Lecture : Notions de bases d’un réseau informatique
I. Qu’est ce qu’un réseau ?
Réseau en anglais network désigne un ensemble de machines (PCs, Serveurs, Laptops, etc. ) interconnectées et capables d’échanger des informations entre elles (data, voix, etc. ) suivant des règles ou protocoles bien définis.
Exemples de réseaux : LAN -Local Area Network- , WAN -Wide Area Network- , etc.
II. Les quatre principales topologies de réseaux
- Point-to-point : connexion directe entre deux machines.
- Bus : plusieurs machines connectées sur un même segment « ouvert ».
- Etoile : plusieurs machines connectées à un hub ou à un switch -appareils permettant d’interconnecter électriquement plusieurs appareils.
- Anneaux : c’est une suite de machines connectées sur un même segment fermé où la dernière machine est fermée sur la première machine.
III. Les principales différentes technologies utilisées
Technologie LAN
Concerne les réseaux locaux de types : entreprises, écoles, maison, etc. dits aussi réseaux Ethernet de norme 802.3.
La méthode de communication utilisée dans ces réseaux est la CSMA/CD – Carrier Sens Multi-Access with Collision Detection– qui signifie lorsqu’une machine souhaite envoyer ou recevoir des données, elle se met d’abord à l’écoute du réseau pour voir si aucune autre machine de son réseau transmet ou envoie des données en même temps qu’elle afin d’éviter une collision. Si une collision de donnée se produit, chaque machine envoie pour prévenir un signal dit « Jam signal » et exécute un programme mathématique dit « Backoff Algorithm » définissant un temps d’attente aléatoire de l’ordre de la picoseconde avant une nouvelle transmission de données.
Technologie WAN
Concerne l’interconnexion point-to-point de deux ou plusieurs réseaux LAN sur des plus grandes distances à l’aide d’un câblage utilisant différentes types de connexions :
- Dedicated Leased Lines : location et installation d’une ligne privée entre les différents LAN. D’un point de vue sécurité et efficacité c’est plutôt un avantage. Son inconvénient est son coût souvent excessif.
- Circuit-Switched Connections : utilise la ligne téléphonique pour la réception et la transmission des données. Ce genre de connexion assure une bonne qualité de service pour la voix mais son coût peut devenir excessif pour une longue durée d’utilisation.
- Packet-Switched Connections : la transmission et la réception des données empruntent des chemins différents. D’un point de vue donnée vocale pourrait s’avérer un inconvénient car les paquets de données pourraient ne pas arriver simultanément par contre, elle a l’avantage d’un coût moins cher. On peut citer l’exemple du réseau Frame Relay.
- Cell-Switched Connections : la transmission et la réception des données est similaire à la connexion Packet-Switched mis à part que les paquets de données sont de dimensions constantes voire important et leur transmission est plus efficace. On peut citer l’exemple du réseau ATM.
- Wireless Connections : technologie sans fil de norme 802.11 utilisée pour des distances modérées entre LAN. Des antennes relais adaptées sont utilisées pour couvrir les grandes distances plus de 20 km .
Nous donnerons plus de détails de l’ensemble de ces notions dans lesv prochains paragraphes.
IV. Les différents modèles de réseaux
Le modèle CISCO de réseau
Désigne un modèle de réseau composé de trois couches :
- La couche inférieur dite Access Layer qui contient les machines interconnectées à l’aide de switchs ou hubs définissant en général le réseau LAN.
- La couche intermédiaire dite Distribution Layer composée de switchs de type layer 3 et/ou routeurs. Elle définit le routage des données et les accès WAN du réseau.
- La couche supérieur dite Core Layer qui est composée en général de swicths puissants et rapides permettant de faire circuler les données de la couche Distribution Layer vers des serveurs de Mail ou de bases de données. h&b derfoul – Réussir son CCNA Page 10
Le modèle OSI – Open Systems Interconnection- des réseaux
C’est le modèle standard composé de 7 couches :
- Couche 7 dite la couche Application est aussi appelée souvent la couche interface. Elle désigne l’ensemble des applications ou programmes permettant d’envoyer, de recevoir ou de sauvegarder des données. On peut citer pour exemples : HTTP (port 80), SMTP (port 25), POP ( port 110), Telnet (port 23), FTP (ports 20, 21), TFTP (port 69), DHCP (ports 67, 68) , DNS ( port 53), etc.
- Couche 6 dite la couche Présentation. Comme son nom l’indique, elle définit le format des données. Exemples : .doc , .jpeg , .txt , .avi , .pdf etc..
- Couche 5 dite la couche Session. Cette couche permet d’établir et de mettre fin à une connexion réseau.
- Couche 4 dite couche Transport. Elle gère la transmission et la réception des données de bout en bout.Elle réalise la segmentation des données dites Message ou Data au départ en Segments avant de les transmettre, la séquentialisation, l’assemblage et le contrôle des flux. Elle utilise deux protocoles de transport importants : TCP ou UDP, respectivement analogue aux modes d’envoie ou de réception d’un courrier postal par voix recommandée avec un accusé de réception – Reliable en anglais – ou normal sans accusé de réception – Unreliable – .
- Couche 3 dite couche Réseau – network-. Elle transforme les Segments reçus de la couche de transport en Paquets. Elle intègre ou définit une adresse IP logique et détermine ou définit le routage du paquet en lui permettant d’arriver à destination.
Parmi les protocoles utilisés dits de niveau 3, on peut citer :
IP et IPX pour l’adressage logique,
ICMP pour le ping et traceroute,
ARP et RARP,
RIP, OSPF, EIGRP, etc.
- Couche 2 dite couche Liaison de Données ou Data Link.
Elle transforme les paquets reçus de la couche 3 en Trames – Frame en anglais– adaptées aux types de réseaux utilisés. Exemples : Trame Ethernet utilisant l’adresse physique MAC, Trame Frame Relay utilisant l’adresse DLCI …..
Parmi les protocoles utilisés dits de niveau 2, on peut citer :
PPP, HDLC et CDP
- Couche 1 dite couche Physique ou Physical Layer.
Elle est chargée de convertir les bits 0 et 1 ou un train de bits en un signal électrique et vice versa. h&b derfoul – Réussir son CCNA Page 11
Le modèle TCP/IP
C’est le modèle simplifié composé de 4 couches :
- Couche Application : regroupe les 3 couches supérieurs 7,6, et 5 du modèle OSI.
- Couche Transport : désigne la couche 4 de Transport du modèle OSI.
- Couche Internet : est l’équivalent de la couche 3 Réseau du modèle OSI.
- Couche Réseau : regroupe les couche 1 et 2 du modèle OSI.
Exercice d’application : Expliquez les différents processus d’envoie d’un message d’un PC1 à un PC2.
-_-