Fiche de révision : Réseaux informatiques et protocoles

📋 Plan du Cours

1. Notions fondamentales des réseaux
2. Évolution et architectures réseau
3. Types de réseaux
4. Équipements actifs et passifs
5. Supports de transmission
6. Modèles OSI et TCP/IP
7. Protocoles TCP et UDP
8. Adressage IP et protocoles réseau

📅 Repères chronologiques

1. années 1960Les programmes et les données étaient stockés sous forme de cartes perforées dans de grosses unités centrales.
2. années 1970La mini-informatique utilise des machines moins volumineuses et moins coûteuses, avec écran et clavier, tandis que la transmission à distance passe par des lignes téléphoniques limitées en vitesse.
3. années 1980L’apparition des microprocesseurs accompagne la diffusion des PC d’IBM et de l’Apple II dans les bureaux.

📖 1. Notions fondamentales des réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau : Ensemble d’entités communicantes
• Réseau numérique : Constitué d’ordinateurs connectés entre eux par des liaisons physiques
• Protocole : Règle de communication qui définit comment envoyer et recevoir les données, vérifier leur exactitude et réagir aux erreurs

★ À maîtriser

📌 Pour créer un réseau, il faut au moins deux ordinateurs, une connexion physique ou sans fil et un protocole commun permettant l’envoi et la réception d’informations.

Compléments

• Les réseaux permettent un échange rapide d’informations et un échange à moindre frais.

💡 Astuce mémo

Équipements + liaison + protocole → communication

📖 2. Évolution et architectures réseau

📝 Points essentiels

• La multiplication des PC dans les bureaux a fait apparaître de nouveaux besoins d’échange d’informations.

💡 Astuce mémo

Grosses unités → mini-informatique → microprocesseurs

📖 3. Types de réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• VPN : Connexion sécurisée à un réseau distant via Internet qui permet d’accéder à un LAN comme si l’on y était physiquement

★ À maîtriser

📌 Un PAN couvre une portée personnelle très limitée, un LAN une zone réduite comme une maison ou un bureau, un MAN une ville, un WAN un pays ou davantage, un CAN un campus, et un SAN le stockage et les serveurs.

Compléments

• Un LAN est généralement rapide, privé et facile à administrer, tandis qu’Internet est le plus grand exemple de WAN.

💡 Astuce mémo

PAN local personnel, LAN local, MAN métropolitain, WAN étendu

📖 4. Équipements actifs et passifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Équipement actif : Dispositif alimenté électriquement qui traite, régénère ou dirige les données dans un réseau, principalement aux couches 1 à 3 du modèle OSI
• Switch : Un switch interconnecte plusieurs appareils d’un même LAN, utilise les adresses MAC et une table de commutation, et fonctionne principalement en couche 2.
• Routeur : Un routeur relie plusieurs réseaux, utilise les adresses IP et les protocoles OSPF, BGP ou RIP pour choisir un chemin, et peut effectuer la NAT.

★ À maîtriser

• Une carte réseau permet à un appareil de se connecter au réseau, convertit les données en signaux électriques, radio ou optiques et possède une adresse MAC unique.

Compléments

• Un répéteur étend un signal affaibli sans créer de nouveau réseau et peut diviser le débit Wi-Fi par deux, car il reçoit puis retransmet le signal.

💡 Astuce mémo

Actifs alimentés et traitants, passifs transporteurs non alimentés

📖 5. Supports de transmission

★ À maîtriser

• Un câble Ethernet à paire torsadée contient quatre paires torsadées et peut atteindre 1 Gbps en Cat 5e, 10 Gbps sur 55 m en Cat 6, 10 Gbps sur 100 m en Cat 6a et jusqu’à 40 Gbps en Cat 7/8.

📌 La fibre monomode convient aux longues distances pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilomètres, tandis que la fibre multimode convient aux distances plus courtes dans les datacenters et les bâtiments.

Compléments

• Les blindages Ethernet sont:
  • UTP : non blindé
  • FTP : blindage global
  • STP : blindage par paire
  • S/FTP : blindage global et par paire

📌 Les liaisons sans fil utilisent des ondes radio ou lumineuses et incluent le Wi-Fi, le Bluetooth, le NFC, la 4G/5G et le Li-Fi, mais elles sont sensibles aux interférences et leur débit varie selon l’environnement.

💡 Astuce mémo

Cuivre, lumière ou ondes : trois moyens de transporter les données

📖 6. Modèles OSI et TCP/IP

🔑 Notions clés & Définitions

• Modèle OSI : Le modèle OSI est un cadre conceptuel standardisé par l’ISO en 1984 qui divise les fonctions de communication réseau en sept couches indépendantes des technologies utilisées.
• Modèle TCP/IP : RFC 1122, 1989 — Le modèle TCP/IP est un cadre opérationnel à quatre couches — application, transport, internet et interface réseau — utilisé pour les échanges de données sur Internet.

★ À maîtriser

• Les sept couches OSI sont, de la plus basse à la plus haute:

  • Physique
  • Liaison de données
  • Réseau
  • Transport
  • Session
  • Présentation
  • Application

• La couche Physique transmet les signaux, la couche Liaison gère les trames et les adresses MAC, la couche Réseau gère les paquets et les adresses IP, et la couche Transport assure la communication de bout en bout.

Compléments

• Les couches Session, Présentation et Application gèrent respectivement les sessions, la transformation des données et les services réseau comme HTTP, SMTP, DNS ou FTP.

💡 Astuce mémo

OSI : Physique, Liaison, Réseau, Transport, Session, Présentation, Application

📖 7. Protocoles TCP et UDP

🔑 Notions clés & Définitions

• TCP : TCP est un protocole de transport fiable qui établit une connexion, contrôle le flux, numérote les segments, vérifie les accusés de réception et réémet les données manquantes dans le bon ordre.

★ À maîtriser

• L’établissement d’une connexion TCP suit trois étapes : SYN du client, SYN-ACK du serveur, puis ACK du client.

📌 UDP est un protocole de transport sans connexion, rapide et léger, qui n’effectue ni handshake, ni vérification d’ordre, ni confirmation de réception.

Compléments

• La clôture TCP suit l’envoi d’un FIN, un ACK, un second FIN, puis un ACK final qui ferme la connexion.

• L’en-tête UDP contient:

  • Port source codé sur 16 bits
  • Port destination codé sur 16 bits
  • Longueur codée sur 16 bits
  • Somme de contrôle codée sur 16 bits

💡 Astuce mémo

TCP vérifie et réémet, UDP privilégie rapidité et faible latence

📖 8. Adressage IP et protocoles réseau

🔑 Notions clés & Définitions

• Adresse IP : Identifiant numérique permanent ou provisoire attribué à un appareil d’un réseau utilisant IP et servant à acheminer les paquets
• Masque réseau : Le masque réseau sert à identifier le réseau auquel appartient une machine, car une adresse IP seule ne suffit pas.

★ À maîtriser

📌 IPv4 est codée sur 32 bits, soit 4 octets, tandis qu’IPv6 est codée sur 128 bits, soit 16 octets.

📌 ARP associe une adresse IP à une adresse MAC, DHCP attribue automatiquement une adresse IP, DNS traduit un nom de domaine en adresse IP, et HTTPS ajoute le chiffrement au protocole HTTP.

Compléments

• Les plages privées indiquées sont:

  • 10.0.0.0 à 10.255.255.255 en classe A
  • 172.16.0.0 à 172.31.255.255 en classe B
  • 192.168.0.0 à 192.168.255.255 en classe C

• Pour 10.59.203.0/22, le réseau est 10.59.200.0 et l’adresse de broadcast est 10.59.203.255.

📌 Le filtrage MAC, ou Port Security, peut n’autoriser qu’un PC à accéder au réseau.

💡 Astuce mémo

Adresse + masque → réseau, broadcast et routage

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison TCP et UDP

Comparaison des équipements réseau