I Organisation matérielle des réseaux
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Thème 3 – Les réseaux : aspects matériels et logiciels Définition : Un réseau informatique est un ensemble d'éléments matériels (ordinateurs entre autres) reliés entre eux dans le but de permettre aux utilisateurs de partager des ressources et d’échanger des informations sous forme numérique Que l'architecture technique soit de type pair-à-pair ou client-serveur (chapitre 1), les ordinateurs doivent être reliés entre eux par un réseau. Organisation matérielle des réseaux I Observer le document PowerPoint : T3- Reseau.ppt 1 GENERALITES SUR LES RESEAUX Utilité Avantages Éléments Serveurs Clients Liaisons Protocoles de communication Le partage de données, d'applications La communication entre personnes grâce au courrier électronique, la discussion en direct, ... La garantie de l'unicité de l'information lors d’une mise à jour de bases de données Diminution des coûts grâce aux partages des données et des périphériques Standardisation des applications, mise à jour synchronisée Communication et organisation plus efficace Serveurs : ordinateurs qui fournissent des ressources partagées aux utilisateurs Clients : ordinateurs qui accèdent aux ressources partagées fournies par un serveur de réseau Liaisons : physiques et logiques, elles conditionnent la façon dont les ordinateurs échangent des informations. Données partagées : fichiers accessibles sur les serveurs du réseau Imprimantes et autres périphériques partagés : autres ressources fournies par des serveurs Protocoles de communication. Spécifications qui permettent à plusieurs machines de communiquer (voir II) Ordinateurs rapides qui disposent d’un ou plusieurs processeurs, d’une mémoire vive importante et de plusieurs disques durs. Ils sont sécurisés par une alimentation régulée par un onduleur et des composants redondants (alimentation, disques durs). Un serveur assume seul ou à plusieurs, les tâches suivantes : - Serveurs de fichiers : stockage des données des utilisateurs - Serveurs d’impression : stocke les files d’attente, gère les quotas des utilisateurs - Serveurs d’authentification : gère les connexions des utilisateurs Tout type d’ordinateur ou de terminal, quel que soit son système d’exploitation (Windows, linux, MacIntosh), muni d’une carte réseau et des composants logiciels de communication La liaison entre les machines s’effectue à l’aide de câble (liaison filaire) ou sans câble (radio, infra-rouge), de boîtiers électroniques (commutateur, routeur, passerelle) qui permettent aux informations de circuler sous forme numérique avec un minimum de collisions et de façon sécurisée Normes de communication qui facilitent les échanges. TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 1 2 LES TYPES DE RESEAUX En fonction de l’étendue géographique Les réseaux locaux Les réseaux étendus ou LAN (Local Area Network). Un réseau local regroupe de 2 à plusieurs centaines d’ordinateurs sur un même site. ou WAN (Wide Area Network). Ils sont composés de réseaux locaux interconnectés à l’aide de liaisons publiques. Exemple : Internet Remarque : la distinction entre ces 2 types de réseau s’estompe avec la généralisation des liaisons par Internet. 3 LES COMPOSANTS MATERIELS DES RESEAUX Les éléments matériels qui permettent d'interconnecter les ordinateurs sont les suivants: La carte réseau (parfois appelé coupleur): il s'agit d'une carte connectée sur la carte-mère de l'ordinateur ou partie intégrante de la carte mère qui relie à l’aide d’un câble ou d’ondes radios un ordinateur au reste du réseau. Sa vitesse était autrefois de 10 Mbps, la majorité du parc est en 100 Mbps ou 1 000 Mbps. Note : 1Mbps = 1024/8 Ko/s = 128 Ko/s Les équipements matériels rassemblent des dispositifs électroniques qui ont pour mission de gérer les flux d’information. o Le concentrateur (hub), connecte entre eux plusieurs hôtes. Il envoie un signal à tous les ordinateurs, seul l’ordinateur demandeur acceptera le signal. 10 ou 100 Mbps. Il tend à disparaître. o Le commutateur (switch) relie divers éléments tout en segmentant le réseau. Il conserve une table des adresses de chaque machine et envoie un signal au seul ordinateur demandeur. De 10 Mbps à 1000 Mbps. o Le routeur, relie de nombreux réseaux locaux afin d’optimiser la circulation de données d'un réseau à un autre. Il conserve la mémoire des routes empruntées par un signal. Il est composé de 2 cartes réseaux, une dans chacun des réseaux qu’il relie. Le support physique d'interconnexion : c'est le support (généralement filaire, c'est-à-dire sous forme de câble, de plus en plus non filaire) qui relie les ordinateurs entre eux. Les principaux supports physiques utilisés dans les réseaux locaux sont les suivants: o La paire torsadée (câble RJ45) ressemble à un câble téléphonique. Suivant sa catégorie elle supporte de 10 à 100 Mbps sur 100 mètres. o La fibre optique maintient un débit de 155 Mbps à 10 Gbps sur plusieurs kms. o La liaison radio Wifi (norme IEEE 802.11b) sur la bande des 2,4 Ghz offre un débit théorique de 11 Mbps TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 2 Sur un même réseau peuvent cohabiter des matériels de technologies différentes. Les postes fixes sont souvent pourvus de liaison filaire, alors que les postes mobiles se relient plus facilement avec une liaison radio. Tous ces matériels utilisent pour échanger des informations à l’aide d’un ensemble de protocole basé sur TCP/IP (voir II). 4 LES RESSOURCES PARTAGEES La principale fonction d’un réseau est de partager des ressources et d’assurer l’accès à ces ressources aux utilisateurs. Les ressources matérielles sont constituées : o d’espaces disques stockés sur des serveurs o de périphériques : imprimantes, modem, routeur Types de Les ressources logicielles sont composées : ressources o d’applications métiers : comptabilité, dépouillement d’enquête, agendas partagés qui s’appuient sur des bases de données en client/serveur o d’outils qui assurent la pérennité du système : anti-virus, pare-feu, mises à jour des logiciels Le rôle des fonctions d’administration est de définir les utilisateurs, les groupes d’utilisateurs et les ressources du réseau. Chaque utilisateur possède un « compte » Administration d’accès qui lui permet de s’identifier et d’accéder aux ressources. des ressources Pour qu’une ressource soit accessible, elle doit être : o identifiée de manière unique sur le réseau ; o sécurisée par des droits d’accès. Dans le cas d’un poste isolé, une imprimante est reliée à l’ordinateur à l’aide d’un câble parallèle ou USB. Pour partager une imprimante sur un réseau, il existe 2 solutions : o partager l’imprimante locale reliée à l’ordinateur, Exemple : HP2100 pour l’imprimante HP Laser 2100 PCL6. On règle ensuite les permissions d’accès pour déterminer les utilisateurs qui ont le droit d’imprimer et de Les imprimantes gérer les documents. en réseau Si, à partir d’un autre poste, on souhaite imprimer sur l’imprimante réseau, il faut ajouter une Pour imprimer de n’importe quel poste, il faut que le poste relié à l’imprimante soit démarré. o Utiliser une imprimante réseau, ou un boîtier de partage. Dans ce cas l’imprimante dispose d’une carte réseau. A l’aide d’un programme fourni par le fabricant on attribue une adresse IP à l’imprimante et les autres postes installent cette imprimante sur un port TCP/IP (port distant) Les dossiers Les serveurs de fichier disposent de disques durs de grande capacité sur lesquels on crée partagés des dossiers ou répertoires, qui contiennent les données des utilisateurs. 5 L’ORGANISATION MATERIELLE DU RESEAU DANS UN LYCEE : VOIR FICHIER VISITERESEAU.PPT TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 3 Services et protocoles réseaux II Il ne suffit pas que les ordinateurs soient physiquement connectés pour être capables de communiquer : il faut encore qu'ils se comprennent : c'est l'objectif de la définition de protocoles. 1 PRESENTATION Définition : Un protocole est un ensemble de règles à respecter pour émettre et recevoir des données sur un réseau. Ces règles sont définies par des normes internationales, respectées par tous et sans lesquelles aucune liaison ne serait durable ou même possible entre les réseaux. Exemple : Pour visiter un site Web le protocole HTTP (HyperText Transfer Protocol) est utilisé par le serveur et le navigateur pour communiquer. S’il s’avérait que l’un ou l’autre n’utilisait pas les protocoles dédiés aux sites Web, il serait impossible de visiter ce site. Définition La suite de protocoles TCP/IP est l'architecture qui gère la façon dont les données sont organisées lors de leur émission et de leur réception: - TCP découpe en paquet (taille de l'enveloppe) - et IP gère l'entête des données (adresse du destinataire et de l'émetteur) TCP/IP est la base sur laquelle repose l'essentiel des autres protocoles utilisés sur Internet Ecoutez attentivement la partie "La notion de débit" de l'animation de France Telecom. 2 PROTOCOLE D'ADRESSAGE IP 2.1 Principe Chaque poste est repéré de façon unique par une adresse IP composée de 4 octets. 4 octets en binaire Base 10 11000010 01100010 00001000 01000010 194 98 partie réseau Adresse IP 8 66 partie poste 194.98.8.66 Remarque : On ne peut coder que 256 caractères (de 0 à 255) avec un octet (2 8). Vous ne pourrez jamais rencontrer une adresse du type X.X.X.257. Le maximum pour chaque octet est de 255. La partie gauche de l'adresse identifie La partie droite identifie auquel appartient l'ordinateur. Dans notre exemple : - le réseau est identifié par - le poste par TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 4 2.2 Classes d'adresses IP La classe définie le nombre maximum d'ordinateurs pouvant appartenir à un même réseau. Plage d'adresses de la classe 1.0.0.0 à 126.0.0.0 128.0.0.0 à 191.255.0.0 192.0.0.0 à 223.255.255.0 Classe A Classe B Classe C Adresses réservées aux réseaux privés 10.0.0.0 172.16.0.0 à 172.31.0.0 196.168.0.0 à 192.168.255.0 TAF 1 Complétez les phrases suivantes : - Pour la classe C : le réseau 192.168.0 peut comporter théoriquement au maximum ………… ordinateurs. Leur IP sera comprise entre 192.168.0.0 et 192.168.0….. Pour la classe B : le réseau 128.1 pourra comporter des adresses allant de 128.1.0.0 à 128.1.255.255. Un réseau de classe B peut donc théoriquement contenir 256*256 soit 65536 ordinateurs Pour la classe A : le nombre théorique maximum d'ordinateurs est A RETENIR Il est important de choisir la classe d'adresse IP en fonction dans le réseau. TAF 2 Observez l'adresse IP de votre poste et en déduire sa classe et le nombre maximum d'ordinateurs dans le réseau. 2.3 Réseau public / Réseau Privé Observez le schéma suivant Internet IP publique : 82.127.40.104 MODEM / ROUTEUR IP privée : 172.24.0.1 SWITCH = COMMUTATEUR postes Adresse IP 172.24.14.1 172.24.14.2 172.24.14.3 172.24.14.4 Nom DNS PCA108-01 PCA108-02 PCA108-03 PCA108-04 Q1. Que représente ce schéma ? Q2. Quelle est l'adresse IP publique du modem/routeur. Quelle est sa classe ? TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 5 Q3. Les postes accèdent-ils directement à Internet ? Q4. Quelle est l'adresse IP privée du routeur ? Q5. Pourquoi un routeur doit-il avoir 2 cartes réseau ? Q6. Quelle est l'adresse IP du poste PCA108-02 sur le réseau ? Q7. Quelle est la classe du réseau local ; combien peut-il contenir de postes au maximum ? Quelles sont les conséquences matérielles ? TAF 3 Retrouvez sur la fenêtre suivante les éléments permettant de configurer la carte réseau du poste PCA10802. Adresses IP des serveurs DNS TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 6 3 PROTOCOLES APPLICATIFS Une fois les paramètres TCP-IP définis, il est possible d'utiliser d'autres protocoles pour : - consulter des pages web : protocole HTTP - échanger des fichiers : protocole FTP - consulter sa messagerie : protocoles POP & SMTP¨ 3.1 Protocole HTTP & DNS Le protocole HTTP (HyperText Transfert Protocol) met à disposition, sur un serveur web, des fichiers qui sont : - accessibles via un navigateur client - localisés grâce à une URL Le protocole DNS (Domaine Name System) se charge de traduire les URL en adresse IP. TAF 4 Observez le schéma ci-dessous et complétez les explications qui suivent. (4) page HTML Poste client IE Serveur Web Serveur de données (3) requête HTTP (2) 194.169.240.130 Serveur DNS (1) http://www.commentcamarche.net/php/phpintro.php3 Schéma de fonctionnement (1) Le client tape une URL dans son logiciel de navigation. Il se connecte à un serveur DNS qui lui donne l'adresse IP correspondant à l'URL choisie. L'URL comprend : le protocole utilisé : le serveur demandé (ici le serveur web) : le nom de domaine : le chemin d'accès précis de la ressource à atteindre : L'URL peut donc se lire : en utilisant le protocole ……, connecte toi au serveur web (…..) du nom de domaine ……………………. pour y demander la page …………… contenue dans le dossier ……. (2) Le serveur DNS retourne l'adresse IP correspondant au nom de domaine. (3) Le poste client peut alors envoyer sa requête au serveur Web (4) Le serveur web lui renvoie une page html. Remarque : le serveur DNS est un poste (situé chez son FAI le plus souvent) qui dispose d'une table de correspondances entre adresse IP et nom de domaine. On définit le DNS en configurant sa carte réseau. TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 7 3.2 Messagerie : protocoles POP & SMTP Ces deux protocoles sont utilisés pour envoyer et recevoir des messages. Envoi de message smtp Poste client ex : Outlook Serveur de messagerie pop Réception de message Observez les paramètres de la messagerie suivante et complétez les encadrés Serveur de messagerie associé au si24.fr Le serveur est mis à disposition par l'hébergeur du site (OVH) 3.3 Echange de fichiers : protocole FTP (File Transfert Protocol) [voir TP6 Un site avec Wordpress] Le protocole FTP sert à échanger des fichiers entre ordinateurs. Au même titre que la messagerie nécessite un logiciel client pour se connecter (outlook par exemple), il faut installer un logiciel client de ftp qui va se connecter au serveur de fichiers (d'un hébergeur). Exemple de logiciels client de FTP : FileZilla (simple & gratuit) ; FTPExpert (payant) TAF 5 Repérez les éléments permettant de configurer le ftp du site jm94.org TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 8 III Exercice : schéma réseau du contexte 3 Specibike (installé au lycée) Pendant la visite du réseau de la section, identifiez les éléments qui vous permettront de représenter le schéma du réseau qui vous permet d’accéder à l’application OpenERP installée au lycée. Vous devrez faire apparaître : - la zone internet - un routeur - un commutateur - les serveurs concernés - des postes exemples Vous pourrez illustrer avec des photos … Indiquez le plus souvent possible : - les adresses physiques (MAC) - la configuration réseau des hôtes : o adresse IP o passerelle o serveur DNS TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 9 IV Glossaire Une adresse permet à une entité de s'adresser à une autre parmi un ensemble d'entités. * une adresse électronique permet d'envoyer des messages à une personne, Adresse * une adresse IP est un identifiant unique associé à une machine (routeur, ordinateur, etc.), * une adresse Web ou adresse réticulaire est un code alphanumérique permettant d'identifier une ressource consultable sur le World Wide Web Composant informatique qui assure le rattachement d'un équipement informatique Carte réseau (ordinateur, imprimante, tour de CD-ROM) à un ensemble d'autres ressources connectées sur le même réseau Équipement réseau permettant l'interconnexion d'équipements informatique en réseau Commutateur local en optimisant la bande passante. Il ne transmet l’information qu’aux équipements intéressés par la communication (émetteur et récepteur(s)) Dispositif informatique placé au noeud d'un réseau en étoile, qui concentre et distribue les Concentrateur communications de données. À la différence du commutateur, il transmet l’information à tous équipements connectés à ces ports. Ensemble d'adresses faisant l'objet d'une gestion commune. Chaque nom de domaine est Domaine unique et permet d’identifier un site Web, des adresses de messagerie ou un ensemble d’ordinateurs dans un réseau informatique Fournisseur Entreprise commerciale disposant d'une connexion directe à l'Internet et par l'intermédiaire d'accès de laquelle un utilisateur doit passer pour être raccordé à Internet. HTTP Protocole de transfert des pages HTML sur le Web. Réseau mondial associant des ressources de télécommunication et des ordinateurs Internet serveurs et clients, destiné à l'échange de messages électroniques, d'informations multimédias et de fichiers Messagerie Service de transfert de messages envoyés via Internet vers la boîte aux lettres électronique électronique des destinataires choisis par l'émetteur Ressource matérielle (imprimante, tour de CD-ROM) ou logicielle (dossier, logiciel) Partage disponible à travers un réseau informatique. Ensemble de conventions qui autorisent les ordinateurs à communiquer entre eux. Il en Protocole existe de nombreux sur l'Internet et sur les réseaux en général. Exemple : HTTP, POP, SMTP, FTP Ensemble de postes informatiques raccordés par leur carte réseau à des concentrateurs et Réseau des commutateurs interconnectés entre eux Un équipement qui relie plusieurs réseaux, utilisant éventuellement des standards Routeur différents, en effectuant des transferts de données issues d'une station d'un réseau vers un destinataire ne se trouvant pas sur le même segment de réseau Toute application fournissant des services à une autre application appelée "cliente". Par Serveur abus de langage se dit d’une machine sur laquelle sont exécutées une ou plusieurs applications serveur ( serveurs de fichiers, d’impression, de base de données… ) Poste de travail spécialisé qui gère un réseau informatique. Le serveur communique avec Serveur dédié les clients à l'aide de protocoles de communication, comme par exemple TCP/IP. Il permet l’authentification des utilisateurs et des machines figurant dans un annuaire. TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 10 QCM SUR LE RESEAU 1. Un réseau est : Un ensemble de postes informatiques dans une salle de classe. Un ensemble de postes informatiques et de ressources raccordés par leur carte réseau à des concentrateurs ou commutateurs interconnectés entre eux. Toujours un serveur relié à un ensemble de postes informatiques. Réponse 2 Les postes doivent être interconnectés et un réseau en poste à poste est un type de réseau sans serveur. 2. Le réseau me permet de : échanger des informations partager des applications les deux 3. L’expression « réseau à serveur dédié » signifie : un ordinateur appelé serveur assure l’authentification des utilisateurs .et gère l’accès aux ressources. un ordinateur partage des fichiers sur le réseau. un ordinateur possède une connexion à internet utilisée par les autres postes. Réponse 1 Un simple partage d’une ressource ne transforme pas un poste en serveur, ordinateur autorisant ou non l’accès aux ressources du réseau. 4. Pour mettre deux postes en réseau, j’ai besoin : de deux cartes réseau, un modem, un câble RJ45. de deux cartes réseau, un modem, un câble RJ45 croisé. de deux cartes réseau, un câble RJ45 croisé. 5. Le commutateur (Switch) permet de : relier les ordinateurs entre eux et de répéter le message qu’il reçoit à l’ensemble des postes connectés. relier les ordinateurs entre eux et de ne répéter le message qu’il reçoit que vers le poste concerné. relier des ordinateurs de réseaux de type différent Réponse 1 est la définition du Hub. Réponse 3 est la définition de la passerelle. 6. Le rôle d’un routeur est de : relier des réseaux différents et acheminer les paquets vers les destinataires faire la corrélation entre un nom de machine (par exemple, machine1.beaubleu.com) et son adresse IP attribuer une adresse IP à des ordinateurs qui le lui demandent. Réponse 2 : rôle du serveur DNS Réponse 3 : rôle du serveur DHCP 7. L’adresse IP d’un poste est : l’adresse physique de sa carte réseau son adresse logique sur le réseau son nom sur le réseau. Réponse 1 est la MAC adresse 8. Quel est le rôle d’un modem transformer les données numériques en données analogiques relier un ordinateur au téléphone avoir un accès à internet. Réponse 1 L’accès à internet est fourni par le FAI (Wanadoo, free, …) 9. Un serveur DNS est : un pare-feu. un serveur assurant la sécurité du réseau. TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 11 un serveur faisant la relation entre le nom de l’ordinateur et son adresse IP. 10. Un octet est : le regroupement de 8 bits un caractère le nombre de bits transférés en une seconde par un modem. 11. 1 MO correspond à : 1 million d’octets 1 millier d’octets 1 millier méga-octets 12. Une adresse réticulaire est : une adresse mail une adresse URL une adresse IP 13. Un protocole est : l’ensemble des champs à renseigner pour être authentifié sur un réseau. l’ensemble de règles et de procédures à respecter pour permettre la communication entre plusieurs ordinateurs qui échangent des données. l’ensemble des procédures à suivre pour désinfecter un ordinateur d’un virus. 14. Un nom de domaine est la transposition d’une adresse IP en nom facilement mémorisable. le nom donné à mon réseau Le nom machine de l’ordinateur. 15. Le protocole http permet de : envoyer et recevoir un e-mail. transporter et router un message permet à votre navigateur web de dialoguer avec un serveur sur le net. Réponse 3 Protocoles utilisés pour envoyer et recevoir un e-mail = POP, SMTP. Protocoles utilisés pour transporter et router un message = TCP / IP TSIG 2013/2014 P2 – T3 - Les réseaux 12
