Initiation à l’informatique 5

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Réseaux

Un réseau informatique, ou numérique, est constitué d’un ensemble d’ordinateurs connectés entre eux par des liaisons câblées ou non câblées. Il permet l’échange, entre machines distantes, de données qui sont éventuellement relayées, de liaison en liaison, par des machines intermédiaires.

Appellation par étendue

  • Réseaux locaux d’entreprise (Local Area Network ou LAN).
  • Réseaux de communauté urbaine (Metropolitan Area Network ou MAN).
  • Réseaux généraux comme l’internet par exemple (Wide Area Network ou WAN).

Le routage

Le routage est le mécanisme par lequel des chemins sont sélectionnés dans un réseau pour acheminer les données d’un expéditeur jusqu’à un ou plusieurs destinataires. Le routage est une tâche exécutée dans de nombreux réseaux, tels que le réseau téléphonique, les réseaux de données électroniques comme Internet, et les réseaux de transports. Sa performance est importante dans les réseaux décentralisés, c’est-à-dire où l’information n’est pas distribuée par une seule source, mais échangée entre des agents indépendants.

Topologie (architecture physique ou logique)

 

  • Bus (ex. Ethernet).
  • Anneau (ex. Token Ring).
    Dans une topologie anneau, les ordinateurs ne sont pas reliés en boucle, mais sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit).

  • Etoile (ex. Switched Ethernet).
  • Arbre (ex. Ethernet 10baseT).
  • Maillé (ex. Internet-IP, ATM).

 

Débit (vitesse de transmission)

  • réseaux locaux traditionnel : Ethernet 10 Mbits/s à 10 Gbits/s.
  • haut débit : ATM 155 ou 622 Mbits/s.
  • réseau large échelle épine dorsale France-USA : 155 Mbits/s, par utilisateur : faible débit (ex. WWW).
  • Modems : 9.6, 33.4 ou 56 Kbits/s.

Note Le débit Internet ou la bande passante ou encore la vitesse de la connexion Internet sont exprimés en bits ou en octets par seconde sachant que 1 octet (o) = 8 bits (b). Certaines mesures sont exprimées en Byte, ce qui signifie tout simplement Octet en anglais, donc, 1 octet (o) = 1 Byte (B), à ne pas confondre avec bit (b). Le bit (b) est utilisé pour mesurer la quantité de données transmises en un temps donné. Plus simplement combien la connexion Internet a transmise de bits en une seconde (b/s). L’octet (o) lui est utilisé pour définir la taille (ou le poids) d’un fichier en informatique.

Prenons un exemple: On télécharge un fichier qui fait 1000 octets et notre débit est de 100 bits par seconde, ce qui donne le calcul suivant, (1000 / 100) x 8 = 80 secondes. Notre fichier sera téléchargé en 1 minute et 20 secondes.

Découpage fonctionnel

Les réseaux informatiques sont classés selon 3 catégories, en fonction de leur degré d’ouverture d’accès :

  • l’intranet constitue le réseau local, interne à l’entreprise. Il utilise les technologies et les protocoles de l’internet;
  • l’extranet représente l’extension du réseau de l’entreprise et de son système d’information auprès de partenaires ou de clients. L’accès, depuis l’extérieur, est réglementé par des politiques de sécurité très strictes;
  • l’internet symbolise le réseau des réseaux ouvert à tous principalement via les sites web.

Infrastructure

Techniquement, les éléments qui composent le réseau sont reliés entre eux par :

  • des câbles (coaxial ou téléphonique);
  • des ondes radio (comme le WiFi);
  • la fibre optique;
  • plus rarement, par le courant électrique (CPL). Les données transitent alors via le réseau électrique de l’entreprise.

C’est le protocole Ethernet qui permet de relier de façon filaire les ordinateurs entre eux. Le type de liaison et de communication influence la vitesse de transmission des données.

Protocoles

La communication entre les équipements est assurée techniquement par des protocoles. Il s’agit d’un langage informatique qui permet de faire dialoguer les ordinateurs, à condition qu’ils utilisent ce même langage. Le protocole permet donc de rendre interopérables les machines. Il existe plusieurs types de protocoles réseaux qui peuvent cohabiter. On les choisit selon leurs méthodes de communication. On retrouve par exemple :

  • Netbui;
  • TCP/IP;
  • UDP;
  • FTP.

Le protocole réseau est responsable de la transmission des données. L’internet repose, par exemple, sur le protocole TCP/IP. TCP est garant de la bonne transmission des données. IP, quant à lui, gère l’acheminement des paquets de données.

Remarque Le modèle OSI (Open System Interconnection Model) découpe les communications réseaux en 7 niveaux, que l’on appelle également couches. Ces couches décrivent les fonctions nécessaires à la communication et la façon dont sont gérées ces communications. Par exemple, la couche 7 constitue la couche application qui gère le transfert des données entre programmes. La couche 1 (la base de l’édifice donc) s’occupe quant à elle de la couche physique et gère les connexions matérielles. Le modèle OSI a été défini en 1977 et il est devenu une norme.

Exemples de protocoles utilisés par le réseau Ethernet

  • 10BASE-T : paires torsadées (10 Mb/s) ;
  • 100BASE-T : paires torsadées (100 Mb/s) les plus généralisées aujourd’hui en réseau local (LAN) ;
  • 1000BASE-T : paires torsadées (1 Gb/s), présent dans les nouveaux ordinateurs.
  • 10GBASE-T : paires torsadées (10 Gb/s).

Plusieurs normes définissent les modalités de fonctionnement des réseaux hertziens, par exemple la norme Wi-Fi (IEEE 802.11). Les courants porteurs en ligne (CPL) permettent quant à eux de transporter des flux d’information sur un réseau électrique local.

Structure

Les réseaux informatiques sont construits selon 2 types :

  • le modèle client/serveur : un ordinateur (ou plusieurs, selon la configuration du réseau) met en partage ses ressources. C’est le serveur. Les ordinateurs connectés utilisent les ressources ainsi partagées. Ce sont les clients.
  • le modèle Peer-to-Peer (P2P) : tous les ordinateurs connectés au réseau de l’entreprise partagent leurs ressources et chacun y a accès.

 

Transmission des informations

Certaines informations sont analogiques, c’est à dire qu’elles correspondent à des signaux qui varient dans le temps et qui peuvent prendre une infinité de valeurs distinctes. La parole, la musique, les images animées de la télévision sont des informations de nature analogique. D’autres informations sont numériques, ils prennent un ensemble fini de valeurs distinctes. Par exemple, un texte est une suite de caractères appartenant à un alphabet d’un nombre fini de symboles: c’est une information de nature numérique.

 

 

Les informations numériques sont transformées en une suite de données binaires (0 et 1) grâce à un code qui fait correspondre un nombre à chaque symbole. Aujourd’hui la quasi totalité des transmissions sont numériques. Seul la liaison entre le poste téléphonique et le réseau est encore majoritairement analogique.

 

Les supports de transmission

Pour de nombreuses applications, il est nécessaire de disposer d’une liaison directe et permanente entre deux ordinateurs éloignés. Le plus ancien support de transmission est la paire torsadée. Les câbles coaxiaux et les fibres optiques sont également fréquents. Enfin les communications sans fils sont en plein essor.