Réseaux : modèle OSI, TCP/IP et adressage IP : fiche de révision
Couches OSI, encapsulation, adresses IPv4 et masques, sous-réseaux, DHCP et DNS, commandes de diagnostic : la fiche réseau du bloc 1, avec les calculs qui tombent au partiel.
1Modèles OSI et TCP/IP
Le modèle OSI découpe la communication en sept couches, de bas en haut : 1 physique (bits, câbles, Wi-Fi), 2 liaison (trames, adresses MAC, commutateurs), 3 réseau (paquets, adresses IP, routeurs), 4 transport (segments, TCP fiable / UDP rapide, ports), 5 session, 6 présentation (chiffrement, encodage), 7 application (HTTP, DNS, SMTP). Moyen mnémotechnique : « Pour Le Réseau Tout Se Passe Automatiquement ». Le modèle TCP/IP, réellement implémenté, regroupe en quatre couches : accès réseau, internet, transport, application.
À chaque descente de couche, l'encapsulation ajoute un en-tête ; l'unité de données change de nom (donnée → segment → paquet → trame → bits). Ports à connaître par cœur : HTTP 80, HTTPS 443, SSH 22, FTP 21, SMTP 25, DNS 53, DHCP 67/68, RDP 3389. TCP établit une connexion (poignée de main en trois temps SYN, SYN-ACK, ACK) et garantit la livraison ; UDP envoie sans connexion — streaming, DNS, jeux.
2Adressage IPv4, masques et sous-réseaux
Une adresse IPv4 tient sur 32 bits, notée en quatre octets décimaux (192.168.1.10). Le masque sépare la partie réseau de la partie hôte : 255.255.255.0 = /24 en notation CIDR (24 bits de réseau). Adresses privées (non routées sur Internet) : 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 ; 127.0.0.1 est la boucle locale. L'adresse réseau a tous ses bits d'hôte à 0, l'adresse de diffusion (broadcast) tous à 1 : sur 192.168.1.0/24, le réseau est 192.168.1.0, le broadcast 192.168.1.255, et les hôtes vont de .1 à .254.
Nombre d'hôtes utilisables = 2^(32 − préfixe) − 2. Un /24 offre 254 hôtes, un /25 en offre 126, un /26 en offre 62, un /30 en offre 2 (liaison point à point). Le découpage en sous-réseaux (subnetting) consiste à emprunter des bits d'hôte : découper 192.168.1.0/24 en quatre sous-réseaux donne des /26 : 192.168.1.0, .64, .128, .192. Le calcul inverse (VLSM) attribue à chaque service le préfixe juste nécessaire. IPv6 (128 bits, notation hexadécimale, ::1 pour la boucle locale) supprime la pénurie d'adresses et le NAT.
3Services réseau : DHCP, DNS, NAT, VLAN
DHCP attribue automatiquement adresse IP, masque, passerelle et DNS aux clients (échange DORA : Discover, Offer, Request, Acknowledge) avec un bail d'une durée définie ; les serveurs et imprimantes reçoivent plutôt des adresses fixes ou des réservations. DNS traduit les noms de domaine en adresses IP (enregistrements A pour IPv4, AAAA pour IPv6, CNAME alias, MX messagerie, TXT) via une résolution récursive du résolveur vers les serveurs racine, TLD puis autoritaires.
Le NAT (traduction d'adresses) permet à un réseau privé de sortir sur Internet derrière une seule adresse publique (PAT : plusieurs hôtes distingués par le port). Les VLAN segmentent logiquement un commutateur en plusieurs réseaux (isolation, sécurité, limitation des domaines de diffusion) ; le trunk 802.1Q transporte plusieurs VLAN sur un même lien et le routage inter-VLAN passe par un routeur ou un commutateur de niveau 3. Commandes de diagnostic incontournables : ipconfig /all (Windows) ou ip a (Linux) pour la configuration, ping pour la connectivité, tracert/traceroute pour le chemin, nslookup ou dig pour le DNS, netstat pour les connexions et ports ouverts.
4Ce qui tombe au partiel et à l'épreuve E4
Les exercices classiques : donner l'adresse réseau, le broadcast et la plage d'hôtes d'une adresse/masque ; découper un réseau en n sous-réseaux ; dire si deux hôtes sont sur le même réseau (comparer les parties réseau après application du masque) ; associer un protocole à sa couche et à son port ; expliquer pourquoi un client n'obtient pas d'adresse (serveur DHCP hors VLAN, bail épuisé) ou ne résout pas un nom (DNS injoignable, cache). Le bloc 1 (support et mise à disposition de services) s'évalue à l'oral E4 sur un portfolio de réalisations : installation d'un service, résolution d'incidents documentée en respectant la démarche ITIL (incident = interruption non planifiée ; problème = cause racine d'incidents répétés ; SLA = engagement de niveau de service).
Entraînement : refaire les calculs de sous-réseaux à la main jusqu'à automatiser la table des masques (/25 = 128, /26 = 192, /27 = 224, /28 = 240), et créer une flashcard par protocole (nom, couche, port, TCP ou UDP).
Définitions à connaître par cœur
Quiz : teste-toi sur réseaux : modèle osi, tcp/ip et adressage ip
9 questions corrigées. Réponds avant d'ouvrir la correction !
1. À quelle couche du modèle OSI appartient l'adresse IP ?
- A.Couche 2 liaison
- B.Couche 3 réseau
- C.Couche 4 transport
- D.Couche 7 application
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Réponse : B. Couche 3 réseau
L'adresse IP et le routage relèvent de la couche 3 ; l'adresse MAC relève de la couche 2.
2. Combien d'hôtes utilisables dans un réseau /26 ?
- A.30
- B.62
- C.126
- D.254
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Réponse : B. 62
2^(32−26) − 2 = 64 − 2 = 62 hôtes (adresse réseau et broadcast exclues).
3. Quelle est l'adresse de diffusion du réseau 192.168.10.0/24 ?
- A.192.168.10.0
- B.192.168.10.1
- C.192.168.10.254
- D.192.168.10.255
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Réponse : D. 192.168.10.255
Le broadcast a tous les bits d'hôte à 1 : 192.168.10.255.
4. Quel port utilise HTTPS ?
- A.22
- B.80
- C.443
- D.3389
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Réponse : C. 443
HTTPS = 443 ; HTTP = 80 ; SSH = 22 ; RDP = 3389.
5. Le protocole de transport fiable, orienté connexion, est…
- A.UDP
- B.TCP
- C.IP
- D.ICMP
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Réponse : B. TCP
TCP établit une connexion (SYN, SYN-ACK, ACK) et acquitte les segments ; UDP n'offre aucune garantie.
6. Quelle adresse est privée ?
- A.8.8.8.8
- B.172.20.5.1
- C.1.1.1.1
- D.203.0.113.4
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Réponse : B. 172.20.5.1
172.16.0.0/12 (172.16.x.x à 172.31.x.x) est une plage privée, comme 10/8 et 192.168/16.
7. Un enregistrement DNS de type MX désigne…
- A.un alias
- B.un serveur de messagerie
- C.une adresse IPv6
- D.un serveur de noms
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Réponse : B. un serveur de messagerie
MX = Mail eXchange ; A/AAAA = adresses ; CNAME = alias ; NS = serveur de noms.
8. Quelle commande affiche le chemin emprunté par les paquets sous Windows ?
- A.ping
- B.ipconfig
- C.tracert
- D.nslookup
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Réponse : C. tracert
tracert (traceroute sous Linux) liste les routeurs traversés ; ping teste la connectivité.
9. Un incident, au sens ITIL, est…
- A.la cause racine de plusieurs pannes
- B.une interruption non planifiée ou une dégradation d'un service
- C.un engagement de niveau de service
- D.une demande de changement
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Réponse : B. une interruption non planifiée ou une dégradation d'un service
L'incident est l'interruption ; le problème est sa cause racine ; le SLA est l'engagement de service.
Questions fréquentes
Comment calculer rapidement le nombre d'hôtes d'un sous-réseau ?
2 puissance (32 moins le préfixe), moins 2 pour l'adresse réseau et le broadcast : /24 → 254, /25 → 126, /26 → 62, /27 → 30, /28 → 14, /30 → 2. Apprendre la table des masques (128, 192, 224, 240, 248, 252) rend le calcul instantané.
Quelle différence entre TCP et UDP ?
TCP est orienté connexion, fiable (accusés de réception, retransmission, ordre) mais plus lourd : web, mail, transfert de fichiers. UDP est sans connexion, rapide, sans garantie : streaming, voix, DNS, jeux en ligne.
Comment se passe l'épreuve E4 du BTS SIO ?
E4 « Support et mise à disposition de services informatiques » est un oral fondé sur un portfolio de réalisations professionnelles (stages, ateliers) : présentation d'une réalisation, questions techniques du jury, démarche de gestion des incidents et de documentation.
Comment réviser efficacement le réseau en BTS SIO ?
En refaisant des exercices de sous-réseaux à la main, en construisant une flashcard par protocole (couche, port, TCP/UDP) et par commande, et en générant des QCM depuis le cours pour vérifier les correspondances qui tombent au partiel.