Réseaux informatiques

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Réseau d'ordinateurs: Ensemble de machines connectées par un média leur permettant d'échanger des informations

Matériel

Média

• Câble téléphonique (simple paire torsadée) (domicile)
• Câble RJ45 (double paires torsadées) de type téléphonique (domicile et travail)
• Câble coaxial
• Ondes électromagnétiques
  • WIFI (normes 802.11) (domicile et travail)
  • WIMax (travail)
  • Bluetooth (domicile)
• Fibre optique (domicile et travail)
• Réseau électrique (CPL) (domicile et travail)
• Réseau téléphonique mobile (3G, 3G+, 3G++, 4G) (domicile et travail)

• Filaire
  • Avantage
    • Fiabilité
    • Sécurité
  • Inconvénient
    • Câbles
    • Trous dans les murs
    • Mobilité
    • Ondes?
• Sans-fil
  • Avantage
    • Ni câble ni trou
    • Mobilité
  • Inconvénient
    • Fiabilité
    • Sécurité

Carte d'interface

• Présente dans l'ordinateur
• Différentes normes correspondant aux différents média:
  • Carte Ethernet RJ45
  • Carte WIFI, clé USB WIFI
  • Carte modem RTC
  • Carte 3G/3G+, clé USB 3G/3G+
  • Interface Bluetooth
  • ...

Matériel d'inter-connexion

• Modem ADSL/Point d'accès WIFI
• Concentrateur, commutateur
• Routeur
• Routeur/Point d'accès WIFI
• Adaptateur CPL
• ...

Exemples:

• Pour un bâtiment: Connexion filaire en étoile sur un commutateur

• Pour un grand bâtiment ou plusieurs bâtiments proches: Un routeur sur lequel sont connectés les commutateurs des bâtiments

• Pour plusieurs bâtiments sur un campus étendu: Un graphe de routeurs sur lesquels sont connectés les commutateurs des bâtiments

Bande passante

• Vitesse de transmission de l'information
• Dépend du média, du type d'interface, du matériel d'interconnexion, de la charge réseau, ...
• Valeur théorique et valeur effective
• Valeurs annoncées (diviser par 10 pour obtenir la vitesse en octets par seconde):
  • RJ45: Jusqu'à 1 Gbits/s
  • WIFI: Jusqu'à 600 Mbits/s
  • CPL: Jusqu'à 500 Mbits/s
  • ADSL: Jusqu'à 100 Mbits/s en download, généralement au mieux 20 Mbits/s, souvent encore moins
              Quelques centaines de Kbits/s en upload
  • 3G: 144 à 384 Kbits/s
  • 3G+: Jusqu'à 20,4 Mbits/s
  • 3G++: Jusqu'à 40,8 Mbits/s
  • 4G: Jusqu'à 100 MBits/s

Logiciel

Protocole de communication

Langage de communication d'informations entre ordinateurs

TCP/IP

TCP/IP v4 (Tranfer Control Protocol/Internet Protocol): Protocole de communication le plus courant

Adresse IP

• Fonction la plus basique d'un protocole: Donner un nom unique à chaque ordinateur connecté pour qu'une machine puisse contacter une autre machine en la désignant par son nom.
• Sous TCP/IP: Machine désignée par son "adresse IP": une suite de 4 nombres entiers compris entre 0 et 255 inclus
  Exemple: 194.57.88.125
  Sur un même réseau, aucune machine ne peut avoir la même adresse IP qu'une autre machine.
  -> 194.57.88.125 est le nom porté par une et une seule machine sur son réseau (en l'occurrence Internet -> pas d'autre machine connectée à Internet sur la planète avec la même adresse IP).
• 256⁴ = 4294967296 adresses IP différentes soit environ 4 milliards d'adresses pour 4 milliards d'ordinateurs
  -> Limite proche quant au nombre de machines connectables sur Internet

Nom IP

• Système d'identification par 4 nombres pas très pratique
  -> Utilisation de nom alphanumériques: Noms IP
• Association de un (ou plusieurs) nom(s) IP à une adresse IP
• Association de une (ou plusieurs) adresse(s) IP à un nom IP
• Exemple : 194.57.88.125 possède les noms IP raphaello.univ-fcomte.fr, circe.univ-fcomte.fr, nico.univ-fcomte.fr, ...
• Organisation des noms IP en structure arborescente
  Exemple : raphaello.univ-fcomte.fr est la machine nommée raphaello du sous-domaine univ-fcomte.fr du domaine fr.
• Existence d'une multitude de noms de domaine principaux liés à un pays (fr, uk, de, ru, ...) ou une qualification (com, org, mil, eu, edu, us, ...)
• Pas de liaison entre les points (.) des adresses IP et les points des noms IP
• Gestion des couples adresse IP <-> nom IP sur des serveurs DNS (Domaine Name Service)

Service réseau

• Service d'accès à de l'"information" via connexion réseau
• Normalisé pour assurer l'interopérabilité vers différents systèmes d'exploitation
• Service hébergé par un serveur: Machine dédiée à cette fin
• Dépendance au réseau
• Types de services

• Serveur de fichiers
  • Stockage de répertoires et de fichiers
  • Centralisation du stockage de l'information
  • Accès possible de "partout"
  • Sauvegarde et pérennisation simplifiées
  • Sécurisation via des comptes d'utilisateur
  • Cryptage
  • Cloud
• Serveur d'imprimantes
  • Une imprimante pour plusieurs postes clients
  • Économie en matériels et consommables
  • Économie en dépenses d'administration
  • Contrôle d'accès via des comptes d'utilisateur
    • Limiter les utilisateurs autorisés
    • Compter les impressions
    • ...
• Serveur d'applications
  • Exécution déportée des applications
  • Économie en frais d'achat de licences
  • Économie en frais d'achat de matériel
  • Économie en frais d'administration
  • Grande dépendance au réseau et à sa charge
  • Serveur de terminaux: Connexion sur le poste client exactement comme si on était connecté sur la console du serveur:
    • Bureau à distance sous Windows
    • Terminal X sous Linux (X-Window)
• Serveur Web
  • Publication d'informations multimédia
    • Texte
    • Image
    • Son
    • Vidéo
    • ...
  • Création de "pages web" pour une mise en forme élaborée: Format html (description de page)
  • Protocole standard : http (HyperText Transfer Protocol)
  • Protocole sécurisé (crypté) : https (HyperText Transfer Protocol Secured)
  • Serveur de pages statiques
  • Serveur de pages dynamiques
    • Pages web construites dynamiquement par des programmes exécutés sur le serveur
      • PHP
      • ASP
      • ASP.NET
      • ...
    • Accès à des systèmes de gestion de base de données pour le stockage des programmes à exécuter et des données à afficher
    • Souplesse
  • "Applications" web
  • Accès authentifié ou non
  • URL
    • http://nomDeMachine.nomDeDomaine
    • https://nomDeMachine.nomDeDomaine
• Serveur FTP (File Transfer Protocol)
  • Téléchargement de fichiers
  • Accès authentifié ou non
  • URL: ftp://nomDeMachine.nomDeDomaine
• Serveur SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) (serveur de mail)
  • Messagerie électronique
  • Adresse électronique: nom@nomDeServeur.nomDeDomaine
  • Accès via
    • Logiciel de messagerie (Microsoft Outlook, Mozilla Thunderbird, ...) (Protocoles POP, IMAP)
    • Interface Web (WebMail) (gmail, wanadoo, yahoo, ...)
• Serveur NTP (Network Time Protocol)
  • Source de temps
• Serveur proxy
  • Inter-médiateur entre machines pour des protocoles particuliers
    • http
    • ftp
    • ...
  • Mise en cache des informations transmises pour économiser de la bande passante
  • Journaux de log pour tracer l'activité des utilisateurs
  • Filtrage
    • Sites web interdits par la loi
    • Sites web interdits par le règlement interne des institutions
• Serveur DNS (Domain Name Service)
  • Résolution des requêtes Nom IP <-> Adresse IP
  • Élément extrêmement important de l'infrastructure réseau
  • Sujet à des attaques

Internet

• Réseau mondial d'inter-connexion de réseaux
• Réseau de liaisons haut-débit fibre optique, cuivre et hertzienne pour interconnecter les sites des opérateurs mondiaux
• Liaisons trans-océaniques câbles et satellites
• Organisation en graphe -> pérennité
• Protocole de communication unifié à l'échelle de la planète: TCP/IP
• Existence d'adresses IP "privées", i.e. qui ne sont pas routées sur Internet
  • Plusieurs machines peuvent avoir la même adresse IP privée
    -> Solution au problème du manque d'adresses IP
  • Isolation de ces machines vis à vis d'Internet
    • Dans le sens machine -> Internet
    • Dans le sens Internet -> machine
      -> Sécurisation intrinséque
  • Utilisation de proxies pour autoriser ces machines à accéder à Internet pour les protocoles qu'ils servent
    • Tout est fermé par défaut
    • Installation de proxies pour les seuls services souhaités

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