Introduction aux Rseaux Informatique

Introduction aux Rseaux InformatiquesArchitecture, Topologie et ProtocolesElabor par : SAFYEDDINE OUKILI 2/2I. Quest-ce quun rseau ?DfinitionTopologieType de rseauArchitecture Client/ServeurArchitecture Poste poste (Peer2Peer)II. ProtocolesDfinitionProtocole TCPProtocole IPModle de base TCP/IPProtocole UDPExemple dautres protocoles : Icmp, Http, Ftp, Ed2K I. Quest-ce quun Rseau ?I.1 Dfinition dun rseauUn rseau est un ensemble d'objets interconnects les uns avec les autres. Il permet de faire circuler des lments entre chacun de ces objets selon des rgles bien dfinies. Exemple de rseau : Rseau de transport : Transport de personnes (trains, bus, taxi) Rseau tlphonique : Transport de la voix de tlphone tlphone Rseau de neurones : Cellules relies entre elles Rseau de malfaiteurs : Ensemble d'escrocs qui sont en contact les uns avec les autres. Rseau informatique : Ensemble d'ordinateurs relis entre eux pour changer des donnes numriques (des 0 ou des 1)Pour dcrire un rseau, il faut rpondre aux questions suivantes : Que transporte le rseau ? Qui assure le transport ? Comment le transporte-il ?Exemple pour le rseau informatique : Que transporte le rseau ?> 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.Questions pour dcrire un rseauI.2 Topologie dun rseau informatiqueUn rseau informatique est constitu d'ordinateurs relis entre eux grce du matriel (cblage, cartes rseau, ainsi que d'autres quipements permettant d'assurer la bonne circulation des donnes).L'arrangement physique de ces lments est appel topologie physique. Il en existe trois:

La topologie en bus La topologie en toile La topologie en anneau

I.2.1 Topologie en BUS

Tous les ordinateurs sont relis une mme ligne de transmission par l'intermdiaire de cbles, gnralement coaxiaux.Le mot "bus" dsigne la ligne physique qui relie les machines du rseau.

Facile mettre en oeuvre Fonctionne facilement (tout est relatif)Vulnrable aux pannes (Une connexion dfectueuse entrane la panne de lensemble du rseau)I.2.2 Topologie en ETOILELes ordinateurs du rseau sont relis un systme matriel appel switch ou commutateur.

Un cble paires torsades Droit est utilis pour la connexion Ordinateur Switch

Moins vulnrable car on peut retirer une des connexions du concentrateur sans pour autant paralyser le reste du rseau.

I.2.3 Topologie en ANNEAULes ordinateurs communiquent chacun leur tour.Chacun d'entre-eux va "avoir la parole" successivement.

Ils sont relis un rpartiteur (appel MAU, Multistation Access Unit) qui va donner successivement "la parole" chacun d'entre-eux

Topologie en ANNEAUS2S3S1S4MAUI.3 Types de rseauxOn distingue diffrents types de rseaux (privs) selon : Taille (en terme de nombre de machines) Vitesse de transfert des donnes Etendue gographique

Les rseaux privs sont des rseaux appartenant une mme organisation. On fait gnralement trois catgories de rseaux:

Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) Wide Area Network (WAN)

I.3.1 Local Area Network ou LANCe terme dsigne les rseaux locaux qui se caractrisent par :

Mme organisation Petite aire gographique Mme technologie

Exemples : Rseau local du lyce Rseau local de la famille Rseau local au sein dune PME Rseau local type Gamers ArenaLocal Area Network ou LANUn rseau local est donc un rseau sous sa forme la plus simple.

Caractristiques :

Vitesse de transmission : 10 mbps 1000 mbps Nombre de stations : 2 1000 machines Aire gographique : 4m2 400m2 (variable) Topologie : Bus, Etoile, Anneau Technologies : cbles paires torsades, WiFi, CPLI.3.2 Metropolitan Area Network ou MANLes MAN (Metropolitan Area Network) interconnectent plusieurs LAN gographiquement proches des dbits importants.Un MAN permet deux noeuds distants de communiquer comme sils faisaient partie d'un mme rseau local.

Exemples : MAN de la rgion de Trappes MAN de Lyon MAN des Universits de ToulouseMetropolitan Area Network ou MANCaractristiques :

Vitesse de transmission entre LAN : > 100 mbps Nombre de stations : > 1000 machines Aire gographique : 1 100 km2 (variable) Topologie : Bus, Etoile en gnralI.3.3 Wide Area Network ou WANLes WAN (Wide Area Network) interconnectent plusieurs LAN gographiquement loigns des dbits faibles.

Des dispositifs permettent de choisir la meilleur route possible pour acheminer les informations le plus vite possible.

Exemple :

Internet est le WAN le plus connu

Wide Area Network ou WANCaractristiques :

Vitesse de transmission entre stations :56kbps 100 Mbps Nombre de stations : > 1 000 000 machines Aire gographique : Toute la surface de la Terre Topologie : Bus, Etoile en gnral Technologie : Cble tlphonique, fibre optique I.4 Architecture Client/ServeurChaque machine du rseau (client) contacte une autre machine (serveur) qui lui fournit les informations, les fichiers, les services dont elle a besoin.

I.5 Architecture Poste Poste (peer2peer)Chaque ordinateur dans un tel rseau est un peu serveur et un peu client. Cela signifie que chacun des ordinateurs du rseau est libre de partager ses ressources.

Dans cet exemple, le PC2 peut partager son imprimante avec les autres stations.Le PC3 peut aussi fournir, aux autres stations, des fichiers ou une connexion Internet.II. Quest-ce quun protocole ?II.1 Dfinition dun protocoleLes hommes ont imaginer de mettre en rseau les ordinateurs pour communiquer, changer des donnes.Il a donc fallu mettre au point des liaisons physiques entre les ordinateurs pour que l'information puisse circuler, mais aussi un langage de communication pour qu'il puisse y avoir un rel change, on a dcid de nommer ces langages : protocoles.

Il en existe plusieurs, exactement comme ils existe plusieurs langues sur la Terre.Dfinition dun protocoleDfinition : Ensemble de rgles et de procdures respecter pour mettre et recevoir des donnes sur un rseau.

Exemple :

Un rseau de malfaiteurs va communiquer avec son propre vocabulaire.

Les diffrents malfaiteurs changent leurs produits (drogues, objets vols, informations) dans des lieux scuriss et avec leurs propres rgles.

Ce protocole de communication doit tre connu des 2 malfaiteurs pour pouvoir raliser des changes.II.2 Protocole TCP : Transmission Control ProtocolTCP est un protocole orient connexion, c'est--dire qu'il permet deux machines qui communiquent de contrler l'tat de la transmission. Les caractristiques principales du protocole TCP sont les suivantes:

TCP permet de remettre en ordre les datagrammes en provenance du protocole IP TCP permet de vrifier le flot de donnes afin d'viter une saturation du rseau TCP permet de formater les donnes en segments de longueur variable afin de les "remettre" au protocole IP TCP permet de multiplexer les donnes, c'est--dire de faire circuler simultanment des informations provenant de sources (applications par exemple) distinctes sur une mme ligne TCP permet enfin l'initialisation et la fin d'une communication de manire courtoiseII.3 Protocole IP : Internet ProtocolC'est un des protocoles les plus importants d'Internet (ou des rseaux locaux) car il permet l'laboration et le transport des datagrammes IP (les paquets de donnes), sans toutefois en assurer la "livraison".

En ralit le protocole IP traite les datagrammes IP indpendamment les uns des autres en dfinissant leur reprsentation, leur routage et leur expdition. Protocole IP : Internet ProtocolLe protocole IP dtermine le destinataire du message grce 3 champs:

Le champ adresse IP : Adresse de la machine.

Le champ masque de sous-rseau : Un masque de sous-rseau permet au protocole IP de dterminer la partie de l'adresse IP qui concerne le rseau.

Le champ passerelle par dfaut : Permet au protocole IP de savoir quelle machine remettre le datagramme si jamais la machine de destination n'est pas sur le rseau local.

II.3.1 Adresses IPLes ordinateurs communiquent entre eux grce au protocole TCP/IP qui utilise des numros de 32 bits, que l'on crit sous forme de 4 numros allant de 0 255 (4 fois 8 bits).On les note donc sous la forme xxx.xxx.xxx.xxx o chaque xxx reprsente un entier de 0 255.Ces numros servent aux ordinateurs du rseau pour se reconnatre, ainsi, il ne doit pas exister deux ordinateurs sur le mme rseau ayant la mme adresse IP.

Exemple : 192.168.0.1, 62.12.15.230 ou 2.2.5.254Adresses IPOn distingue en fait deux parties dans l'adresse IP: Une partie des nombres gauche dsigne le rseau (on l'appelle netID) Les nombres de droite dsignent les ordinateurs de ce rseau (on l'appelle host-ID)Prenons un exemple:

Internet est reprsent ci-dessus par deux petits rseaux.

Rseau de gauche : 194.28.12.Il contient alors les ordinateurs suivants: 194.28.12.1 194.28.12.4

Rseau de droite : 178.12.77.Il contient les ordinateurs suivants: 178.12.77.1 178.12.77.6

Adresses IPImaginons un gros rseau not 58.24 :On donnera gnralement aux ordinateurs relis lui les adresses IP allant de 58.24.0.1 58.24.255.254.

Il s'agit donc d'attribuer les numros de telle faon qu'il y ait une organisation dans la hirarchie des ordinateurs et des serveurs... Ainsi, plus le nombre de bits rserv au rseau est petit, plus celui-ci peut contenir d'ordinateurs.

Rseau not 102. :Ladresse IP sera comprise entre 102.0.0.1 102.255.255.254Soit 256 x 256 x 256 - 2=16 777 214 possibilits

Rseau not 194.26. :Ladresse IP sera comprise entre 194.26.0.1 et 194.26.255.254Soit 256 x 256 - 2=65 534 possibilits

C'est la notion de classe. Adresses IP : Adresses particuliresSi host-id est constitu uniquement de 0 alors ladresse IP correspond ladresse du rseau.Exemple : 192.200.0.0 adresse du rseau 192.200.

Si host-id est constitu uniquement de 1 alors ladresse IP correspond TOUTES les machines du rseau.Exemple : 10.255.255.255 est ladresse de toutes les machine du rseau 10.

Ladresse 127.0.0.1 dsigne ladresse de la machine locale.Adresses IP : Les classesLes adresses IP sont donc rparties en classes, c'est--dire selon le nombre d'octets qui reprsente le rseau.

Classe A : le rseau est reprsent par 8 bitsClasse B : le rseau est reprsent par 16 bitsClasse C : le rseau est reprsent par 24 bits

Cest ladresse IP mais aussi le masque de sous-rseau qui va dfinir la classe.Adresses IP : Classe AUne adresse IP de classe A, en binaire, ressemble ceci: 0xxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx Rseau.Ordinateur

Adresses rseaux : De 1.0.0.0 126.0.0.0 => 126 rseaux possibles(restriction : le rseau 0.x.x.x est interdit)

Adresses IP disponible par rseaux :De X.0.0.1 X.255.255.254 => (256 x 256 x 256) - 2= 16 777 214 IP dispo(1 (256x256)-2= 65 534 IP dispo(128