Initiation aux Réseaux Informatiques

1. Initiation aux Réseaux Informatiques

2. Définition du réseau • Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux afin de partager des données, des ressources et d'échanger des informations. • Exemple de réseau : • Réseau de transport : Transport de personnes (trains, bus, taxi) • Réseau téléphonique : Transport de la voix de téléphone à téléphone • Réseau de neurones : Cellules reliées entre elles • Réseau informatique : Ensemble d'ordinateurs reliés entre eux pour échanger des données numériques (des 0 ou des 1)

3. Questions pour décrire un réseau • Pour décrire un réseau, il faut répondre aux questions suivantes : • Que transporte le réseau ? • Qui assure le transport ? • Comment le transporte-il ? • Exemple pour le « réseau informatique » : • Que transporte le réseau ? > Des informations (octets sous forme de fichiers) • Qui assure le transport ? > Support physique (cuivre, fibre optique, onde radio) • Comment le transporte-il ? > En utilisant des protocoles de communication.

4. Un réseau permet : • le partage de fichiers : les données circulent par un câble et non par des supports amovibles (disquettes, clefs USB). • Tous les ordinateurs du réseau peuvent accéder aux mêmes données et les modifier. • le partage de ressources matérielles : imprimante, cédérom, modem, disque dur…

5. Un réseau permet : • le partage des applications : travail dans un environnement Multi-Utilisateurs. • la garantie de l’unicité de l’information (base de données) • la communication entre personnes (courrier électronique, discussion en direct, …) • le jeu à plusieurs, …

6. Le partage des ressources permet de : • simplifier la maintenance des logiciels (mise à jour plus facile lors du changement de version). • libérer de l’espace disque sur les postes de travail. • diminuer les coûts : pour une application, 10 licences réseau sont moins chères que 10 licences individuelles.

7. Introduction du modèle OSI • Début 80, l'ISO a défini un modèle théorique de base : le modèle OSI (Open System Interconnection) • Conçu comme une modèle ouvert, ce modèle n'a pas eu le succès escompté mais s'est imposé comme référence théorique • Ce modèle abstrait définit 7 niveaux (couches) :

8. Introduction du modèle OSI Le modèle est basé sur le concept d'encapsulation : chaque couche fournit un service à la couche du dessus

9. Introduction du modèle OSI Niveau 1 : couche physique : Cette couche fournit des outils de transmission de bits à la couche supérieure, qui les utilisera sans se préoccuper de la nature du médium utilisé Niveau 2 : couche liaison de données : Cette couche fournit des outils de transmission d'ensemble de bits (trames) à la couche supérieure. Les transmissions sont "garanties" par des mécanismes de contrôle de validité Niveau 3 : couche réseau : Cette couche fournit des outils de transmission de paquets de bits à la couche supérieure; les transmissions sont routées et la congestion est contrôlée Niveau 4 : couche transport : Son rôle principal est de fournir à la couche supérieure des outils de transport de données (segment) efficaces et fiables

10. Introduction du modèle OSI N 5 : couche session : Etablir ou libérer les connexions, synchronisation des tâches utilisateurs, reconnaissance des noms & sécurité N 6 : couche présentation : cette couche procède par exemple à la remise en forme d'information (inversion d'octet), gère les problèmes de codage, de compression, de cryptographie... N 7 : couche application : cette couche gère concrètement le transfert des informations entre programmes et définit les services

11. Principaux Types de réseaux On distingue différents types de réseaux que l’on classe suivant : - leur taille (nombre de machines) - leur vitesse de transfert - leur étendue géographique

12. Réseau local ou LAN (Local Area Network) Il s’agit un ensemble d’ordinateurs appartenant à une même organisation et reliés entre eux dans une petite aire géographique par un réseau. Forme la plus simple du réseau : • Vitesse du réseau entre 10 Mb/s et 1Gb/s • 100 à 1000 machines • …Bien que 2 Machines suffises…

13. Réseau Métropolitain ou MAN (Metropolitain Area Network ) Un MAN est une série de réseaux locaux interconnectés à l’échelle d’une ville ou d’une agglomération. Ces réseaux utilisent des lignes spécialisées à haut débit (en général en fibre optique).

14. Réseau étendu ou WAN (Wide Area Network) • Réseau constitué par l'interconnexion de réseaux locaux LANs à l’échelle d’un pays, d’un continent et même du monde.

15. Topologie physique des réseaux locaux Un réseau informatique est constitué d’ordinateurs reliés entre eux grâce à du matériel (câblage, carte réseau, répartiteur). L’arrangement physique de ces éléments est appelé topologie physique. Il en existe trois • La topologie en bus • La topologie en étoile • La topologie en anneau

16. Topologie en BUS • Tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câbles, généralement coaxiaux. • Le mot "bus" désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau. • Facile à mettre en œuvre • Fonctionne facilement (tout est relatif) • Vulnérable aux pannes (Une connexion défectueuse entraîne la panne de l’ensemble du réseau)

17. La topologie en anneau • Chaque machine est reliée à une autre de façon à former un anneau. Les informations circulent toujours dans le même sens. • avantage : Chaque machine qui reçoit un message, le recopie immédiatement sur le second câble, ce qui permet d’allonger la distance totale du réseau sans perte de performance • inconvénients : - Le câblage en anneau nécessite davantage de câbles puisqu'il faut reboucler la dernière machine sur la première • - Le câblage en anneau peut être perturbé par la panne d'une seule machine.

18. Topologie en étoile • Sur un réseau en étoile toutes les communications passent par la machine qui est au centre de l'étoile. C'est cette dernière qui redirige l'information vers le destinataire. • avantages : - si un ordinateur tombe en panne (ou si son câble est défectueux), seul cet élément est coupé du réseau - chaque ordinateur utilise sa propre ligne, la vitesse du réseau reste donc élevée

19. Topologie en étoile • inconvénients : - le point faible est le centre de l'étoile, si cet élément tombe en panne, alors tout le réseau est paralysé (Ce risque est cependant limité, car le matériel est de plus en plus résistant) - ce réseau coûte plus cher qu’une topologie en bus (car davantage de câbles) • La topologie actuellement la plus utilisée est celle en étoile. Elle convient parfaitement à la mise en place d’un réseau Ethernet. Il existe cependant des topologies hybrides. Par exemple, mélange d’une topologie en étoile et en bus

20. Les câbles Pour assurer la transmission de données entre les éléments du réseau, il faut un câble. Les types de câblage sont nombreux. Les deux types les plus utilisés sont : -câble à paires de fils torsadés : Le câble à paires de fils torsadés est un câble de type téléphonique. Il est relié à la carte réseau à l’aide d’une prise RJ45. La longueur maximale d’un câble est de 100 mètres. Au-delà, il faut un répéteur (matériel électronique qui régénère les signaux électriques). Ce câble, bon marché, est le plus souvent utilisé.

21. Les câbles -fibre optique Les fibres optiques offrent de nombreux avantages pour les télécommunications. Nous en donnons un premier aperçu ci-dessous : • Pertes très faibles. • Bande passante très grande • Absence de rayonnement vers l'extérieur • Résistance aux températures élevées et aux produits corrosifs.

22. Les équipements de liaison • Le concentrateur (hub) Le concentrateur est un appareil électronique qui a pour fonction de démultiplier les prises informatiques pour accéder au serveur. Il permet de relier plusieurs équipements au réseau et ainsi de diffuser les informations à l’ensemble des ordinateurs. Il possède autant de ports qu'il peut connecter de machines entre elles, généralement 4, 8, 16 ou 32. Le principal problème est qu’il diffuse l’information à tous les postes, ce qui ralentit considérablement le réseau si un nombre important d’ordinateurs sont connectés.

23. Schéma d’un réseau avec hub serveur 100 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s Stations de travail

24. Les équipements de liaison • Le commutateur (switch) Au-delà d'un certain nombre de « nœuds » connectés avec des hubs, les performances du réseau peuvent chuter nettement. Ceci se produit quand le réseau est surchargé en équipements. Le commutateur va jouer le même rôle que le concentrateur, cependant, il sera plus performant lorsque le réseau est surchargé en équipements. Contrairement au concentrateur qui envoie l’information à l’ensemble des ordinateurs connectés au réseau, le commutateur va établir une liaison seulement entre les ordinateurs intéressés par l’information.

25. Schéma d’un réseau avec switch serveur 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s Stations de travail

26. Les équipements de liaison • Le routeur Ce dispositif permet l'échange des informations entre deux réseaux, il permet l’interconnexion de réseaux. Il dispose d'un port (connecteur RJ45) par réseau, d'un système d'exploitation, et d'un logiciel chargé d'aiguiller (router) les informations. Il est la pièce essentielle pour l’accès à Internet.

27. Les équipements de liaison Un répéteur est un équipement simple permettant de régénérer un signal entre deux nœuds du réseau, afin d'étendre la distance de câblage d'un réseau. Il régénère un signal affaibli pendant le transport afin d’allonger le réseau.

28. Les notions de client / serveur • Le client Un ordinateur joue le rôle de client s’il utilise des ressources d’un autre ordinateur du réseau : le serveur. • Le serveur Un ordinateur joue le rôle de serveur s’il permet à d’autres ordinateurs d’utiliser ses ressources (fichiers, imprimantes,…)

29. Adressage IP • Chaque ordinateur dans l’Internet possède une adresse unique • Une adresse IP: • Identifiant de réseau • Identifiant de machine

30. Adressage IP • Qu ’est ce qu ’une adresse IP ? • L’adresse IP identifie l’emplacement d’un ordinateur sur le réseau, elle doit être unique et respecte un format standard w.x.y.zw,x,y et z varient de 0 à 255 • Classes d ’adresses : • Les adresse IP sont divisées en 5 classes (A,B,C,D et E) • classe A w=1 à 126 ( id réseau : w; hôte:x.y.z) • classe B w=128 à 191 ( id réseau: w.x ; id idhôte: y.z) • classe C w=192 à 223 ( id réseau: w.x.y ; id hôte: z) • classe D w= 224 et 239 • classe E w= 240 et 255

31. Adresses IP • On distingue en fait deux parties dans l'adresse IP: • Une partie des nombres à gauche désigne le réseau (on l'appelle netID) • Les nombres de droite désignent les ordinateurs de ce réseau (on l'appelle host-ID) • Prenons un exemple: Internet est représenté ci-dessus par deux petits réseaux. Réseau de gauche : 194.28.12. Il contient alors les ordinateurs suivants: 194.28.12.1 à 194.28.12.4 Réseau de droite : 178.12.77. Il contient les ordinateurs suivants: 178.12.77.1 à 178.12.77.6

32. Les serveurs Le serveur de fichier: qui s’occupe de la gestion des fichier et consiste à offrir aux station du réseau un système de stockage centralisé pour l’ensemble des exploités par les utilisateurs du réseau. Ces fichiers peuvent être des applications stockées, ou des fichiers de données. Le serveur d’application : qui contient les applications communes que les utilisateurs de réseau peuvent les utiliser

33. Les serveurs Le serveur d’impression: permet de partager une ou plusieurs imprimantes. Sans réseau chacun doit posséder son imprimante, ce qui est très peu pratique avec un serveur d’impression, une imprimante sera suffisante pour trois ou quatre PC, et les autres machines de réseau client/serveur sont alors client de ses serveurs. Le serveur de communication : Ce type de réseau est destiné à des entreprises comportant dizaines à plusieurs centaines d’ordinateur

34. Schéma d’un réseau client / serveur Serveur d’impression Serveur de données Le serveur d’impression se consacre uniquement à la gestion des impressions et le serveur de données à la gestion des données. Les stations de travail (les clients) font appel aux services des serveurs.

35. Taper dans un navigateur http://193.252.122.103 • Dans « Démarrer » « Exécuter » taper « cmd » puis taper dans la nouvelle fenêtre « tracert 193.252.122.103 »

36. Masque réseau • Le masque est un séparateur entre la partie réseau et la partie machine d’une adresse IP

37. Exercice • Déterminer les classes et le masque réseau par défaut des adresses IP suivantes: • 139.15.35.26 • 192.168.0.3 • 126.255.255.2 • 1.255.1.2

38. Exercice • Déterminer la partie réseau et la partie hôte des les cas suivant: • 152 . 19 . 2 . 6255 .255.255. 0 • 192.181. 14 .100255. 0 . 0 . 0 • 10 . 192 . 3 .150255. 255 . 0 . 0

39. Solution • 152 . 19 . 2 . 6255 .255.255. 0 • 192.181. 14 .100255. 0 . 0 . 0 • 10 .192 . 3 .150255.255 . 0 . 0 Partie réseau: 152 . 19 . 2 Partie hôte : 6 Partie réseau: 192 Partie hôte : 181. 14 . 100 Partie réseau : 10 . 192 Partie hôte : 3 . 150

40. Solution • 152 . 19 . 2 . 6255 .255.255. 0 • 192.181. 14 .100255. 0 . 0 . 0 • 10 . 192 . 3 .150255 . 255 . 0 . 0 Adresse réseau: 152 . 19 . 2 . 0 Adresse réseau: 192. 0 . 0 . 0 Adresse réseau : 10 . 192 . 0 . 0