Notions fondamentales en réseau informatique

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I. Les réseaux informatiques et leurs intérêts: 
(Qu'est-ce qu'un réseau informatique?  Question du concours ministère de l'énergie, des mines, de l'eau et de l'environnement- Maroc)

Un réseau informatique est un ensemble d'entités interconnectées les unes aux autres, grâces à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données numériques.

Un réseau informatique permet:
- le partage de ressources (fichiers, applications ou matériels)
- la communication entre personnes
- la communication entres processus
- l'accès à l'information
II. Les types de réseaux:

       II.1. Selon leurs modes de fonctionnement:
      Réseaux poste à poste (peer to peer)
                          Réseaux client/serveur
· ne comportent que peu de postes
· chaque utilisateur est l'administrateur de sa propre machine 
· pas d'administrateur central, pas de super utilisateur, pas d'hiérarchie entre les postes ni entre les utilisateurs
· chaque poste est à la fois client et serveur

 ·  Caractéristiques:
  +le coût réduit
  +la simplicité et la rapidité d'installation
  -la sécurité est parfois très faible
  -la maintenance du réseau est difficile
· comporte généralement plus de 10 postes
· structure hiérarchique

 ·  Caractéristiques:  
+l'indépendance 
     · les stations peuvent travailler en mode autonome
     ·  la communication se passe directement de client à       serveur
+la centralisation
     · l'administration du système est réalisée par un                  administrateur qui gère le réseau et qui a tous les          droits 
     · les stations clients sont configurées une                      configuration   standard à partir du serveur 

      II.2. Selon leurs tailles:
(Donner une classification des réseaux selon la taille?  Question du concours ministère de l'énergie, des mines, de l'eau et de l'environnement -2013- Maroc)

LAN
Local Area Network
Réseau local
Échelle géographique : petite zone géographique (salle informatique, une habitation particulière, un bâtiment ou un site d'entreprise).

Désignation : un réseau qui permet l’accès multiple au média partagé à longue bande passante.
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Il s'agit d'un ensemble d'ordinateurs appartenant à une même organisation et reliés entre eux dans une petite aire géographique par un réseau, souvent à l'aide d'une même technologie (la plus répandue étant Ethernet).

Dans ce type de réseau on peut distinguer deux modes de fonctionnement :
  • dans un environnement d'"égal à égal" (en anglais peer to peer), dans lequel il n'y a pas d'ordinateur central et chaque ordinateur a un rôle similaire
  • dans un environnement "client/serveur", dans lequel un ordinateur central fournit des services réseau aux utilisateurs
MAN
Metropolitan Area Network
Réseau métropolitain
Échelle géographique : zone métropolitaine (campus, ville).

Désignation : ensemble de LANs proches reliés les uns aux autres à des débits importants.
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interconnectent plusieurs LAN géographiquement proches (au maximum quelques dizaines de km) à des débits importants. Ainsi un MAN permet à deux noeuds distants de communiquer comme si ils faisaient partie d'un même réseau local.

Un MAN est formé de commutateurs ou de routeurs interconnectés par des liens hauts débits (en général en fibre optique).
WAN
Wide Area Network
Réseau étendu
Échelle géographique : grande zone géographique (pays, continent, planète entière).

Désignation : ensemble de LANs éloignés reliés les uns aux autres, permet l’accès à des liaisons en série plus lentes.
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interconnecte plusieurs LANs à travers de grandes distances géographiques.

Les débits disponibles sur un WAN résultent d'un arbitrage avec le coût des liaisons (qui augmente avec la distance) et peuvent être faibles.

Les WAN fonctionnent grâce à des routeurs qui permettent de "choisir" le trajet le plus approprié pour atteindre un noeud du réseau.

Le plus connu des WAN est Internet.

       II.3. Selon leurs topologie logique/physique:
      On peut différencier 2 types de topologies :

             1.Topologie physique: la disposition physique des médias et des hôtes sur le réseau.

Topologie en bus   
 Dans une topologie en bus tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot « bus » désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau:
+facile à mettre en oeuvre
+posséder un fonctionnement simple.
-extrêmement vulnérable étant donné que si l'une des connexions est défectueuse, l'ensemble du réseau en est affecté.
-risque de collision élevé. (Afin de contrôler l'accès au média et limiter les collisions de données cette topologie utilise le CSMA/CD.)
Topologie en étoile
Ce type de réseau est très employé, car efficace et peu couteux. Tous les éléments sont reliés à un point central. Si un hôte tombe, seul celui-ci tombe, par contre si un élément central tombe, tout le réseau tombe.
Topologie en anneau
Une topologie en anneau ressemble assez à une topologie en bus, sauf qu'elle n'a pas de fin ni de début, elle forme une boucle. Quand un paquet est envoyé, il parcourt la boucle jusqu'à ce qu'il trouve le destinataire. Il existe soit la topologie en anneau simple soit la topologie en double boucle(FDDI), qui permet une redondance et qui comme son nom l'indique est formé de deux anneaux.

·  toutes les stations sont connectées en chaîne les unes aux autres par une liaison bipoint.
·  Bande passante de 45 Mbits/s.
·  trés couteux à mettre en oeuvre.
·  Son importance réside dans le fait de pouvoir passer l'information d'une façon très rapide, (exemple d'utilisation: la recherche dans plusieurs bibliothèques interconnectées.)
·  pour éviter la collision la topologie en anneau adopte le principe de passage de jeton d'une façon séquentielle.
·  la défaillance d'un hôte rompt la structure d'un réseau en anneau; pour éviter ce problème, les hôtes peuvent être reliés à un répartiteur appelé MAU (Multistation Access Unit) qui va gérer la communication entre les ordinateurs en allouant à chacun d'eux un temps de parole.
Topologie maillée
·  chaque hôte est connecté à tous les autre hôtes disponibles sur le réseau.
·  Cette topologie se rencontre dans les grands réseaux de distribution (Internet est basé sur une topologie partiellement maillée).
Topologie hiérarchique
 · une arborescence d'hôtes contrôlée par l'ordinateur père.
· l'inconvénient paraît lorsque cet ordinateur qui contrôle le trafic tombe en panne; la moitié du réseau est paralysé par la suite

             2.Topologie logique:

La topologie logique, par opposition à la topologie physique, représente la façon dont les données transitent dans les lignes de communication. Les topologies logiques les plus courantes sont Ethernet, Token Ring et FDDI.

   Ethernet
Tous les ordinateurs d'un réseau Ethernet sont reliés à une même ligne de transmission, et la communication se fait à l'aide d'un protocole appeléCSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect ce qui signifie qu'il s'agit d'un protocole d'accès multiple avec surveillance de porteuse (Carrier Sense) et détection de collision).
Token Ring
L'anneau à jeton est une technologie d'accès au réseau basé sur le principe de la communication au tour à tour; Un jeton électronique est transmis de façon séquentielle à chaque hôte lui donnant le droit de emettre pour un durée determinée.
FDDI
La technologie LAN FDDI (Fiber Distributed Data Interface) est une technologie d'accès au réseau sur des lignes de type fibre optique. Il s'agit en fait d'une paire d'anneaux (l'un est dit "primaire", l'autre, permettant de rattraper les erreurs du premier, est dit "secondaire"). Le FDDI est un anneau à jeton à détection et correction d'erreurs (c'est là que l'anneau secondaire prend son importance).

La topologie FDDI ressemble de près à celle de token ring à la différence près qu'un ordinateur faisant partie d'un réseau FDDI peut aussi être relié à un concentrateur MAU d'un second réseau. On parle alors de système biconnecté

 III. Utilisation de modèle en couches


Définition :
·  Un modèle en couches est un modèle qui décrit le fonctionnement des protocoles au sein de chacune des couches, et leur interaction avec les couches supérieures et inférieures.
·  Il permet ainsi de décrire les interactions entre les différents protocoles utilisés.
·  Un protocole est un mécanisme qui fournit les règles et les formats qui régissent la manière dont les données sont traitées.
Avantages de modèle en couches :
·  Favorise la standardisation en fournissant un langage commun pour décrire des fonctions et des fonctionnalités réseau.
·  Favorise la concurrence car des produits de différents fournisseurs peuvent fonctionner ensemble.
·  Favorise l’indépendance entre les protocoles en empêchant que la modification de la technologie ou des fonctionnalités au niveau d’une couche affecte des couches supérieures et inférieures.
·  aide à concevoir des réseaux complexes, multi-usages et multifournisseurs.
Les principaux modèles utilisés sont :
II OSI
TCP/IP
Qui est un modèle de référence !
·  fournit une référence commune pour maintenir la cohérence dans tous les types de protocoles et de services réseau.
·  n’est pas destiné à être une spécification d’implémentation.
·  son principal objectif est d’aider à obtenir une compréhension plus claire des fonctions et du processus impliqués.
·  utilisé pour la conception de réseaux de données, pour les spécifications de fonctionnement et pour le dépannage.
Qui est un modèle de protocole !
Fournit un modèle qui correspond à une suite de protocoles particulière.
      Couches OSI                                                                                                       Couches TCP/IP     




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