AM2 : Réseaux

AM2 : Réseaux
1. Introduction
Dans ce chapitre, nous verrons comment les ordinateurs communiquent entre eux, et comment ses
communications se composent pour faire fonctionner le réseau Internet.
Ces mécanismes de communication de machine à machine s’appellent des protocoles.
 Les protocoles de la couche physique connectent deux ordinateurs à travers leurs bus.
 Les protocoles de la couche lien organisent un réseau local autour d’un serveur, et repèrent
les ordinateurs par l’adresse MAC de leur carte réseau.
 Les protocoles de la couche réseau organisent les réseaux locaux de proche en proche, et
repèrent les ordinateurs par leur adresse IP.
Nous expliquerons comment les informations sont acheminées au travers du réseau par
l’intermédiaire de routeurs.
Un ordinateur peut se décrire à
différentes échelles :
Transistors
Portes booléennes
Composants
(processeurs, mémoires…)
De même, les ordinateurs s’assemblent à leur tour en réseaux de
différentes tailles. Ci-dessous : deux ordinateurs seulement
Un réseau familial
Un réseau local d’entreprise

Le réseau Internet :
Quelques dénominations :
 LAN : « Local Area Network » : à l’intérieur d’un immeuble, ou d’une superficie inférieure à 10 km²
 WAN : « Wide Area Network » : au moins la dimension d’un pays, souvent la planète entière
 RLE : « Réseau Local d’Entreprise "
 Intranet : Réseau privé interne, dans une entreprise ou un lycée par exemple
 Internet : réseau public, national ou international, des entreprises de télécommunication
 Extranet : réseau privé interne et externe, ouvert vers l’extérieur.
2. Protocoles
Prenons un exemple avec La Poste :
Source : http://sebsauvage.net/comprendre/tcpip/index.html
ATTENTION !
Internet et le Web sont deux
choses différentes.
INTERNET = interconnexion de
réseaux de machines
WEB = données échangées sur
Internet via le protocole HTTP
Quand vous voulez envoyer une lettre par la Poste :
 Vous placez votre lettre dans une enveloppe
 Sur le recto, vous inscrivez l’adresse du destinataire
 Au verso, vous écrivez l’adresse de l’expéditeur (la
vôtre !)
Ce sont des règles utilisées par tout le monde :
C’est un protocole !

3. L’organisation par couches
Exemple du calcul d’une moyenne d’élève à l’université : (source : http://www.machaon.fr/isn/reseaux/cours1.pdf)
Le calcul est décomposé en tâches et sous-tâches, avec plusieurs niveaux et plusieurs rôles.
On appelle cela une organisation en pile. C’est ce type d’organisation qui régit les réseaux en
général, et Internet en particulier. La communication entre ordinateurs utilise un empilement de
couches, présentes sur chaque ordinateur du réseau.
A la réception : quand les informations arrivent à la couche physique de l’ordinateur B, elles sont
encapsulées avec plusieurs en-têtes empilés. En « remontant » les couches successives, chaque en-
tête est supprimé au fur et à mesure. C’est la décapsulation des informations.
Une couche est un ensemble de protocoles
qui effectuent des tâches de même niveau.
On distingue cinq couches appelées :
 couche application
 couche transport
 couche réseau
 couche lien
 couche physique
A l’émission : dans l’ordinateur A, chaque
couche accomplit sa tâche, et transmet le
résultat à la couche suivante, en ajoutant
d’autres informations dans un en-tête :
C’est l’encapsulation des informations

4. Trois protocoles en détail
a. Protocoles de la couche physique : communication bit par bit
Basiquement, il s’agit de transférer des 0 et des 1 d’un ordinateur à un autre.
 Le processeur de l’ordinateur A envoie des informations par le bus vers sa carte réseau,
 … qui les transmet, par câble ou radio, vers la carte réseau de l’ordinateur B
 … qui les transmet à son tour, par bus, vers son processeur.
Analogie avec l’élection d’un nouveau pape :
Exercice 1 :
b. Protocoles de la couche lien : le réseau local
L’étape suivante consiste à construire un réseau local, formé de quelques machines connectées par
un protocole physique à un ordinateur central, le serveur. Pour envoyer des informations à un autre
ordinateur, chaque ordinateur passe par le serveur.
On distingue chaque ordinateur en lui attribuant un nom : une adresse MAC (Medium Access
Control).
 Les variations du signal
électrique peuvent être de
plusieurs natures : longueur
d’onde, intensité, phase…
 La transmission entre cartes
réseaux peut se faire par
différents supports :
o Câble métallique
(coaxial)
o Ondes radio
o Fibre optique…
 Parfois, le signal peut être
altéré. Les protocoles
modernes utilisent des
compléments sophistiqués
pour rendre le signal plus
résistant aux erreurs de
transmission.

C’est un mot de 48 bits, écrit comme un sextuplet de nombres à 2 chiffres en base seize, par exemple
10:93:e9:0a:42:ac. Une adresse MAC unique est attribuée à chaque carte réseau au moment de sa
fabrication, ce qui permet d’utiliser l’ordinateur qui l’utilise sur le
réseau local.
Différents protocoles pour cette couche « lien »
Protocole
Analogie
Commentaires
Le serveur communique avec
chaque ordinateur successivement
En classe, le professeur donne la
parole à chaque élève
successivement (tour de table)
Et si un élève n’a rien à dire ?
Et si la durée de parole de l’un
excède le temps imparti ?
Tous les ordinateurs peuvent
communiquer en même temps vers
le serveur
En classe, tous les élèves
peuvent poser une question en
même temps au professeur
Risque de collision entre les
messages ! Le professeur ne
comprend rien. Le serveur non plus.
Tous les ordinateurs peuvent
communiquer en même temps vers
le serveur
+
Le serveur accuse réception dès
qu’il a reçu un message
Tous les élèves posent leur
question en même temps au
professeur.
Ils savent si leur question a été
entendue
Cela ne résout pas le problème de
collision, mais au moins, les élèves
savent que le professeur n’a rien
compris…
Tous les ordinateurs peuvent
communiquer en même temps vers
le serveur
+
Le serveur accuse réception dès
qu’il a reçu un message
+
Tant que l’ordinateur n’a pas eu
d’accusé de réception, il renvoie
son message périodiquement
Tous les élèves peuvent parler en
même temps et poser la même
question autant de fois que
nécessaire, jusqu’à ce que le
professeur leur réponde.
Mieux mais toujours risque de
collision entre les messages (si la
période est la même pour tout le
monde, chacun reposera sa question
en même temps que les autres => on
n’entendra rien !)
Tous les ordinateurs peuvent
communiquer en même temps vers
le serveur
+
Le serveur accuse réception dès
qu’il a reçu un message
+
Tant que l’ordinateur n’a pas eu
d’accusé de réception, il renvoie
son message au bout d’une durée
aléatoire
Tous les élèves peuvent parler en
même temps et poser la même
question autant de fois que
nécessaire, jusqu’à ce que le
professeur leur réponde, mais ils
reposent leur question au bout
d’un laps de temps aléatoire.
Encore mieux : les risques de
collision sont réduits, et chaque
élève pourra au final avoir l’accusé
de réception du professeur.
Comment trouver une adresse
MAC ?
 Ouvrir une fenêtre terminal
(invite de commandes)
 Taper ipconfig/all (sous
Windows)
 Combien voyez-vous d’adresses
MAC différentes ?
 Eteindre, puis rallumer
l’ordinateur. Les adresses ont
elles changé ?
Protocole Ethernet ou Wifi par exple