La circulation de l’information dans un réseau informatique

Réseau Local

Un réseau local, aussi appelé LAN (Local Area Network), est un réseau de petite dimension interconnectant plusieurs machines ensemble. Par exemple, le réseau du collège ou le réseau de votre domicile (avec la box Internet) sont des LAN.

Pour se connecter à un réseau local, une machine doit disposer d'une carte-réseau.

Machines communicantes

Les machines du LAN peuvent être  :

• des ordinateurs de bureau ou portables  ;
• des équipements mobiles, comme les smartphones ou tablettes  ;
• des serveurs, qui offrent des services utilisables à l'intérieur du réseau local, comme le stockage de fichiers par exemple  ;
• des périphériques réseaux, comme les imprimantes réseaux.

Structure d'un LAN

Étoile

Un réseau en étoile est adapté pour les LAN simples et de petite dimension, comme le LAN de votre domicile  :

Arbre

Un réseau en arbre convient mieux pour les LAN plus grands et plus complexes, comme celui du collège  :

Équipements d'un réseau local

Commutateur et points d'accès

Dans un LAN, les machines sont interconnectées grâce à un dispositif d'interconnexion  :

• le commutateur, ou switch en anglais, qui permet une interconnexion filaire  ;
• le point d'accès sans fil qui permet une interconnexion sans fil.

Routeur

Un routeur permet d'interconnecter plusieurs LAN ensemble, de manière à créer un réseau de plus grande dimension. Grâce à un ou plusieurs routeurs, il est possible de créer  :

• un MAN, Metropolitan Area Network, qui est un réseau pouvant s'étendre sur quelques kilomètres  ;
• un WAN, Wide Area Network, qui est un réseau sans limite de taille. Internet est un WAN.

Modem

Un modem est un dispositif capable de convertir un signal numérique d'un certain type vers un autre type. Par exemple, un modem fibre optique permet de convertir des signaux filaires utilisés dans un LAN avec les signaux pour fibre optique utilisés sur internet.

Box Internet

Le LAN de votre domicile comporte très probablement une Box Internet. Une Box Internet est un équipement très polyvalent, qui contient notamment un switch Ethernet, un point d'accès Wi-Fi, un routeur et un modem.

EN RÉSUMÉ

Adresse IP

Dans un réseau local, toutes les machines (ordinateurs, smartphones, etc.) possèdent une adresse pour les identifier : l'adresse IP pour Internet Protocol. Les adresses IP peuvent être modifiées en paramétrant la carte réseau de l'ordinateur ou du smartphone.

Une adresse IP s'écrit avec 4 nombres séparés par le symbole « . ». Chaque nombre varie de 0 à 255.

Exemples d'adresses IP

• 145.201.142.29
• 192.168.19.2
• 12.187.241.167

Géolocalisation

L'adresse IP d'un ordinateur ou d'un smartphone permet de le géolocaliser. Géolocaliser signifie trouver la position de quelqu'un ou quelque chose sur Terre.

De très nombreux sites web permettent, facilement et gratuitement, de géolocaliser un équipement à partir de son adresse IP.

IPv4 et IPv6

Les adresses présentées ci-dessous sont les adresses IP version 4 (IPv4). Elles sont encore très utilisées, mais sont amenées à être remplacées par les adresses IP version 6 (IPv6), qui sont disponibles en plus grand nombre.

Adresses IP des LAN

Certaines adresses IP sont réservées pour être utilisées uniquement dans des LAN : on dit que ce sont des adresses IP privées.

Exemples d'adresses IP privées

• le LAN de votre domicile utilise très certainement des adresses IP commençant par 192.168 ;
• le LAN de votre collège utilise très certainement des adresses IP commençant par 192.168, 172.16 ou 10.0.

EN RÉSUMÉ

Statique et dynamique

Les adresses-IP (Internet Protocol) sont librement modifiables et peuvent être paramétrées de deux manières :

• de manière statique : dans ce cas, elle est choisie par un humain, qui la paramètre manuellement, et elle restera fixe tant qu'elle ne sera pas modifiée à nouveau ;
• de manière dynamique : dans ce cas, elle est gérée automatiquement par un serveur DHCP qui se trouve dans le même réseau que la machine. L'adresse change à chaque redémarrage de la machine.

Structure et découpage

Découpage et masque

Une adresse IP peut être découpée en deux parties :

• le champ de sous-réseau, aussi nommé net-ID ou subnet-ID ;
• le champ hôte, aussi nommé host-ID.

Masque de sous-réseau

Le découpage de l'adresse-IP en deux parties se fait grâce au masque de sous-réseau. Le masque de sous-réseau s'écrit, comme l'adresse-IP, avec quatre nombres décimaux séparés par le symbole « . ». Les trois masques les plus courants sont :

• 255.0.0.0
• 255.255.0.0
• 255.255.255.0

Exemples de découpage

Lors du découpage, la partie de l'adresse-IP correspondant aux 255 du masque fait partie du champ de sous-réseau, alors que celle correspondant aux 0 du masque fait partie du champ hôte :

Sous-réseaux

Dans un réseau, deux systèmes peuvent communiquer uniquement s'ils ont le même champ de sous-réseau.

L'ensemble des systèmes ayant le même champ de sous-réseau forment ce qu'on appelle un sous-réseau.

La structuration d'un réseau en plusieurs sous-réseaux dépend du paramétrage des adresses IP et des masques de sous-réseau : elle est indépendante du câblage.

EN RÉSUMÉ

Connexion à la passerelle

Pour accéder à Internet, une machine (ordinateur, smartphone…) doit d'abord se connecter à une passerelle. Cette passerelle peut être  :

• une box Internet (réseau domestique)  ;
• un routeur passerelle (réseau du collège)  ;
• une antenne mobile (4G/5G).

Une fois connecté, l'équipement envoie ses données (message, vidéo, page web…) à cette passerelle, qui les transmet ensuite vers Internet.

Circulation de l'information sur Internet

Sur Internet, les données ne circulent pas en une seule fois  : elles sont découpées en petits paquets de données.

Ces paquets voyagent à travers un immense réseau mondial (réseau de type WAN), en traversant des câbles, souvent en fibre optique, appelés dorsales Internet, ainsi que de nombreux routeurs.

À chaque étape, un routeur reçoit les paquets et décide de la meilleure direction à prendre pour atteindre la destination.

Les paquets peuvent emprunter des chemins différents, mais ils sont réassemblés à l'arrivée.

Finalement, les données arrivent à la passerelle du destinataire, qui les transmet à l'appareil concerné.

Rôle du routage

Internet étant composé de nombreux réseaux interconnectés (LAN, MAN, WAN), plusieurs chemins sont possibles pour acheminer les données. Le routage est le mécanisme qui permet aux routeurs de choisir le chemin le plus approprié pour chaque paquet.

Pour que tous les routeurs puissent communiquer et coordonner le chemin des données, des protocoles de routage sont utilisés. Ces protocoles sont un ensemble de règles à suivre. Les protocoles permettent  :

• de trouver un chemin efficace entre l'émetteur et le destinataire  ;
• d'assurer que les données arrivent correctement  ;
• d'échanger des informations sur l'état du réseau.

EN RÉSUMÉ