Notion de réseau
On désigne par réseau l'ensemble des moyens nécessaires à faire communiquer des ordinateurs entre eux (peut englober les ordinateurs eux-mêmes).
Il s'agit de moyens matériels :
- câbles, prises, fibres optiques, etc.
- éléments de raccordement et d'aiguillage : contrôleurs réseau, hubs, switchs, routeurs, modems, etc.
mais aussi logiciels :
- pilotes et logiciels de gestion des protocoles,
- logiciels d'application utilisant le réseau : navigateur Internet, client de messagerie, etc.
LAN, WAN, FAI, etc.
On distingue généralement 2 catégories de réseau :
- réseau local ou LAN pour Local Area Network,
- réseau à longue distance ou à grande échelle, WAN pour Wide Area Network.
Cette distinction a pour origine des types différents de liaison physique :
- les seules liaisons à grande distance étaient les réseaux téléphoniques, et pour les utiliser il fallait passer par des équipements (modems) capables de moduler le signal audio analogique pour transmettre des informations numériques ; ces réseaux ne permettaient que de faibles débits (quelques kbits/s), étaient très bruités (comme pouvaient l’être les communications téléphoniques ordinaires) et il arrivait souvent que la communication soit interrompue.
- à l'inverse, les réseaux locaux ont dès le début utilisé des supports dédiés (câbles coaxiaux, paires torsadées, protocole Ethernet, ...) qui ne souffraient pas de l'extinction des signaux due à la distance ; ils peuvent atteindre de hauts débits et ont très vite adopté les protocoles d'Internet.
Un réseau local est à l'origine limité à quelques ordinateurs reliés entre eux dans une même pièce, voir dans un petit bâtiment. En structurant un réseau en sous-réseaux, il est possible de construire des réseaux locaux à l'échelle d'une entreprise, d'un campus.
Cette organisation est reflétée par les différents équipements qui permettent de réaliser les connexions entre les machines :
- câbles, boîtiers de connexion (hubs, switches, qui sont des sortes de "multiprises" réseau)
- routeurs, passerelles, qui participent au fonctionnements des protocoles et à l’acheminement des informations sur le réseau.
Elle se manifeste aussi par la structuration des adresses IP permettant d'identifier les machines. On distingue les adressages publics, qui sont des plages d'adresses réservées à tel ou tel organisme et déclarées de manière unique, des adressages privés - une plage d'adresses que tout le monde peut utiliser à condition que le réseau local qui l'utilise ne soit pas en "contact direct" avec le réseau global, afin d'éviter que la même adresse soit affectée à plus d'une machine.
Les réseaux à grande échelle sont maintenant constitués de vastes infrastructures de fibres optiques maillées, opérées par des organismes publics (ex. réseaux de la Recherche) ou des opérateurs privés. Les usagers se raccordent à ces réseaux de différentes manières :
- les professionnels utilisent des moyens dédiés (ex. un établissement de recherche met en place une fibre optique pour se raccorder au plus proche point d'accès du réseau national de la Recherche)
- les particuliers ou les PME souscrivent une contrat de service avec un opérateur (FAI = fournisseur d'accès Internet) et se raccordent via le réseau téléphonique. L'ADSL, qui a succédé aux modems acoustiques, permet une transmission numérique à haut débit (quelques centaines de kbits/s à quelques Mbits/s) sur le réseau téléphonique standard. La génération suivante, en cours de déploiement et utilisant non plus des câbles mais des fibres optiques, permet d'atteindre le très haut débit (jusqu'à quelques centaines de Mbits/s) qui rend accessibles de nouveaux services comme la diffusion de programmes vidéo en temps réel.
Protocoles
Les protocoles sont les éléments de langage
qui permettent de communiquer à un niveau donné entre deux interlocuteurs
(composants matériels, ordinateurs, processus logiciels) sur un réseau.
A chaque niveau de communication correspond un niveau d'abstraction, des moyens d'identification (adresses), des contrôles, des services. Ces différents niveaux ont été standardisés sous la forme d'un modèle en couches : le modèle OSI (pour Open Systems Inteconnexion : interconnexion de systèmes ouverts), depuis la couche physique (la plus basse) jusqu'à la couche application (la plus haute).
A chaque couche ses protocoles ; exemples :
- couche physique : Ethernet 802.3 gère les échanges sur le câble réseau entre 2 ordinateurs ou entre un ordinateur et un routeur
- couche réseau : IP gère les envois de paquets d'information entre 2 machines connectées à Internet
- couche transport : TCP gère les échanges de paquets d'information entre 2 machines connectées à Internet avec garantie d'acheminement de bout en bout
- couche application : protocoles support à des applications utilisateur comme :
- ftp (file transfert protocol) : transfert de fichiers entre 2 machines avec garantie d'acheminement et d'intégrité
- http (hypertext transfert protocol) : protocole de transfert hypertexte qui est à la base des sites internet, il se charge de récupérer le fichier associé quand on clique sur un lien dans une page web
- pop (post office protocol) : permet à un utilisateur de relever son courrier électronique
- smtp (simple mail transfert protocol) : protocole d'envoi de courrier électronique
