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jeudi 25 septembre 2014

Chapitre 1. Les réseaux informatiques




Beta Gamma l'ordinateur - Henri Salvador (1968)





Random Access Memories (Get lucky) -  Daft Punk
2013





Les réseaux informatiques sont omniprésents dans nos vies. Tous les jours, au travail, on se connecte à un réseau, tous les jours, que ce soit à partir d’un poste fixe, d’un portable ou d’un téléphone intelligent, on se connecte à Internet, le « réseau des réseaux ».



Qu’est-ce qu’un réseau informatique ? A quoi sert un réseau ? Quelles sont ses composantes matérielles et logicielles. Quels sont les différents types de réseaux existants ?


I.       Définition d’un réseau informatique



Un réseau est un ensemble des moyens matériels (en anglais hardware) et logiciels (en anglais software) mis en œuvre pour assurer les communications entre différents matériels (ordinateur, terminal informatique, téléphone intelligent, périphériques...)



II.       L'utilité d’un réseau informatique






III.     Les composantes d’un réseau informatique







Des logiciels pour faire fonctionner le réseau  sont par ailleurs nécessaires (en premier lieu un système d’exploitation réseau comme Novell)

A.     Des ordinateurs


  • ordinateur de bureau nomade (portable) ou non
  • terminal  informatique : un terminal est un appareil permettant l’accès à distance à un système informatique, tel qu’un TPE ou terminal de paiement électronique qui permet une transaction sécurisée avec la banque du distributeur via une ligne de télécommunication.

B.     Un ou plusieurs serveurs






Un serveur est un ordinateur dédié à l'administration d'un réseau informatique. Il gère l'accès aux ressources (données, disque, logiciels) et aux périphériques (imprimante...), les connexions des différents utilisateurs, ainsi que leur accès à Internet. Il est équipé d'un logiciel de gestion de réseau paramétré par un administrateur réseau.


En pratique, on a souvent plusieurs serveurs spécialisés : Un serveur de fichiers préparant la place mémoire pour des fichiers, un serveur d'impression gérant et exécutant les sorties sur imprimantes du réseau, un serveur d'applications[1] rendant disponible sur les différents ordinateurs les programmes pouvant être appelés à travers le réseau, un serveur de communication pour la relation avec l’extérieur...



Les autres ordinateurs du réseau « administrés » par le(s) serveur(s) sont appelés « clients ».




[1] Application = logiciel




C.     De la connectique filaire ou non



1.      Des câbles réseau


Les différentes composantes d’un réseau informatique local peuvent être reliées par des câbles (câbles Ethernet et câble USB pour les périphériques tel qu’une imprimante).



2.      Les connexions sans fil


De plus en plus sont adoptés des mises en réseau sans fil des matériels, par ondes radios, pour leur praticité.

  • Le Wi-Fi (wireless fidelity) est une technologie qui permet de relier sans fil plusieurs matériels informatiques (ordinateur, modem-routeur, smartphone, imprimante etc.) au sein d'un réseau informatique. Portée : plusieurs dizaines de mètres en intérieur autour d’une borne/modem-routeur Wifi.

  • Une liaison Blue Tooth est une technologie radio courte distance qui permet de relier sans fil un téléphone portable à un ordinateur, un ordinateur à un vidéo projecteur, un smart phone à des enceintes, etc. Portée : une dizaine de mètres

3.      La connexion du réseau à Internet


La mise en relation des ordinateurs d’un réseau informatique domestique avec Internet requiert en plus un modem / routeur (se trouve dans la « box » fournie par votre fournisseur d'accès Internet).







  • Modem (MOdulateur-DEModulateur) : Lors de l’envoi d’information depuis un ordinateur, un modem est un appareil qui assure la transformation des signaux numériques binaires[1] de l’ordinateur en signaux transmissibles par le réseau de télécommunications (ligne de téléphone, câble, réseau Wi-fi). Il assure l'opération inverse lors de la réception d’information (décodage signaux analogiques en signaux numériques).
Le modem peut être externe (ex. celui fourni par un fournisseur d’accès Internet) ou interne (exemple modem Wifi sur ordinateur portable)

  •  Routeur : Un routeur est un équipement qui assure l’interconnexion entre réseaux informatiques utilisant des protocoles de communication différents. La situation classique que gère un routeur est celle de l’interconnexion des ordinateurs d’un réseau local privé au réseau Internet.

ð       Le routeur optimise la transmission des données (dirige les données dans le réseau), en déterminant pour elles le meilleur chemin à emprunter.

ð       Sur Internet, les routeurs sont des serveurs spécialisés qui ont pour fonction d’acheminer au mieux les paquets d'information d’un ordinateur à un autre en utilisant le protocole TCP/IP[3] (Transmission Control ProtocolInternet Protocol).


N.B.  La mise en relation des ordinateurs d’un réseau informatique d’organisation avec Internet utilisera en outre un serveur spécialisé pour gérer les échanges entre les ordinateurs du réseau et Internet qu’on appelle serveur proxy


[1] « 1 ou 0, le courant passe ou non »
[3] Voir le chapitre 4



D.     Des périphériques


Les périphériques sont des matériels connectés à un ordinateur (autour de l’ordinateur, en périphérie) qui permettent à l’utilisateur de communiquer avec lui.



On distingue ainsi trois classes de périphériques :



  • les périphériques d'entrée  (d’informations) : clavier, souris, scanner, micro....



  • les périphériques de sortie (d’informations) : écran, imprimante, casque, enceintes...



  • les périphériques d’entrée-sortie (ou de stockage) : supports de sauvegarde amovibles comme une clé USB, un disque dur externe, ou les antiques CD-ROM et DVD





Cyprien Les vieux et la technologie



Cyprien Les jeunes et la technologie



IV.     Les types de réseaux

 


  • Réseau privé (≠ réseau public) : un réseau privé est un réseau dont l’accès est réservé à une liste d’utilisateurs qui doivent s’identifier pour y accéder avec un identifiant et un mot de passe (garantit l'authentification des usagers). C’est le cas de tous les réseaux d’organisation, que ce soit une entreprise, une administration ou une association.
Pour toutes les consultations sur Internet qui ne requiert pas une identification, vous vous connectez à un réseau public.



  • Internet : Internet est un réseau informatique mondial constitué d'un ensemble de réseaux publics et privés interconnectés utilisant un même protocole de communication : TCP/IP4.  



  • intranet : réseau privé qui utilise les technologies de l’Internet



  • Réseau local ou réseau LAN (local Area Network) : un réseau constitué d’un ensemble d'ordinateurs appartenant à une même organisation et reliés entre eux dans une petite aire géographique.


  • Réseau VPN ou réseau virtuel privé  (Virtual Private Network) : on appelle réseau informatique « virtuel » la mise en relation de plusieurs réseaux informatiques locaux (physiques) via Internet pour n’en faire plus qu’un. Pour plus de sécurité les communications sont en général chiffrées (cryptées). C'est la situation de toute entreprise dont les établissements sont dispersés sur un territoire.





Des entreprises proposent aussi un service de VPN permettant notamment de contourner les restrictions géographiques de certains services proposés sur Internet, grâce aux serveurs qu'elles possèdent dans différents pays : par exemple regarder gratuitement des chaînes de télévision française interdites ou payantes depuis un pays étranger ; pour cela il suffit de choisir parmi les localisations proposées, une adresse IP localisée en France et l'accès à la télévision se fera via le serveur français. 


Avertissement : L'entreprise fournissant le service de VPN connaît votre véritable adresse IP ainsi que le journal de vos connexions, et devra, le cas échéant, répondre aux demandes des autorités de votre pays vous soupçonnant d'activités illégales.
 

  • Environnement numérique de travail (ENT) : Un ENT est une plateforme (ou espace) de travail collaboratif accessible par Internet, offrant un ensemble de services aux personnes autorisées d’accès. Ex. L’ENT Lilie en Ile de France accessible aux personnels de l’éducation nationale, aux élèves et à leurs parents. C’est aussi un réseau informatique privé de type intranet/extranet.[5] 


[5]  Voir le chapitre 6



 Waste landscape de Clémence Eliard et Elise Morin au 104  - Août 2011



ZOOM sur les périphériques de stockage

 

Le binaire, bits et octets


L’homme compte, calcule en général en système décimal (0, 1, 2.....10, 11, 12...20 etc), en base décimale ou encore en base 10.

L’ordinateur et les technologies numériques n’utilisent pas la base 10 mais la base binaire ou base 2 (deux valeurs possibles 1 ou 0, "le courant passe ou pas")



  • Bit (binary digit) : « chiffre binaire », unité de mesure en informatique désignant la quantité élémentaire d'information représentée par un chiffre binaire (0 ou 1).

A ne pas confondre avec byte (octet)



  • Octet : Ensemble ordonné de huit éléments binaires traités comme un tout.

octet : 8 bits soit 8 chiffres binaires (0 ou 1)



Quel est le nombre d’états que peut prendre un octet ? 28 = 256



Si un octet permet de coder la couleur d’un pixel, combien de couleurs pourra-t-on coder ?

256

La mesure du volume d’un fichier et de la capacité de stockage d’une mémoire informatique en Ko, Mo, Go, To, etc...



Le processeur d’un ordinateur traite des groupes de bits, des groupes d’octets.

L’octet et ses multiples sont généralement utilisés comme mesure de la capacité de mémorisation des mémoires informatiques : clé USB, disque dur, mémoire vive, etc. 


N.B. on appelle mémoire vive (ou RAM en anglais, Random Access Memory), l’espace mémoire utilisé pour faire fonctionner un ordinateur et dans lequel sont stockées les données nécessaires à l’utilisation des différents programmes en cours d’exécution.

A la différence d’un support de stockage tel qu’une clé USB, cette mémoire est volatile : les données disparaissent si on coupe l’alimentation de l’ordinateur


  • Un kilooctet (ko ou kB) = 1000 octets
  • Un Mégaoctet (Mo ou MB) = 1000 ko = 1000*1000 octets = 1 000 000 octets
  • Un Gigaoctet (Go ou GB) = 1000 Mo = 1000*1000 Ko = 1 000 000 000 octets (1000 millions = 1 milliard)
  • Un Téraoctet (To) = 1000 Go = 1 000 000 000 000 octets

 

A noter : Dans des qcm de c2i, j’ai trouvé l’utilisation d’un multiplicateur de 1024 et non de 1000 : 1 Ko = 1024 octets, 1 Mo = 1024Ko = 1024*1024 octets…


Les correspondances selon un facteur de 1000 sont une approximation devenue la norme.
 



Ipad versus toilet paper




Anne Roumanoff  - L'informatique (2003)





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