ceux des séries 600 (son
successeur sera le 1620). Il était composé de tubes à vide et avait une mémoire à tambour de 2 000 mots
de 10 digits, mais était relativement lent. Environ 2 000 unités furent produites jusqu’en 1962. L’instabilité
des résultats d’équations différentielles mise en évidence pour la première fois sur cette machine par
Marion Créhange à l’université de Nancy aurait pu faire naître dès les années 1950 les questions relatives
au chaos.
En avril 1955, IBM lance l’IBM 704, premier ordinateur commercial capable aussi de calculer sur des
nombres à virgule flottante. L’architecture du 704 a été significativement améliorée par rapport au 701. Il
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utilisait une mémoire à tores de ferrite de 32 768 mots de 36 bits, bien plus fiable et plus rapide que les
tubes cathodiques et les autres systèmes utilisés jusqu’alors. D’après IBM, le 704 pouvait exécuter 40 000
instructions par seconde. 123 machines seront vendues jusqu’en 1960.
Les ordinateurs devenaient moins encombrants et moins gourmands en énergie électrique.
III-2/- Deuxième génération (1956-1963)
La deuxième génération d’ordinateurs est basée sur l’invention du transistor en 1948 :
Après la Seconde Guerre mondiale, les circuits électroniques ne sont encore que de simples lampes. En
1948, l'invention du transistor, un circuit très compact qui ne craint pas les chocs et ne chauffe pas, va
accélérer le développement des ordinateurs. Les besoins en programmes informatiques augmentent et de
nouveaux métiers apparaissent : programmeur, analyste, ingénieur système.
L'industrie du logiciel émerge peu à peu. Dans les années 1950, les premiers langages évolués
apparaissent : le Cobol et le Fortran, par exemple, rendent les ordinateurs beaucoup plus faciles à
programmer.
Cette invention a permit de remplacer le tube électronique fragile et encombrant, par un composant plus
petit et fiable.
En 1960, l’IBM 7000 est le premier ordinateur à base de transistors.
Figure 6 : transistors d'un circuit imprimé
La figure 6 représente un circuit imprimé d'un détecteur de fumée qui contient, entre autres, des
transistors qui ont en gros plan l'apparence de capsules argentées.
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III-3/- Troisième génération (1963-1971)
La troisième génération d’ordinateurs est basée sur l’invention des circuits intégrés par Jack St. Clair Kilby
en 1958 : Les circuits intégrés (souvent appelés puces électroniques) sont à base de silicium, un matériau
très abondant dans la nature et qui favorise la miniaturisation des composants électroniques. Cela permet
de réduire la taille et le prix des ordinateurs.
Figure 7 : un circuit intégré
Cette image (figure 7) nous donne un aperçu de la taille d’un circuit intégré : il est assez petit pour passer
dans le chas d'une aiguille.
1964 : IBM annonça la série 360, première gamme d’ordinateurs compatibles entre eux et première
gamme aussi à combiner par conception le commercial et le scientifique. Plus de 14 000 ordinateurs IBM
360 furent vendus jusqu’en 1970, date où on les remplaça par la série 370 beaucoup moins chère à
puissance égale (mémoires bipolaires à la place des ferrites).
Le Mini-ordinateur est une innovation des années 1970. Il apporta la puissance de l’ordinateur à des
structures décentralisées, non seulement grâce à un encombrement plus commode, mais également en
élargissant le nombre de constructeurs d’ordinateurs.
L’intégration de circuits intégrés à grande échelle conduisit au développement de processeurs très petits.
Dans les années 1970 IBM a sorti une série de mini-ordinateurs. La série 3 : 3/6, 3/8, 3/10, 3/12, 3/15.
Ensuite dans les années 1980 la série 30 : 32, 34, 36, 38. Une troisième série a succédé à la série 30 : les
AS/400.
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III-4/- Quatrième génération (1971 à 1989)
La quatrième génération assiste à la naissance de la micro-informatique de par l’invention du
microprocesseur par Marcian Hoff.
Les microprocesseurs :
Figure 8 : Un microprocesseur Pentium
Les microprocesseurs Pentium sont fabriqués par la firme américaine Intel. Le premier microprocesseur
Intel (l'Intel 4004, créé en 1971) contenait 2 300 transistors et exécutait 60 000 instructions par seconde.
En comparaison, un microprocesseur moderne comme l'Intel Pentium 4 (commercialisé en 2000)
comprend plusieurs dizaines de millions de transistors et exécute plusieurs milliards d'instructions par
seconde :
1971 : Intel dévoile le premier microprocesseur commercial, le 4004. Il a été développé pour Busicom, un
constructeur japonais. Les microprocesseurs regroupent la plupart des composants de calcul (horloge et
mémoire mises à part pour des raisons techniques) sur un seul circuit. Couplé à un autre produit, la puce
mémoire, le microprocesseur permet une diminution nouvelle des coûts.
1974 : Le deuxième microprocesseur Intel 8080
1981 : IBM lance le PC (pour Personal Computer, qui signifie « ordinateur personnel »). Le PC révolutionne
la micro-informatique car c’est un ordinateur compatible, c'est-à-dire que tous les logiciels écrits pour
cette machine fonctionnent avec un autre ordinateur PC, quelle que soit sa marque et sa date de
fabrication. De nombreux logiciels d’application (traitement de texte, gestion de base de données, etc.)
sont rapidement disponibles, parmi lesquels ceux de la société Microsoft de Bill Gates, fondée en 1975.
1982 : L’ordinateur le plus vendu de tous les temps fut sans doute le Commodore 64, dévoilé par
Commodore International.
1984 : Les systèmes Macintosh d’Apple Computer sont les premiers à être dotés d’une interface graphique : au lieu
d’avoir à taper des commandes fastidieuses au clavier, l’utilisateur peut maintenant se servir d’une souris et cliquer
sur des icones. La première version de Windows, commercialisée par Microsoft en 1985, s’en inspire pour rendre
l’utilisation des PC plus conviviale.
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Fin des années 1980 : Les premiers ordinateurs portables font leur apparition. Ils sont plus légers et moins
encombrants que ce qu’on appelle désormais par opposition les « ordinateurs de bureau » et présentent l’avantage
de pouvoir être transportés facilement.
III-5/- Cinquième génération (1989 à 2000)
L’ère d’Internet commence et la toile mondiale WORLD WIDE WEB est inventée en 1989.
Avec la micro-informatique, les ordinateurs sont devenus extrêmement puissants et bon marché. Ils sont
capables de tout faire ou presque : ils calculent, dessinent, et jouent même de la musique.
L’invention du disque compact (CD) en 1979 par les firmes Philips et Sony va permettre de stocker une
grande quantité d’informations (environ 600 Mo) sur un disque de 12 cm de diamètre et de 1 mm
d’épaisseur (CD-Rom). Le DVD (Digital Versatile Disc), commercialisé en 1997, permet de stocker encore
plus de données (environ 7 fois plus que sur un CD-Rom).
Aujourd’hui, l’informatique est entrée dans la quasi-totalité des appareils électroniques, y compris dans un
simple lave-linge. Elle est devenue indispensable dans notre vie de tous les jours.
L’évolution se produit à un rythme incroyable et l’aventure continue !
III-6/- Sixième génération (2000 à nos jours)
Remarque :
Je citerai peut-être une autre génération d’ordinateurs qui est dérivée de celle d’internet, c’est celle des
réseaux Peer-to-Peer (P2P) et des Grilles de calcul et du Cloud Computing.
1 Les réseaux Peer-To-Peer :
1.1
Introduction :
Au début, Internet avait été conçu comme un système P2P libre en échange de données où n’importe quel
ordinateur pouvait envoyer des paquets aux autres, sans pare-feu, sans translation d’adresse et sans
connexion asymétrique. ARPANET est la première esquisse d’Internet qui s’appuyait sur le concept P2P où
chaque machine est égalitaire. La coopération était le but essentiel sans abus de consommation de bande
passante.
Avec l’évolution de l’Internet, les PC personnels ont manqué de ressources et de bande passante, et sont
devenus clients du réseau tout en étant impossibles pour eux d’être éléments actifs du réseau. Ceci a
contribué à la nécessité de l’architecture client/serveur.
Selon l’architecture Client/Serveur, il n’y a qu’une entité centrale plus puissante, le serveur, et plusieurs
entités, la plupart du temps de puissances inférieures, les clients. Le serveur est l’unité d’enregistrement
centrale aussi bien que le seul fournisseur de services aux clients. Un client ne demande que le contenu ou
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l’exécution des services, sans partager aucune de ces ressources propres. Avec ce modèle, le contrôle et la
responsabilité de l’information diffusée dépendent du serveur. Une telle architecture présente beaucoup
d’inconvénients, l’existence d’un point central étant le plus évident.
1.2
Définitions:
L’architecture P2P se pose comme une solution de rechange à l’architecture client/serveur en offrant une
répartition du trafic et de la charge, une résistance aux fautes et l’anonymat.
La technologie P2P modélise le partage des ressources et de services par échanges directs entre systèmes
en s’affranchissant des serveurs. Ces échanges peuvent porter sur les informations, les objets (fichiers de
musique, articles, etc.) et les ressources physiques (mémoire de stockage, bande passante, unités
centrales, etc.).
Contrairement au modèle Client/Serveur, chaque système est une entité réseau complète et autonome qui
remplit à la fois le rôle de serveur et celui de client. Le logiciel qui remplit la fonction de client et serveur
est appelé « Servent » (concaténation de serveur et client).
Un réseau P2P consiste en un ensemble de pairs et de liens virtuels entre ces pairs. En d’autres termes, des
nœuds et des liens de recouvrements définissent tout un réseau placé au-dessus de l’infrastructure
physique.
Un système P2P est un système utilisant l’architecture de réseaux P2P.
Un service P2P est un service fourni par les pairs d’un service P2P.
Un des principaux avantages des P2P est une utilisation maximale de la puissance du réseau, en éliminant
les coûts d’infrastructure et en faisant communiquer directement les clients entre eux. Du fait du
déploiement massif des ordinateurs représentant un fort potentiel inactif en bordure de l’Internet.
Nous connaissons actuellement surtout le P2P par des logiciels comme Napster, GNUtella, eDonkey, et plus
récemment BitTorrent, pour les échanges possibles de fichiers de musique ou de film, de manière illicite.
Ceci ne constitue qu’une petite face des protocoles et des utilisations de P2P, qui proposent une manière
forte et équitable de collaborer en vue d’accroître le potentiel du réseau.
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Figure 9 : Mode client/serveur
Figure 10 : Mode P2P
internet
Application Pair à Pair
Gestion des
fichiers et
contenus
Parallèle
Calcul
intensif
Echange de
contenu
Système de
fichiers
Collaboration
Messageries
instantanés
Plate forme
Applications
partagées
Jeux
Figure 11: Taxonomie des applications Pair à Pair
2 Les Grilles de calcul :
Une grille informatique (en anglais ; grid) est une infrastructure virtuelle constituée d'un ensemble de
ressources informatiques potentiellement partagées, distribuées, hétérogènes, délocalisées et
autonomes.
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Une grille est en effet une infrastructure, c'est-à-dire des équipements techniques d'ordres matériel et
logiciel. Cette infrastructure est qualifiée de virtuelle car les relations entre les entités qui la composent
n'existent pas sur le plan matériel mais d'un point de vue logique.
Une grille garantit des qualités de service non triviales, c'est-à-dire qu'elle se distingue des autres
infrastructures dans son aptitude à répondre adéquatement à des exigences (accessibilité, disponibilité,
fiabilité, …) compte tenu de la puissance de calcul ou de stockage qu'elle peut fournir.
Une grille se compose de ressources informatiques : tout élément qui permet l'exécution d'une tâche ou le
stockage d'une donnée numérique. Cette définition inclut bien sûr les ordinateurs personnels, mais
également les téléphones mobiles, les calculatrices et tout objet qui comprend un composant
informatique.


Grappe de serveurs (cluster) : ensemble de machines homogènes[2] et localisées, organisées en
grappe.
Grille : ensemble de ressources hétérogènes et délocalisées (ordinateurs, serveurs, clusters, …).
3 Le Cloud Computing :
Le Cloud computing est un concept de déportation sur des serveurs distants des
traitements informatiques traditionnellement localisés sur le poste utilisateur. Bien que le mot anglais
« Cloud computing » est largement utilisé en français, sa traduction littéraire qui veut dire « informatique
dans le nuage », « informatique en nuage », « informatique dématérialisée », ou encore
« infonuagique ».
Les utilisateurs ou les entreprises ne sont plus gérants de leurs serveurs informatiques mais peuvent ainsi
accéder de manière évolutive à de nombreux services en ligne sans avoir à gérer l'infrastructure sousjacente, souvent complexe. Les applications et les données ne se trouvent plus sur l'ordinateur local, mais
– métaphoriquement parlant – dans un nuage (« cloud ») composé d'un certain nombre de serveurs
distants interconnectés au moyen d'une excellente bande passante indispensable à la fluidité du système.
L'accès au service se fait par une application standard facilement disponible, la plupart du temps
un navigateur Web.
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IV-
Les réseaux
1. Définitions :
A. Un réseau (en général) est un ensemble d’objets interconnectés les uns avec les autres. Il permet
de faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon des règles bien définies.
Exemple :
- Réseau téléphonique : circulation de la voix entre plusieurs postes de téléphones,
- Réseau de neurones : ensemble de cellules interconnectées entre elles,
- Réseau de malfaiteurs : ensemble d’escrocs qui sont en contact les uns avec les autres.
B. Un réseau informatique est un système de communication qui relie des ordinateurs et des
équipements informatiques dans un espace géographique défini et échangeant des informations sous
forme de données binaires.
2. A quoi sert un réseau ?
- Transmission de données (fichiers, messages, etc.)
- Partage des données (logiciels ou bases de données)
- Partage des équipements matériels (imprimantes, modem, télécopie, etc.)
3. Comment ça fonctionne ?
Pour pouvoir communiquer, les ordinateurs doivent posséder des équipements communs.
 Matériel : carte de communication (machine et plus précisément la carte réseau)
 Logiciel : protocole de communication (comment envoyer les paquets ?)
 et un moyen de transmission (câble ou tout autre équipement de raccordement (wifi par
exemple).
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Moyen de communication
(câble )
+
C’est ça un Réseau !!!
4. Transmission d'un message
Un message, ou un fichier, n'est pas transmis dans son ensemble. Il est découpé en paquets. Ainsi, le
protocole du réseau gère les paquets de message et s'assure que tous les paquets correspondant à un
message arrivent bien à destination.
Il faut séparer la partie physique de la partie logicielle (gestion du réseau et des services). On représente
les ressources utilisées par un ordinateur en réseau en évoquant des couches.
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Application utilisateur
(service)
Gestion des communications
Adressage
Moyen de transmission
(carte, etc.)
Figure 12 : Modèle en couche
1. La couche supérieure est l'application utilisée par l'utilisateur : messagerie, consultation de
fichiers, etc.
2. La couche immédiatement en dessous est le protocole du réseau (gestion des paquets).
3. La couche Adressage s'occupe du routage des paquets.
4. La couche physique s'occupe de la transmission des paquets.
Remarque :
 On transmet de l'information à un ordinateur qui possède une adresse unique à partir d'une
application dont le protocole est connu et partagé par tous.
 Ces différentes couches sont contenues si bien dans la machine qui envoie que celle qui reçoit.
Exemple de transmission :
Figure 13 : Transmission d’un ficher d’une machine « A » vers une machine « B »
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 En transposant ce transfert sur les différentes couches vues en haut, ça donne ça :
Figure 14: Transmission d’un ficher d’une machine « A » vers une machine « B »
5. Architecture des réseaux
1. Réseau local (LAN : Local Area Networks)
 environ 60% des réseaux
 au niveau d’une salle, d’un immeuble ou s ‘étendent à un ou plusieurs bâtiments proches les
uns des autres (campus)
 débit entre 4 Mbps et 10000 Mbps
 se distinguent selon : type de support, topologie, mécanisme de contrôle d’accès,
 distance : 10 m à 1 km
2. Réseaux urbains (MAN : Metropolitan Area Networks)
 environ 22 % des réseaux
 peuvent regrouper un petit nombre de réseaux locaux (LANs) au niveau d’une ville ou d’une
région
 débit ne dépasse pas quelque Mbps
 distance : 1 à 10 km
3. Réseau longue distance (WAN : Wide Area Networks)
 environ 18% des réseaux
 permettent l’interconnexion de LANs et de MANs à l’échelle de la planète, d’un pays ou d’une
région
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

l’infrastructure appartient le plus souvent à un opérateur de télécommunications (ex : Algérie
télécom)
débit : quelque kbps à quelque Mbps
 Internet : un WAN à l’échelle de la planète
Figure 15: Différents types de réseaux
6. Objectifs des réseaux informatiques








partage de ressources (fichiers, applications, capacité de calcul, …)
communication entre personnes éloignées
Asynchrone : Mail (courrier électronique)
Synchrone : discussion en direct (Chat), messagerie instantanée
fiabilité : duplication des ressources
garantie de l’unicité de l’information (Bases de données), réduction des coûts
le jeu à plusieurs
communication entre processus (machines industrielles)
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Modèles de réseau : centralisé, poste à poste, client / serveur
Topologie : anneau, bus, étoile
Protocole d'accès : compétition, coopération
Aujourd'hui le modèle le plus utilisé est certainement le client / serveur avec une topologie en étoile et un
protocole dérivé du compétitif (Ethernet).
Equipements nécessaires à l'élaboration d'un réseau client / serveur.
Un serveur : machine relativement puissante ayant un ou plusieurs disques de capacité suffisante pour
stocker les données et les logiciels partagés par les utilisateurs.
Des unités de raccordement : qui créeront le lien entre les ordinateurs (concentrateurs ou hub,
commutateur ou Switch).
Le câble : moyen de transmission.
Les postes clients, qui utiliseront les ressources mis à leur disposition sur le serveur en fonction de leurs
droits attribués par l'administrateur du réseau.
V-
Qu’est-ce qu’Internet :
1. Un immense réseau de réseaux
Un ensemble d’ordinateurs, interconnectés entre eux par des câbles, liaisons téléphoniques,
infrarouges ..., et communiquant grâce à un même langage de communication représente un réseau
informatique.
L’interconnexion de réseaux est la suite logique de l’évolution de la technologie appliquée à
l’informatique.
Tous les ordinateurs, quelque soit leur marque ou leur puissance, ont la possibilité d’échanger des
informations en toute liberté. Au cours du temps, le nombre d’ordinateurs interconnectés et leur position
sur le globe évoluent, la topologie des réseaux ressemble au maillage d’un immense filet, ou à une
immense toile d’araignée.
Une machine (ordinateur ou périphérique de connexion), branchée au réseau, s’appelle un nœud du
réseau, ou hôte. Une machine qui offre des services : temps de calcul, documents, base de données, est un
serveur. La machine de l’utilisateur qui utilise un service de l’hôte à un moment donné, c’est à dire qui est
« servie » est dite cliente.
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UNIVERSITE D’ORAN
2. Les réseaux publics : Internet
 Internet est un réseau à l'échelle mondiale reliant des ordinateurs hétérogènes.
 Le réseau utilise généralement un ensemble de protocoles appelés TCP / IP.
3. Adressage
Les adresses se présentent sous la forme d'une série de quatre nombres entre 0 et 255 séparés par des
points.
Exemple : 112.124.33.54
Pour circuler sur le réseau, le message doit contenir l'adresse de l'expéditeur et du destinataire. Pour cela,
chaque ordinateur doit avoir donc une adresse IP. Cette adresse est attribuée par l'administrateur du
réseau (adresse statique) ou communiquée par le fournisseur d'accès (Algérie Télécom par exemple) au
moment de la connexion (adresse dynamique).
4. Les noms de domaine
Une adresse correspond à un seul ordinateur. Si 193.194.74.14 est le serveur de l'Université d’Oran,
comment se fait-il que vous puissiez consulter le site web www.univ-oran.dz ?
Réponse : c’est le serveur de nom de domaine (DNS) qui traduit l’adresse www.univ-oran.dz en adresse IP
qui est 193.194.74.14.
 Il y a plusieurs serveurs DNS dans le monde qui mettent leur base de données à jour quotidienne.
5. Les services offerts par le protocole TCP / IP (Internet)







messagerie électronique
forums (groupes ou listes)
transfert de fichiers (FTP)
dialoguer par clavier/écran (IRC)
recherche d'information (Z-3950)
terminal virtuel (TELNET)
naviguer sur le web (HTTP)
6. L'URL (Uniform resource Locator)  adresse internet
 Une URL (adresse Internet) est conçue sur le modèle suivant :

Exemple 
Protocole du service utilisé + nom du serveur
+ chemin d'accès (nom du fichier)
http: //
+ www.univ-oran.dz / + index.html
20
UNIVERSITE D’ORAN
 Une adresse de messagerie se présente sous la forme de :

Exemple 
NomdeLaPersonne @ nom de domaine (du serveur)
[email protected]
7. Connexion à Internet
Pour se relier à Internet, il faut accéder à un des ordinateurs, qui est lui, connecté en permanence sur le
réseau (c'est-à-dire qui possède une adresse IP fixe).
Les ordinateurs sont reliés entre eux par des équipements appelés routeurs. Ces routeurs reçoivent et
transmettent les messages d'un ordinateur à l'autre en fonction de l'adressage. A la réception d'un
message, l'ordinateur vérifie l'adresse du destinataire et l'achemine vers son réseau interne ou vers un
autre réseau, selon de cas.
Il y a plusieurs façons d'être connecté à Internet (à un fournisseur d'accès) :





connexion permanente (câble externe, fibre optique, service Algérie-Telecom)
connexion ADSL (permanente ou semi-permanente)
câble-opérateur (liaison permanente ou semi-permanente)
Numéris (service RNIS)
Modem (service téléphonique)
Les débits sont très différents en fonction des technologies. Les tarifs aussi.
21

Introduction `a l`Informatique ”Principes et Généralités”

Transcription

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