Fiche de révision : Internet et réseaux numériques

📋 Plan du Cours

1. Évolution des ordinateurs
2. Unités et capacités de stockage
3. Réseaux physiques et débits
4. Paquets, routage et protocole TCP/IP
5. Adresses IP et système DNS
6. Contrôle et neutralité du Net
7. Enjeux sociaux du numérique

📅 Repères chronologiques

1. 12 mai 1941L’ingénieur allemand Konrad Zuse conçoit la Z3, le premier calculateur numérique à relais électromécaniques
2. 1943Le Colossus 1 devient opérationnel à Bletchley Park au Royaume-Uni pour effectuer des calculs électroniques — Tommy Flowers et son équipe, 1943
3. 1945L’ENIAC est lancé comme le premier ordinateur entièrement électronique construit — John Mauchly et J. Presper Eckert, 1945
4. 1958Dwight D. Eisenhower fonde l’Advanced Research Projects Agency, ou ARPA, comme agence du ministère de la Défense américain
5. 1961Paul Baran et Donald Davies proposent de découper les messages en paquets afin de maintenir les communications même en cas d’attaque nucléaire
6. 1969Le réseau ARPANET naît et relie notamment quatre nœuds situés à UCLA, Stanford, Berkeley et Salt Lake City — Joseph Licklider, 1969
7. 1982L’adaptation du protocole TCP/IP fait du réseau Internet un moyen d’échanger des données de manière fiable et ordonnée entre deux appareils
8. 1983Le DNS est créé pour transformer un nom de domaine en adresse IP
9. 1989Tim Berners-Lee invente le Web et fait naître le World Wide Web

📖 1. Évolution des ordinateurs

★ À maîtriser

📌 Un ordinateur portable actuel possède généralement plusieurs gigaoctets de RAM, des milliards de transistors, une fréquence de processeur de 3 à 5 GHz, une masse d’environ 1 à 3 kg et une consommation d’environ 20 à 200 W.

Compléments

📌 La Z3 possède environ 2 600 relais, une mémoire d’environ 176 octets, une fréquence de 5 à 10 Hz, une addition en environ 0,8 seconde, une masse d’environ 1 tonne et une consommation d’environ 4 kW.

💡 Astuce mémo

Z3 lourd et lent, ordinateur actuel léger et puissant

📖 2. Unités et capacités de stockage

🔑 Notions clés & Définitions

• Octet : Unité de stockage composée de 8 bits

★ À maîtriser

📐 Formule — Selon les unités décimales standardisées par l’IEC, $1\,\mathrm{Ko}=1\,000\,\mathrm{o}$, $1\,\mathrm{Mo}=1\,000\,\mathrm{Ko}$, $1\,\mathrm{Go}=1\,000\,\mathrm{Mo}$, $1\,\mathrm{To}=1\,000\,\mathrm{Go}$ et $1\,\mathrm{Po}=1\,000\,\mathrm{To}$.

Compléments

📌 Dans l’ancienne notation informatique, $1\,\mathrm{Ko}=2^{10}=1\,024$ octets, $1\,\mathrm{Mo}=2^{20}=1\,048\,576$ octets, $1\,\mathrm{Go}=2^{30}=1\,073\,741\,824$ octets et $1\,\mathrm{To}=2^{40}=1\,099\,511\,627\,776$ octets.

💡 Astuce mémo

bit → octet → Ko → Mo → Go → To → Po

📖 3. Réseaux physiques et débits

📝 Points essentiels

📌 La fibre optique peut atteindre 100 Mo/s, l’ADSL fournit environ 2,75 Mo/s, le Wi-Fi peut atteindre 7 Mo/s, le Bluetooth environ 0,4 Mo/s et la 4G fournit généralement 2,5 à 20 Mo/s pour la téléphonie.

• La 4G peut théoriquement atteindre environ 1 Gbit/s, avec un débit généralement constaté de 20 à 150 Mbit/s, tandis que la 5G peut atteindre plusieurs Gbit/s, avec un débit généralement constaté de 100 à 1 000 Mbit/s.

💡 Astuce mémo

Filaire par câble, sans-fil par ondes

📖 4. Paquets, routage et protocole TCP/IP

🔑 Notions clés & Définitions

• Paquet IP : Enveloppe numérique contenant notamment les adresses IP source et destination, un en-tête TCP, un compteur TTL et les données

★ À maîtriser

• Pour transmettre un message sur Internet, l’émetteur identifie le destinataire, découpe les données en paquets, ajoute des informations d’adressage, transmet les paquets par des routeurs, puis le destinataire les remet dans l’ordre.

📌 Le protocole IP permet d’adresser les paquets et de déterminer leur acheminement vers la destination, tandis que le protocole TCP assure le transport, la numérotation, l’intégrité et la remise dans le bon ordre.

📌 La taille maximale indiquée pour un paquet est de 1 500 octets, soit environ 1,5 Ko.

Compléments

📌 Le compteur TTL est décrémenté à chaque passage par un routeur et le paquet est détruit lorsqu’il atteint 0 afin d’éviter qu’il ne circule indéfiniment.

• Pour une photo de 2 Go, la transmission consiste à la découper en paquets de 1 500 octets maximum, puis à ajouter à chaque paquet les en-têtes IP et TCP.

💡 Astuce mémo

Découpage en paquets → routage indépendant → réassemblage fiable

📖 5. Adresses IP et système DNS

🔑 Notions clés & Définitions

• Adresse IPv4 : Écrite en notation décimale à points sous la forme de quatre nombres compris entre 0 et 255, soit 32 bits ou 4 octets
• DNS : Système de nommage organisé en domaines et sous-domaines qui fait correspondre une adresse symbolique mémorisable à une adresse IP

★ À maîtriser

• Une adresse IPv6 est codée sur 16 octets, soit 128 bits, ce qui permet $2^{128}$ combinaisons.

Compléments

• Les serveurs de noms de domaine sont répartis sur plusieurs ordinateurs dans le monde et répondent aux requêtes des navigateurs pour retrouver l’adresse IP de la machine hébergeant une page Web.

💡 Astuce mémo

Le DNS est l’annuaire qui transforme un nom de site en adresse IP

📖 6. Contrôle et neutralité du Net

🔑 Notions clés & Définitions

• Neutralité du Net : Règle selon laquelle les opérateurs ne doivent théoriquement pas discriminer les contenus circulant sur le réseau, quel que soit l’utilisateur ou le type de données

★ À maîtriser

📌 Le contrôle d’Internet peut être exercé par des États ou par des entreprises privées, notamment les GAFAM, qui récoltent des données et influencent l’accès à l’information.

Compléments

📌 Les fournisseurs d’accès peuvent théoriquement bloquer ou ralentir certains types de trafic, comme le téléchargement en pair à pair.

• En 2020, 109 épisodes de coupures d’Internet ou de restrictions à la navigation en ligne ont été recensés en France.

💡 Astuce mémo

Contrôler les contenus peut sécuriser, mais aussi censurer

📖 7. Enjeux sociaux du numérique

★ À maîtriser

• Les coupures d’Internet empêchent les citoyens de partager des informations, d’accéder à des informations sanitaires ou de vérifier le trafic routier.

Compléments

• Les infrastructures Internet nationales peuvent faciliter le contrôle de l’information et la censure en permettant de couper certains réseaux sociaux tout en conservant l’accès à des sites gouvernementaux.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des générations d’ordinateurs