École Normale Supérieure de Laghouat Niveau : 2ème Année

Département de Physique Spécialité : PEM et PES

Informatique
Cours

Chapitre 6 Traitement à Distance et Réseaux

Dr. Ines Khacheba

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Chapitre 6 : Traitement à Distance et Réseaux
Objectifs

À l'issu de ce chapitre, vous serez capables de :

 Définir un réseau.
 Connaître les objectifs des réseaux.
 Connaître les applications des réseaux.
 Déterminer les topologies d'un réseau.
 Connaître la classification des réseaux.
 Définir le modèle OSI.
 Connaître les supports de transmission.
 Définir l'Internet.
 Connaître les services d'Internet.

1. Définition du Réseau
2. Objectifs du Réseau
3. Applications du Réseau
4. Topologies du Réseau
5. Classification des Réseaux
6. Modèle OSI
7. Supports de Transmission
8. Définition de l'Internet
9. Services de l'Internet

Les besoins de communication de données informatiques entre systèmes plus ou moins éloignés

sont multiples : transmission de messages, partage de ressources, transfert de fichiers, consultation de

bases de données, gestion de transaction, télécopie, etc.

Un réseau de transmission de données peut être défini comme l'ensemble des ressources liées à la

transmission et permettant l'échange des données entre les différents systèmes éloignés.

1. Définition du Réseau

Un réseau informatique (en anglais, Data Communication Network ou DCN) est un ensemble

d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. On appelle nœud l'extrémité d'une

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connexion, qui peut être une intersection de plusieurs connexions ou équipements (un ordinateur, un

routeur, un concentrateur, un commutateur).

2. Objectifs du Réseau

Les objectifs du réseau sont les suivants :

 échange de l'information :

- mails, forums, visioconférence, …

 partage des ressources :

- utiliser plusieurs machines distantes ensemble,

- partager mémoires, disques, fichiers, imprimantes, …

 fiabilité :

- continuation de servies même en cas de panne,

- duplication/récupération des données.

 modularité :

- ajout graduel de performances.

 réduction des coûts.

3. Applications du Réseau

Les applications du réseau sont les suivantes :

 transfert de fichiers entre ordinateurs,

 partage de ressources dans un réseau d'ordinateurs,

 messagerie instantanée,

 enseignement à distance,

 e-commerce.

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4. Topologies du Réseau

5. Classification des Réseaux

Les réseaux peuvent être classifiés selon différents critères :

5.1. Distance

a. Réseau Personnel

Un réseau personnel, en anglais Personal Area Network ou PAN, désigne un type de réseau

informatique restreint en matière d'équipements, généralement mis en œuvre dans un espace d'une

dizaine de mètres. D'autres appellations pour ce type de réseau sont : réseau domestique ou réseau

individuel.

b. Réseau Local

Un réseau local, en anglais Local Area Network ou LAN, est un réseau informatique où les

terminaux qui y participent s'envoient des trames au niveau de la couche de liaison sans utiliser d'accès

à Internet.

On définit aussi le réseau local par le domaine de diffusion, c'est-à-dire l'ensemble des stations qui

reçoivent une même trame de diffusion (en anglais broadcast frame). On interconnecte les réseaux

locaux au moyen de routeurs.

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 Une autre approche consiste à définir le réseau local par sa taille physique. C'est généralement un

réseau à une échelle géographique relativement restreinte, par exemple une salle informatique, une

habitation particulière, un bâtiment ou un site d'entreprise.

Dans le cas d'un réseau d'entreprise, on utilise aussi le sigle RLE pour Réseau Local d'Entreprise.

c. Réseau Métropolitain

Un réseau métropolitain, en anglais Metropolitan Area Network ou MAN, désigne un réseau

composé d'ordinateurs habituellement utilisé dans les campus ou dans les villes. Le réseau utilise

généralement des fibres optiques.

d. Réseau Étendu

Un réseau étendu, en anglais Wide Area Network ou WAN, est un réseau informatique couvrant

une grande zone géographique, typiquement à l'échelle d'un pays, d'un continent, ou de la planète

entière. Le plus grand WAN est le réseau Internet.

5.2. Topologie

a. Maillé

Le réseau maillé est une topologie de réseau où tous les hôtes sont connectés pair à pair sans

hiérarchie centrale formant ainsi une structure en forme de filet. Par conséquent, chaque nœud doit

recevoir, envoyer et relayer les données. Ceci évite d'avoir des points névralgiques qui, s'ils tombent

en panne, isolent une partie du réseau. Si un hôte est hors service, les données empruntent une route

alternative.

Un réseau en maille peut relayer les données par inondation (flood) ou en utilisant des routes

prédéfinis ; dans le second cas, le réseau doit prévoir des connexions sans interruption ou prévoir des

déviations (routes alternatives).

b. Arbre

Le réseau en arbre est un réseau informatique hiérarchique réparti sur plusieurs niveaux. Les nœuds

d'un même niveau n'ayant pas de liens entre eux mais étant reliés à un nœud de niveau supérieur.

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c. Étoile

Dans une topologie de réseau en étoile aussi appelé Hub and spoke, les équipements du réseau sont

reliés à un système matériel central. Celui-ci a pour rôle d'assurer la communication entre les

différents équipements du réseau.

En pratique, l'équipement central peut être un concentrateur (en anglais hub), un commutateur (en

anglais switch) ou un routeur (en anglais router).

d. Bus

Un réseau en bus est une architecture de communication où la connexion des clients est assurée par

un bus partagé par tous les utilisateurs au moyen d'arrêt de bus d'où le nom réseau en bus.

Les réseaux en bus permettent de relier simplement de multiples clients, mais posent des problèmes

de collision quand deux clients veulent transmettre des données au même moment sur le bus. Les

systèmes qui utilisent une topologie en bus ont normalement un arbitre ou un système de départage qui

gère l'accès en émission sur le bus.

e. Anneau

Un réseau en anneau est une forme de réseau informatique visant à raccorder l'ensemble des

ordinateurs.

Toutes les entités sont reliées entre elles dans une boucle fermée. Les données circulent dans une

direction unique, d'une entité à la suivante. Une entité n'accepte une donnée en circulation sur l'anneau

que si elle correspond bien à son adresse. Dans le cas contraire, l'entité en question fait passer la

donnée à l'entité suivante.

5.3. Débit

 réseaux locaux :
- traditionnel : Ethernet 10, 100 Mbits/s.
- haut débit : ATM, 155 ou 622 Mbits/s.
 réseau large échelle :
- épine dorsale France-USA : 155 Mbits/s.
- par utilisateur : faible débit (ex. WWW).
- modems : 9.6, 33.4 ou 56 Kbits/s.

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5.4. Mode de Transmission

a. Réseau Filaire

Le réseau filaire est un réseau que l'on utilise grâce à une connexion avec fil.

b. Réseau Sans Fil

Un réseau sans fil (en anglais wireless network) est un réseau informatique qui connecte différents

postes ou systèmes entre eux par ondes radio.

6. Modèle OSI

Le modèle OSI (de l'anglais Open Systems Interconnection) est une norme de communication de

tous les systèmes informatiques.

C'est un modèle de communications entre ordinateurs proposé par l'ISO (Organisation

internationale de normalisation).

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison de Données

Physique

Figure 1 : Les couches du modèle OSI

6.1. Couche Physique

La couche physique est la première couche du modèle OSI.

Cette couche est chargée de la transmission effective des signaux électriques, radiofréquences ou

optiques entre les interlocuteurs.

Son service est généralement limité à l'émission et la réception d'un bit ou d'un train de bits

continu.

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 Cette couche est chargée de la conversion entre bits et signaux électriques ou optiques.

Elle est en pratique toujours réalisée par un circuit électronique spécifique.

2. Couche Liaison de Données

La couche de liaison de données est la seconde couche du modèle OSI.

La couche de liaison de données est la couche de protocole qui transfère des données entre des

nœuds adjacents d'un réseau étendu (WAN) ou entre des nœuds sur le même segment d'un réseau local

(LAN). La couche de liaison de données fournit les moyens fonctionnels et procéduraux pour le

transfert de données entre des entités d'un réseau et, dans certains cas, les moyens de détecter et

potentiellement corriger les erreurs qui peuvent survenir au niveau de la couche physique.

Ethernet pour les réseaux locaux, le protocole point à point (PPP), HDLC et ADCCP sont des

exemples de protocoles de liaison de données.

3. Couche Réseau

La couche réseau est la troisième couche du modèle OSI.

La couche réseau construit une voie de communication de bout à bout à partir de voies de

communication avec ses voisins directs. Ses apports fonctionnels principaux sont donc :

- le routage : détermination d'un chemin permettant de relier les 2 machines distantes,

- le relayage : retransmission d'un PDU (Protocol Data Unit ou Unité de données de protocole) dont

la destination n'est pas locale pour le rapprocher de sa destination finale.

Cette couche est donc la seule à être directement concernée par la topologie du réseau. C'est aussi

la dernière couche supportée par toutes les machines du réseau pour le transport des données

utilisateur, les couches supérieures sont réalisées uniquement dans les machines d'extrémité.

Le PDU de cette couche est souvent appelé « paquet ». La fonction de «relayage» (terme OSI) est

parfois appelée «acheminement».

4. Couche Transport

La couche transport constitue la quatrième couche du modèle OSI. Cette couche regroupe

l'ensemble des protocoles chargés de la gestion des erreurs et du contrôle des flux réseaux. Les deux

principaux protocoles utilisés sont les protocoles TCP et UDP.

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 La couche transport gère les communications de bout en bout entre processus. Cette couche est

souvent la plus haute couche qui est responsable de la correction des erreurs. C'est-à-dire que le

service de niveau transport consiste généralement en un service en mode connecté offrant le transfert

de messages ordonnés sans corruption, pertes, ou duplication. En particulier, c'est le service offert par

le protocole TCP.

5. Couche Session

La couche session est la cinquième couche du modèle OSI.

Les deux services originaux de la couche session sont la synchronisation des communications

(n'importe quel intervenant peut émettre à tout moment) et la gestion des transactions. Un service

cependant a été rajouté, c'est un mécanisme de correction des erreurs de traitement par restauration

d'un état antérieur connu.

Les services de transport sont des services de communication point à point, c'est-à-dire avec deux

interlocuteurs. Mais le modèle OSI doit aussi convenir aux communications multipoints. Deux genres

de communications multipoints sont explicitement mentionnées dans la norme : les communications

en étoile où une session est un ensemble de communications point à point avec un interlocuteur

engagé dans tous les échanges ; et la diffusion où tous les interlocuteurs reçoivent tous les messages.

Des mécanismes de synchronisation sont alors requis pour savoir par exemple qui répond à quoi. C'est

le rôle des protocoles de cette couche.

Quelques protocoles de la couche session : AppleTalk, NetBIOS, RPC.

6. Couche Présentation

La couche présentation est la sixième couche du modèle OSI.

La couche présentation est chargée du codage des données applicatives. Les couches 1 à 5

transportent des octets bruts sans se préoccuper de leur signification. Le rôle de la couche présentation

est donc de convertir les données applicatives manipulées par les programmes en chaînes d'octets.

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7. Couche Application

La couche application est la septième couche du modèle OSI.

La couche application est surtout, du point de vue du modèle, le point d'accès aux services réseaux.

Comme le modèle n'a pas pour rôle de spécifier les applications, il ne spécifie pas de service à ce

niveau.

La couche d'application représente des données pour l'utilisateur ainsi que du codage et un contrôle

du dialogue (des mécanismes de communication offerts aux applications de l'utilisateur).

7. Supports de Transmission

7.1. Câble Coaxial

Le câble coaxial ou ligne coaxiale est une ligne de transmission ou liaison asymétrique, utilisée en

basses ou hautes fréquences, composée d'un câble à deux conducteurs (central et extérieur).

Ce type de câble est utilisé pour la transmission de signaux numériques ou analogiques à haute ou

basse fréquence.

7.2. Paire Torsadée

Une paire torsadée est une ligne symétrique formée de deux fils conducteurs enroulés en hélice l'un

autour de l'autre. Cette configuration a pour but principal de limiter la sensibilité aux interférences et

la diaphonie dans les câbles multipaires.

Les paires torsadées se trouvent en téléphonie, en électroacoustique, en instrumentation et en

transmission de données informatiques, domaine où elles ont fait l'objet d'importants développements.

7.3. Fibre Optique

Une fibre optique est un fil dont l'âme, très fine, en verre ou en plastique, a la propriété de conduire

la lumière et sert pour la fibroscopie, l'éclairage ou la transmission de données numériques. Elle offre

un débit d'information nettement supérieur à celui des câbles coaxiaux et peut servir de support à un

réseau large bande par lequel transitent aussi bien la télévision, le téléphone, la visioconférence ou les

données informatiques.

Entourée d'une gaine protectrice, la fibre optique peut être utilisée pour conduire de la lumière

entre deux lieux distants de plusieurs centaines, voire milliers, de kilomètres. Le signal lumineux codé

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par une variation d'intensité est capable de transmettre une grande quantité d'information. En

permettant les communications à très longue distance et à des débits jusqu'alors impossibles, les fibres

optiques ont constitué l'un des éléments clés de la révolution des télécommunications. Ses propriétés

sont également exploitées dans le domaine des capteurs (température, pression, etc.), dans l'imagerie et

dans l'éclairage.

7.4. Sans Fil

Dans ce cas, la transmission se fait sans fils, avec des technologies à base d'infrarouges, d'ondes

radio ou de micro-ondes.

Wi-Fi et Bluetooth sont des exemples de réseaux sans fil.

8. Définition de l'Internet

Internet est un réseau informatique mondial accessible au public. Il s'agit d'un réseau de réseaux, à

commutation de paquets, sans centre névralgique, composé de millions de réseaux aussi bien publics

que privés, universitaires, commerciaux et gouvernementaux, eux-mêmes regroupés en réseaux

autonomes ; il en existe plus de 91 000 en 2019.

L'information est transmise via Internet grâce à un ensemble standardisé de protocoles de transfert

de données, qui permet des applications variées comme le World Wide Web, le courrier électronique,

la messagerie instantanée, le partage de fichiers, le streaming, le podcasting, la téléconférence.

Dans les années 1990, l'apparition du Web contribue à rendre Internet accessible au grand public.

Depuis les années 2010, un nombre croissant de types d'objets divers y sont connectés, formant

l'Internet des objets.

Un internaute est une personne qui utilise un accès à Internet. Cet accès peut être obtenu grâce à un

Fournisseur d'Accès à Internet (FAI) via divers moyens de communication électronique : soit filaire

(réseau téléphonique commuté à bas débit, ADSL, fibre optique jusqu'au domicile), soit sans fil

(WiMAX, par satellite, 1G, 2G, 3G, 3G+, 4G, 4G+ ou 5G).

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9. Services de l'Internet

Internet propose de nombreux services, les plus importants sont les suivants :

9.1. World Wide Web

Le Web est un service qui permet d'accéder à des pages Web à l'aide d'un navigateur Web. Il

s'appuie sur le protocole HTTP (HyperText Transfert Protocol). Le Web propose une multitude de

sites Web de toutes sortes : des sites de services publics, de commerces électroniques, des

dictionnaires, etc.

9.2. FTP

Le FTP (File Transfert Protocol) est un service permettant de transférer et télécharger des fichiers

sur un ordinateur. FTP utilise un modèle client-serveur, c'est-à-dire qu'une des deux parties « le

client » envoie des requêtes auxquelles réagit l'autre partie « le serveur ».

9.3. Messagerie Électronique

Un des services d'Internet les plus utilisés est la messagerie électronique. Celle-ci permet aux

internautes de communiquer entre eux en s'échangeant des messages envoyés et reçus grâce à deux

protocoles qui sont SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) et POP (Post Office Protocol).

Il ne faut pas confondre la messagerie électronique et la messagerie instantanée (aussi appelée chat)

qui est un autre service de l'Internet. Ce service consiste en l'échange interactif de messages et de

fichiers en temps réel entre plusieurs ordinateurs.

9.4. Usenet

Usenet est un système en réseau de forums de discussion. Les forums de discussion permettent aux

internautes de discuter entre eux de façon différée. Les messages postés sont publics et la consultation

de ces forums de discussion se fait délibérément. Généralement, chaque forum évoque un thème sur

lesquels les personnes possédant un compte peuvent donner leur avis.

9.5. Telnet

Telnet (terminal network ou telecommunication network, ou encore teletype network) est un

protocole utilisé sur tout réseau TCP/IP, permettant de communiquer avec un serveur distant en

échangeant des lignes de texte.

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