Formation I.S.N.

Généralités sur les Réseaux

Le réseau

Définition

Des câbles branchés

Un réseau permet d'interconnecter entre eux différents hôtes afin d'échanger des informations. Il existe des réseaux adaptés à la nature des échanges et des équipements connectés (capteurs ou actionneurs industriels, caméras, imprimantes ou ordinateurs sous différents systèmes d'exploitation...)

Utilité

Un réseau informatique peut servir :


  • Pour les entreprises et organisations :
    • Partage des ressources (programmes, matériels, données)
    • Fiabilité/résistance aux pannes (duplication des données, cloud)
    • Outil de communication (messagerie électronique, travail collaboratif)
    • Commandes de fournitures en temps réel...

      Pour les particuliers :
      • Accès à l'information partagée (www)
      • Communication (email, messagerie instantanée, forums, blogs, etc.)
      • Jeux en réseau
      • Commerce en ligne...

    Principe de fonctionnement

    Dans la pratique, les ordinateurs ne sont pas directement reliés entre eux. Ils sont d'abord interconnectés au sein d'une entreprise, d'un lycée, d'un hôpital, d'un appartement formant ainsi une multitude de réseaux. Puis une machine par réseau (bien souvent un routeur) est chargée de s'interconnecter aux autres sous réseaux.
    Enfin, progressivement la planète entière est interconnectée.

    Classification des réseaux selon leur importance

    Classification des réseaux

    Les réseaux peuvent être classés selon leur étendue. Leurs objectifs ne sont pas les mêmes.

    • PAN (Personal Area Network) : Réseau pour une seule personne.
    • LAN (Local Area Network) : Réseau d'entreprise dans un bâtiment ou un campus.
    • MAN (Metropolitan Area Network) : Couvre une ville.
    • WAN (Wide Area Network) : Couvre un pays, un continent.

    WAN : Wide Area Network

    Les réseaux étendus appelés WAN (Wide Area Network) sont destinés, comme le nom l'indique, à transporter des données numériques sur des distances à l'échelle d'un pays, d'un continent. Ce sont, par exemple, les réseaux des fournisseurs d'accès internet (Free, Orange, SFR...), de grandes sociétés...

    Le réseau WAN est soit terrestre en utilisant des infrastructures au niveau du sol, soit par liaison satellite.

    Le réseau WAN

    MAN : Metropolitan Area Network

    Les MAN (réseaux métropolitains) interconnectent plusieurs réseaux locaux LAN géographiquement proches (au maximum quelques dizaines de kilomètres) à des débits importants. Ainsi, un MAN permet à deux nœuds distants de communiquer comme si ils faisaient partie d'un même réseau local. Ces réseaux MAN peuvent être publics ou privés.

    Un MAN est formé de commutateurs ou de routeurs interconnectés par des liens hauts débits (en général en fibre optique).

    Le réseau MAN

    LAN : Local Area Network

    Les réseaux locaux, appelés LAN (Local Area Network) sont constitués des moyens de communication internes à un établissement, une entreprise, donc entièrement maîtrisés et privés. La zone servie peut être un simple bâtiment, un complexe de bâtiments ou un campus.

    C'est un système de communication de données limité à une zone géographique restreinte et utilisant des débits de l'ordre de quelques Mbits/s jusqu'au Gigabits/s.

    Le réseau n'emploie pas les circuits des opérateurs publics, mais peut contenir des passerelles ou des ponts vers d'autres réseaux comme Internet par exemple.

    Le réseau LAN

    On distingue deux catégories de réseaux LAN :

    Réseaux LAN poste à poste ou égal à égal (peer to peer)

    Chaque poste ou station fait office de client et de serveur. Les données ne sont pas centralisées.

    LAN Poste à Poste

    L'avantage majeur d'une telle installation est son faible coût en matériel (postes de travail, cartes réseau, switch, câbles).

    En revanche, si le réseau commence à comporter plusieurs machines (>10 postes) il devient impossible à gérer.

    Exemple :

    Si on a 4 postes et 10 utilisateurs, chaque poste doit contenir les 10 mots de passe afin que les utilisateurs puissent travailler sur n'importe lequel des postes. Mais si maintenant il y a 60 postes et 300 utilisateurs, la gestion des mots de passe devient périlleuse.

    Il est très facile avec les systèmes d'exploitations actuels de réaliser un petit réseau local poste à poste afin de partager des données. C'est généralement ce type de réseau qu'il y a dans les foyers.

    Réseaux LAN avec serveur dédié (client/serveur)

    Il ressemble un peu au réseau poste à poste mais cette fois-ci, on y rajoute un poste plus puissant, dédié à des tâches bien précises : le serveur.

    LAN Poste à Poste

    Le serveur centralise les données relatives au bon fonctionnement du réseau. Dans l'exemple précédant, c'est lui qui contient tous les mots de passe. Ainsi les comptes utilisateurs et mots de passe ne se trouvent plus qu'à un seul endroit, et il est donc plus facile pour l'administrateur du réseau de les modifier ou d'en créer d'autres.

    L'avantage de ce type de réseau est la facilité de gestion d'un nombre important de postes.

    Dans le jargon-réseau, un ensemble de ressources informatiques (matérielles ou logicielles) contrôlées par un serveur s'appelle un domaine.

    Exemple :

    Dans un lycée, le réseau informatique est un réseau LAN avec un serveur dédié.

    Classification des réseaux selon leur mode de diffusion des informations

    Réseaux à Transmission par diffusion

    Un seul canal est partagé par tous, et chaque message envoyé sur le réseau est reçu par toutes les stations. Le message possède un champ adresse de destination, et la station possédant cette adresse accepte le message.

    Voici les 3 topologies (architecture) des réseaux à diffusion :

    Bus Anneau Satellite
    Bus Anneau Satellite

    Réseaux à Transmission point à point

    Ce mode de transmission réseau est constitué de lignes de transfert et de nœuds. Chaque ligne connecte deux nœuds.

    Dans ce mode de transmission, le support physique ne relie qu'une paire de stations seulement. Pour que deux stations communiquent, elles passent obligatoirement par un intermédiaire (le nœud).

    Remarque :

    Les réseaux WAN sont principalement point à point, comme Internet par exemple..

    Voici les 3 topologies (architecture) des réseaux point à point :

    En étoile Maillé En arbre
    Réseau en étoile Réseau maillé Réseau en arbre

    Le transfert des informations dans un réseau point à point :

    Le transfert d’informations dans ce type de réseau nécessite l’emploi de :

    Les paquets d'informations envoyés à travers le réseau, ou sur un autre réseau, possèdent une adresse de destination (adresse IP). Le routeur ou le switch choisit le chemin le plus approprié pour envoyer les paquets d'informations à destination.

    Exemples :



    Routage de A vers B en passant par les routeurs R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 et R8.
    Routage
    Différents paquets d’une même information peuvent employer une route différente sur le réseau.

    $ traceroute free.fr

    traceroute to free.fr (212.27.48.10), 30 hops max, 60 byte packets
    1 192.168.100.254 (192.168.100.254) 0.178 ms 0.490 ms 0.534 ms
    2 78.192.147.254 (78.192.147.254) 1.381 ms 1.378 ms 1.409 ms
    3 78.255.14.126 (78.255.14.126) 3.170 ms 3.400 ms 3.401 ms
    4 gui69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.134) 1.421 ms 1.724 ms 1.766 ms
    5 bel69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.142) 1.701 ms 1.812 ms 1.832 ms
    6 bel69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.242.166) 1.751 ms 0.770 ms 1.066 ms
    7 cat69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.150) 1.070 ms 1.092 ms 1.183 ms
    8 spv69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.158) 9.562 ms 9.795 ms 9.806 ms
    9 eis69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.166) 1.518 ms 1.621 ms 1.619 ms
    10 cha69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.174) 1.489 ms 1.178 ms 1.266 ms
    11 duh69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.242.106) 1.987 ms 2.240 ms 2.254 ms
    12 tri44-49m-1-v802.intf.nro.proxad.net (78.254.243.182) 1.163 ms 1.413 ms 1.441 ms
    13 lyon-49m-2-v802.intf.nro.proxad.net (78.254.243.153) 3.806 ms 3.822 ms 4.017 ms
    14 th2-crs16-1-be2001.intf.routers.proxad.net (212.27.59.29) 13.439 ms 13.636 ms 13.684 ms
    15 p11-9k-1-be1000.intf.routers.proxad.net (78.254.249.130) 8.181 ms 8.506 ms 7.519 ms
    16 bzn-9k-2-sys-be2001.intf.routers.proxad.net (194.149.161.246) 7.746 ms 7.990 ms 8.009 ms
    17 www.free.fr (212.27.48.10) 7.234 ms 7.111 ms 7.239 ms

    On s'aperçoit que l'on traverse 17 routeurs avant d'arriver au site free.fr depuis un LAN derrière une Freebox (192.168.100.254), pour accéder à orange.fr depuis le même endroit, on obtient :

    $ traceroute orange.fr
    traceroute to orange.fr (193.252.133.34), 30 hops max, 60 byte packets
    1 192.168.100.254 (192.168.100.254) 0.179 ms 0.226 ms 0.429 ms
    2 78.192.147.254 (78.192.147.254) 10.101 ms 10.311 ms 10.849 ms
    3 78.255.14.126 (78.255.14.126) 1.195 ms 1.254 ms 1.589 ms
    4 gui69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.134) 1.542 ms 1.595 ms 1.613 ms
    5 bel69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.142) 1.631 ms 1.687 ms 1.705 ms
    6 bel69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.242.166) 7.230 ms 5.903 ms 5.817 ms
    7 cat69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.150) 1.051 ms 1.286 ms 1.311 ms
    8 spv69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.158) 1.330 ms 1.630 ms 1.655 ms
    9 eis69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.166) 1.682 ms 1.731 ms 1.719 ms
    10 cha69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.248.174) 1.645 ms 1.099 ms 1.089 ms
    11 duh69-49m-1-v902.intf.nro.proxad.net (78.254.242.106) 2.215 ms 2.527 ms 2.594 ms
    12 tri44-49m-1-v802.intf.nro.proxad.net (78.254.243.182) 1.394 ms 1.415 ms 1.442 ms
    13 lyon-49m-2-v802.intf.nro.proxad.net (78.254.243.153) 4.592 ms 4.587 ms 4.134 ms
    14 th2-crs16-1-be2001.intf.routers.proxad.net (212.27.59.29) 13.093 ms 12.577 ms 12.301 ms
    15 th2-9k-3-be1001.intf.routers.proxad.net (194.149.162.86) 7.188 ms 7.398 ms 7.952 ms
    16 193.253.13.65 (193.253.13.65) 7.011 ms 6.897 ms 7.408 ms
    17 193.252.227.154 (193.252.227.154) 7.634 ms 7.094 ms 7.106 ms
    18 fw-bae01-v2999.orion.net.m1.fti.net (81.52.143.167) 7.105 ms 6.907 ms 6.927 ms
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    On note qu'arrivé dans le réseau Orange, nous n'avons plus d'informations sur le nom et les adresses IP des routeurs Orange.