La circulation de l’information dans un réseau informatique

Qu'est-ce qu'un réseau local ?

Un réseau local, aussi appelé LAN (Local Area Network), est un réseau de petite dimension (jusqu'à quelques centaines de mètres). Un LAN permet d'interconnecter plusieurs machines ensemble.

Vous utilisez probablement deux LAN de manière régulière :

• le réseau du collège ;
• le réseau de votre domicile, qui fonctionne grâce à une box Internet.

Machines communicantes

Les machines du LAN peuvent être de différents types selon leurs fonctions et leurs capacités de connexion.

Types de machines

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.

Carte-réseau

Pour se connecter à un réseau local, une machine doit disposer d'une carte-réseau. Cette carte permet à la machine de communiquer avec les autres équipements du réseau.

Les deux principaux types de cartes réseau sont :

• les cartes Ethernet, permettant de se connecter à un réseau local filaire ;
• les cartes Wi-Fi, permettant de se connecter à un réseau local sans fil.

Structure d'un LAN

La plupart des LAN sont structurés en étoile ou en arbre selon leur taille et leur complexité.

Étoile

Un réseau en étoile (star) est adapté pour les LAN simples et de petite dimension, comme le LAN de votre domicile. Dans cette configuration, toutes les machines sont connectées à un équipement central.

Arbre

Un réseau en arbre (tree) convient mieux pour les LAN plus grands et plus complexes, comme celui du collège. Cette structure permet de gérer un plus grand nombre de machines en créant des branches hiérarchiques.

Commutateur et points d'accès

Un LAN comporte un ou plusieurs dispositifs d'interconnexion. Le rôle d'un dispositif d'interconnexion est de faire passer les messages/données d'une machine à une autre.

Principaux dispositifs d'interconnexion

Les deux principaux dispositifs d'interconnexion sont :

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

Routeur

Un routeur est un dispositif d'interconnexion plus sophistiqué que les commutateurs et les points d'accès. Le routeur permet d'interconnecter plusieurs LAN ensemble, de manière à créer un réseau de plus grande dimension.

Types de réseaux créés avec des routeurs

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, pour modulateur-démodulateur, est un dispositif capable de convertir un signal numérique d'un certain type vers un autre type.

Types de modems

• un modem Ethernet / Wi-Fi permettra de convertir des signaux filaires utilisant le protocole Ethernet avec des signaux utilisant les normes Wi-Fi. Les points d'accès Wi-Fi sont équipés de ce type de modem ;
• un modem fibre optique permettra 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 :

Composants d'une Box Internet

• un switch Ethernet pour connecter de manière filaire des équipements au LAN ;
• un point d'accès Wi-Fi pour connecter des équipements sans fil au LAN ;
• un routeur, pour fournir l'accès à un Internet depuis le LAN ;
• un modem, pour convertir les données du LAN en données adaptées au réseau Internet auquel vous avez accès, qui est sans doute un réseau fibre optique.

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.

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.