Prendre le fonctionnement des réseaux locaux

Savoir mettre en place un plan d’adressage

Comprendre les mécanismes de routage et de commutation

Systèmes de numération

Lorsque les ordinateurs ont été créés, ils étaient fort coûteux du fait du nombre de composants qu’ils nécessitaient, en plus de leurs tailles impressionnantes. Un ordinateur pourrait donc se résumer à un ensemble de commutateurs électriques pouvant prendre deux états : • En fonction (le courant passe) • Hors fonction (le courant ne passe pas).Pour les différentes tâches qu’ils effectuent de nos jours, les ordinateurs utilisent le système de numérotation binaire.

Représentation des données informatiques

Du fait que les humains fonctionnent avec le système décimal, l’ordinateur doit pouvoir effectuer cette traduction afin de pouvoir traiter les informations des utilisateurs. Ces nombres binaires sont exprimés en « bits », qui constituent la plus petite unité d’information d’un ordinateur.
Un groupe de 8 bits correspond à un octet (bytes en anglais), qui représente un caractère de données. Pour un ordinateur, un octet représente également un emplacement de mémoire adressable. Par exemple, la représentation binaire des caractères du clavier et des caractères de contrôle est donnée dans le tableau des codes ASCII (American Standard Code for Information Interchange) dont voici un extrait :

Systèmes de numération

L’homme est habitué dès le plus jeune âge à utiliser un système de numération pour représenter des valeurs. Ce système comporte 10 symboles : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 et se nomme « système de numération décimal ».
Ce système constitue la base du calcul pour les hommes, principalement parce que ces derniers ont 10 doigts. Nous utiliserons d’ailleurs ce système comme système de référence dans la suite du cours. Cependant, il existe d’autres systèmes de numérotation pouvant représenter des valeurs.
Une valeur est de ce fait une notion abstraite pouvant être exprimée selon différents systèmes :
Un ordinateur, lui, utilise un système de numération basé sur la représentation du passage de courant, 0 (fermé) ou 1 (ouvert), dans un circuit électrique. Il faut se rappeler qu’à l’époque de l’expansion des ordinateurs, les composants à deux états ont participé à simplifier le traitement pour un ordinateur. Autre système, le système hexadécimal, comportant 16 symboles 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F. Les 6 lettres correspondent en décimal à 10 11 12 13 14 15.Ce système est utilisé pour simplifier les valeurs décimales trop grandes. Il est évident ici de l’utilité de disposer de plusieurs systèmes d’informations. Une fois que l’on est familiarisé avec ces différents systèmes, la valeur A2F54B est plus facile à manipuler ou à mémoriser que son équivalent décimal.

Terminologie de base des réseaux

Un réseau est par définition un ensemble d’entités communicant entre elles. Nous allons nous intéresser dans le cadre de ce cours à ce que l’on nomme des réseaux de données ou réseaux informatiques. Ces réseaux sont apparus suite à une demande des entreprises qui recherchaient une méthode pour éviter la duplication des imprimantes et une simplification des communications de données entre des équipements informatiques.
La première classification de réseau que nous allons faire s’établit sur la base des distances entre les communicants.
• Les réseaux LAN : o Couvrent une région géographique limitée o Permettent un accès multiple aux médias à large bande o Ils assurent une connectivité continue aux services locaux (Internet, messagerie, etc.) o Ils relient physiquement des unités adjacentes Exemple : Une salle de classe
• Les réseaux WAN : o Couvrent une vaste zone géographique o Permettent l’accès par des interfaces séries plus lentes o Assurent une connectivité pouvant être continue ou intermittente o Relient des unités dispersées à une échelle planétaire Exemple : Internet
Ces types de réseaux sont les plus courants, néanmoins il en existe d’autres, à l’instar des MAN (Metropolitan Area Network), qui connectent un ou plusieurs LANs dans une même région géographique. Ce type de réseau est en émergence du fait du développement des réseaux Wireless. On les trouve souvent en ville, situés dans les endroits publics.
Un autre type de réseau est le SAN (Storage Area Network) qui est une zone de stockage et de transfert de données.
Les SANs : • Utilisent un réseau différent des hôtes afin de ne pas encombrer le trafic (ce type de réseau génère un important trafic). • Permettent un taux de transfert nettement plus élevé entre serveurs, afin de permettre une réplication ou un mouvement des données plus aisé. • Permettent de dupliquer des données entre serveurs jusqu’à une distance de 10 km. • Utilisent diverses technologies qui permettent de ne pas tenir compte du système utilisé.
Un VPN (Virtual Private Network) est un réseau privé qui est construit dans une infrastructure de réseau public tel qu’Internet. Par Internet, un tunnel sécurisé peut être mis en place entre le PC de l’utilisateur et d’un routeur VPN se trouvant au siège social de l’entreprise, afin que celui-ci accède de chez lui au réseau de son entreprise.

Modèle OSI

La première évolution des réseaux informatiques a été des plus anarchiques, chaque constructeur développant sa propre technologie. Le résultat fut une quasi-impossibilité de connecter différents réseaux entre eux.
Pour palier à ce problème d’interconnections, l’ISO (International Standards Organisation) décida de mettre en place un modèle de référence théorique décrivant le fonctionnement des communications réseaux.
Ainsi fût créé le modèle OSI, à partir des structures réseau prédominantes de l’époque : DECNet (Digital Equipment Corporation’s Networking développé par digital) et SNA (System Network Architecture développé par IBM).Ce modèle a permis aux différents constructeurs de concevoir des réseaux interconnectables.
Le modèle OSI est un modèle conceptuel. Il a pour but d’analyser la communication en découpant les différentes étapes en 7 couches, chacune de ces couches remplissant une tâche bien spécifique : • Quelles sont les informations qui circulent ? • Sous quelle forme circulent-elles ? • Quels chemins empruntent-elles ? • Quelles règles s’appliquent aux flux d’informations ?
Les 7 couches du modèle OSI sont les suivantes : • Couche 1 : Couche physique La couche physique définit les spécifications du média (câblage, connecteur, voltage, bande passante…). • Couche 2 : Couche liaison de donnée La couche liaison de donnée s’occupe de l’envoi de la donnée sur le média. Cette couche est divisée en deux sous-couches : o La sous-couche MAC (Média Access Control) est chargée du contrôle de l’accès au média. C’est au niveau de cette couche que l’on retrouve les adresses de liaison de donnée (MAC, DLCI). o La sous-couche LLC (Layer Link Control) s’occupe de la gestion des communications entre les stations et interagit avec la couche réseau. • Couche 3 : Couche réseau Cette couche gère l’adressage de niveau trois, la sélection du chemin et l’acheminement des paquets au travers du réseau. • Couche 4 : Couche transport La couche transport assure la qualité de la transmission en permettant la retransmission des segments en cas d’erreurs éventuelles de transmission. Elle assure également le contrôle du flux d’envoi des données. • Couche 5 : Couche session La couche session établit, gère et ferme les sessions de communications entre les applications. • Couche 6 : Couche présentation La couche présentation spécifie les formats des données des applications (encodage MIME, compression, encryptions).