introduction aux réseaux

Un livre blanc 1 / 33
INTRODUCTION AUX RÉSEAUX
Par Michèle Germain
Présidente de l’atelier d’écriture de Forum ATENA
Ce livre blanc de la collection « Professeur ATENA » est un document d’initiation et de
vulgarisation destiné à ceux qui ne sont pas des professionnels des réseaux et de
l’informatique mais qui voudraient acquérir quelques notions.
Un livre blanc de Forum ATENA

Un livre blanc 2 / 33
SOMMAIRE
INTRODUCTION AUX RÉSEAUX .................................................................................. 1
1. INTRODUCTION .................................................................................................. 4
1.1. QU’EST-CE QU’UN RÉSEAU ? ................................................................................................ 4
1.2. UN RÉSEAU EST PUBLIC OU PRIVÉ, MAIS APPARTIENT À UNE ENTITÉ.TOPOLOGIE DES RÉSEAUX ................... 4
1.3. LES STANDARDS ............................................................................................................... 4
1.4. QUELQUES DÉFINITIONS ..................................................................................................... 4
2. CONSTITUTION D’UN RÉSEAU ............................................................................ 6
2.1. ARCHITECTURE DES RÉSEAUX ............................................................................................... 6
2.1.1. La liaison point à point .............................................................................................. 6
2.1.2. Le réseau maillé ....................................................................................................... 6
2.1.3. Le réseau sur support unique ..................................................................................... 7
2.1.4. Le réseau peer-to-peer .............................................................................................. 8
2.2. L’INFRASTRUCTURE ........................................................................................................... 9
2.2.1. Liaisons filaires ......................................................................................................... 9
2.2.2. Liaisons sans fil ...................................................................................................... 10
3. TRANSMISION DANS LES RÉSEAUX .................................................................. 11
3.1. LE MODÈLE EN COUCHES ................................................................................................... 11
3.1.1. Entités transportées ................................................................................................ 11
3.1.2. Le modèle OSI ........................................................................................................ 11
3.2. LES MÉCANISMES DE LA TRANSMISSION DE DONNÉES ................................................................. 12
3.2.1. L’adressage ............................................................................................................ 12
3.2.2. Le routage ............................................................................................................. 13
3.2.3. La commutation ...................................................................................................... 13
3.2.4. Contraintes sur les messages transportés .................................................................. 14
3.3. LE MODE CLIENT-SERVEUR ................................................................................................. 14
4. LES COMPOSANTS D’UN RÉSEAU ...................................................................... 16
4.1. LE RÉPÉTEUR ................................................................................................................. 16
4.2. CONCENTRATEUR ............................................................................................................ 16
4.3. PONT .......................................................................................................................... 16
4.4. COMMUTATEUR .............................................................................................................. 17
4.5. ROUTEUR ..................................................................................................................... 18
4.6. LA PASSERELLE .............................................................................................................. 18
5. LES PROTOCOLES DE LA TRANSMISSION DE DONNÉES .................................... 19
5.1. PROTOCOLES COUCHES BASSES ........................................................................................... 19
5.1.1. Principaux protocoles .............................................................................................. 19
5.1.2. Ethernet ................................................................................................................ 19
5.1.3. IP ......................................................................................................................... 20
5.2. PROTOCOLES COUCHES HAUTES .......................................................................................... 20
5.2.1. Principaux protocoles .............................................................................................. 20
5.2.2. UDP ...................................................................................................................... 20
5.2.3. TCP ....................................................................................................................... 20
5.2.4. RTP/RTCP .............................................................................................................. 21
5.2.5. DNS ...................................................................................................................... 22
5.2.6. HTTP ..................................................................................................................... 22
5.2.7. FTP ....................................................................................................................... 22
5.2.8. POP/SMTP .............................................................................................................. 22
6. LE RÉSEAU D’ACCÈS .......................................................................................... 24
6.1. DÉFINITION .................................................................................................................. 24
6.2. L’ADSL....................................................................................................................... 24
6.2.1. Principe ................................................................................................................. 24
6.2.2. Le dégroupage ....................................................................................................... 24
7. LE RÉSEAU SANS FIL ........................................................................................ 26
7.1. INTRODUCTION AUX RÉSEAUX SANS FIL.................................................................................. 26

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7.1.1. Pourquoi un réseau sans fil ? .................................................................................... 26
7.1.2. Les particularités de la radio..................................................................................... 26
7.2. ARCHITECTURE DES RÉSEAUX SANS FIL .................................................................................. 27
7.2.1. Le réseau cellulaire ................................................................................................. 27
7.2.2. Le réseau Mesh ...................................................................................................... 27
7.2.3. Le réseau ad-hoc .................................................................................................... 27
7.3. PRINCIPAUX STANDARDS RADIO .......................................................................................... 28
7.3.1. Wi-Fi ..................................................................................................................... 28
7.3.2. WiMAX .................................................................................................................. 28
7.3.3. LTE ....................................................................................................................... 29
7.3.4. Bluetooth ............................................................................................................... 29
7.3.5. Zigbee ................................................................................................................... 29
8. GLOSSAIRE ....................................................................................................... 30
9. BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................... 32
10. A PROPOS DE L’AUTEUR ................................................................................ 33

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1. INTRODUCTION
1.1. QU’EST-CE QU’UN RÉSEAU ?
…ou plus exactement un réseau de télécommunications.
Un réseau est un ensemble fédérateur constitué d’éléments interconnectés, qui permet à des machines
d’échanger des informations.
Les éléments raccordées sont des machines délivrant des informations (serveurs) ou bien des
machines qui reçoivent ou émettent des informations (terminaux), telles que ordinateurs et des
périphériques, par exemple des terminaux bureautiques (imprimantes, scanners…), des terminaux
industriels (lecteurs de codes-barres, capteurs, contacts télécommandés…), des terminaux téléphoniques,
etc.
Un réseau peut également être constitué d’un ensemble de réseaux interconnecté, comme c’est le cas
d’Internet.
Le réseau est organisé sur une infrastructure de communication filaire ou radio sur laquelle vont
circuler divers flux d’information : données informatiques, phonie, vidéo, commandes à distance,
acquisition de données par capteurs, etc.
Un réseau est public ou privé, mais appartient à une entité.
1.2. TOPOLOGIE DES RÉSEAUX
Sur ce réseau, transite l’information échangée par les équipements raccordés et qui peut être
constituée de données informatiques, d’images, de sons, de signaux de télécommandes, etc.
Selon leur dimension, les réseaux sont classés en cinq catégories :
 WAN (World Area Network) : Ce sont des réseaux à l’échelle d’une région, d’un pays voire de
dimension internationale et souvent publics. C’est par exemple Internet, le réseau téléphonique, etc.
 MAN (Metropolitan Area Network) : Ces réseaux sont à l’échelle d’une ville, en général développés par
des Collectivités locales ou par des associations de particuliers.
 LAN (Local Area Network) : Ce sont les plus nombreux, pour la très grande majorité privés,
développés à l’échelle d’une entreprise ou d’un site industriel.
 PAN (Personal Area Network) : Ce sont de très petits LAN, à l’échelle résidentielle ou d’une TPE. C’est
par exemple le réseau domestique qui raccorde la BOX, les ordinateurs et le téléviseur de la maison.
On range aussi dans cette catégorie des réseaux de très faible portée, à la taille de l’individu. C’est par
exemple la liaison entre votre téléphone portable et son oreillette.
Un réseau fonctionne très rarement de manière autonome. Il est en général relié à un autre réseau, le
cas typique étant le raccordement d’un PAN ou LAN au réseau Internet. La connexion de deux réseaux se
fait au moyen d’une passerelle (ou gateway). Bien sûr, un réseau peut ainsi interopérer avec plusieurs
autres réseaux en utilisant autant de passerelles ou en transitant au travers d’un réseau tiers.
1.3. LES STANDARDS
Les architectures de réseau et leurs interfaces sont normalisés de façon à garantir l’interopérabilité sur
un même réseau d’appareils issus de divers constructeurs.
Il existe un certain nombre d’organismes de standardisation chargés de l’élaboration des
standards (ou normes) et de leur évolution. Citons l’IEEE, l’ETSI, l’UIT, etc.
En marge de ces organismes, il existe des forums qui rassemblent des industriels et des utilisateurs et
qui éditent des RFC (Request For Comments) qui après approbation ont valeur de standard. Un forum très
présent dans le monde des réseaux est l’IETF.
Certains standards sont produits par des groupes de travail auxquels contribuent plusieurs organismes
de standardisation, comme le 3GPP.
1.4. QUELQUES DÉFINITIONS
 Bit et octet
Le bit est l’unité élémentaire d’une information, qui peut prendre la valeur 1 ou 0. La numérotation se
fait dans un système dit binaire (1=‘1’, 2=‘10’, 3=‘11’, 4=‘100’, etc.).
Par commodité, les bits sont couramment regroupés par 8, définissant ainsi un octet.

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Les caractères alphanumériques sont représentés par des patterns de 8 bits (codage ASCII).
 Débit
Il définit les performances d’un réseau, ou une liaison d’un réseau et représente la quantité
d’information qu’on peut faire circuler sur ce support. Il s’exprime en bits/seconde (bit/s), dans le cas des
réseaux on parlera de Kbits/s (1000) et encore plus souvent de Mbits/s (1 million) et maintenant de
Gbits/s (un milliard). Plus le débit est élevé plus une information est transmise rapidement.
Le débit maximal sur une liaison dépend de divers facteurs : performances des équipements
terminaux, qualité de la liaison physique (câble de cuivre, fibre optique, radio) et distance entre émetteur
et récepteur.
On emploie souvent le terme (en toute rigueur impropre) de bande passante pour représenter le
débit.
 Délai
C’est le temps qui s’écoule entre le moment où l’émetteur envoie une information sur le réseau et celui
où le destinataire la reçoit.
 Gigue
La gigue désigne les variations du délai.
 Checksum
Un code de correction d’erreur calculé par un OU exclusif appliqué aux composants d’un bloc
d’information. La checksum est calculée avant l’émission et ajoutée au bloc d’information transmis. Le
destinataire effectue le même calcul et vérifie la cohérence de la checksum calculée avec celle jointe au
bloc reçu. Si elles sont différentes, c’est que le bloc a été erroné pendant la transmission.
La checksum est un moyen de contrôle très simple dont l’efficacité est limitée. Elle est souvent
remplacée par un CRC issu d’une opération mathématique plus complexe qu’un OU exclusif.