Chapitre 11.1 : Architecture réseau⚓︎
I. Qu'est-ce qu'un réseau ?⚓︎
A savoir
Un réseau informatique est un ensemble d'équipements (ordinateurs, serveurs, routeurs, etc.) reliés entre eux afin d'échanger des données et de partager des ressources (imprimantes, connexion Internet, fichiers...).
Il existe plusieurs types de réseaux en fonction de leur étendue :
- LAN (Local Area Network) : réseau local ou sous-réseau couvrant une zone restreinte (ex. : maison, entreprise, école).
- WAN (Wide Area Network) : réseau couvrant de vastes distances (ex. : Internet).
- MAN (Metropolitan Area Network) : Réseau métropolitain couvrant une ville ou une grande zone urbaine.
Les données circulent sous forme de paquets, acheminés par des équipements tels que les routeurs et les switch (ou commutateurs) selon des protocoles de communication comme TCP/IP.
Par exemple, Internet est un réseau mondial, mais ce n'est pas le seul : des entreprises ou des organisations peuvent posséder leur propre réseau informatique (relié ou non à Internet d'ailleurs), que l'on appelle alors réseau local.
II. Les différents composants d'un réseau⚓︎
A savoir
Un réseau informatique est constitué de plusieurs équipements assurant la transmission des données :
- Ordinateurs et serveurs : échangent des informations et hébergent des services (sites web, fichiers, emails...).
- Switch ou Commutateur : relie plusieurs appareils dans un réseau local (LAN ou sous réseau) et gère la circulation des données en interne.
- Routeur : permet la communication entre différents réseaux et assure l'acheminement des paquets de données sur Internet.
- Câbles et ondes : permettent la transmission des données (Ethernet, fibre optique, Wi-Fi).
Ces éléments travaillent ensemble pour garantir un échange efficace et sécurisé des informations sur un réseau.
III. La communication dans un réseau⚓︎
A savoir
▶️ Capsule : Adresse IP et masque de sous-réseau (jusqu'à 21min38)
1. Les adresses IP⚓︎
Pour permettre la communication entre les éléments d'un réseau, on attribue à chaque appareil connecté au réseau un identifiant unique appelé adresse IP (Internet Protocol). Ces adresses permettent de localiser et d'identifier les dispositifs pour assurer une communication efficace.
Imaginez une adresse IP comme une adresse postale : elle indique précisément où envoyer les données, tout comme une lettre est envoyée à une adresse spécifique.
Une adresse IP est composée de 4 nombres séparés par des points, chaque nombre étant compris entre 0 et 255 et pouvant être exprimé en décimal ou en binaire sur un octet (ce qui fait donc 4 octets et 32 bits).
Chaque adresse est constituée de :
- Une partie réseau : qui identifie le réseau auquel appartient l'appareil.
- Une partie hôte : qui identifie un appareil spécifique dans ce réseau.
composition_ip.svg
2. Le masque de sous-réseau⚓︎
Une adresse IPv4 (notation décimale à point)
Le découpage entre la partie réseau et la partie hôte est défini par un élément clé : le masque de sous-réseau. Un masque est un nombre de 32 bits toujours composé de 1 suivis de 0 dans lequel :
- Les 1 définissent la partie réseau (fixe pour tous les appareils du réseau).
- Les 0 définissent la partie hôte (permettant de différencier les appareils du réseau).
Le masque de sous-réseau peut s'écrire en notation binaire ou décimale mais on utilise généralement une notation simplifiée, appelée notation CIDR (de l'anglais Classless Inter-Domain Routing). Cette notation utilise un slash suivi du nombre de bits égaux à 1 correspondant à la partie réseau.
| Masque de sous-réseau | Notation CIDR | Notation binaire | Bits réseau | Bits hôte |
|---|---|---|---|---|
| 255.0.0.0 | /8 | 11111111.00000000.00000000.00000000 | 8 | 24 |
| 255.255.0.0 | /16 | 11111111.11111111.00000000.00000000 | 16 | 16 |
| 255.255.255.0 | /24 | 11111111.11111111.11111111.00000000 | 24 | 8 |
| 255.255.255.128 | /25 | 11111111.11111111.11111111.10000000 | 25 | 7 |
3. Exemple d'utilisation d'un masque de sous-réseau⚓︎
Prenons par exemple l'adresse 192.168.1.15 avec le masque 255.255.255.0 (/24).
1️⃣ Conversion en binaire
- Adresse IP 192.168.1.15 → 11000000.10101000.00000001.00001111
- Masque de sous-réseau 255.255.255.0 → 11111111.11111111.11111111.00000000
2️⃣ Application du masque
L'adresse réseau s'obtient en appliquant un ET logique bit à bit entre l'adresse IP et le masque :
11000000.10101000.00000001.00001111 (192.168.1.15)
AND 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0)
11000000.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0) → Adresse réseau
3️⃣ Adresses possibles
L'adresse réseau est 11000000.10101000.00000001.00000000 (192.168.1.0)
Il reste 8 bits pour les hôtes (les 8 derniers 0), soit un nombre total d'adresses possibles : \(2^8 = 256\)
En réalité parmi ces adresses deux adresses sont réservées :
- L'adresse réseau : 192.168.1.0
- L'adresse de diffusion ou broadcast utilisée pour envoyer des messages à toutes les machines du réseau (dernière adresse) : 192.168.1.255
Les adresses utilisables pour les hôtes vont donc de 192.168.1.1 à 192.168.1.254 (254 hôtes maximum).
4. Exercice⚓︎
Si une machine a l'adresse 172.16.45.200/16, quelle est son adresse réseau et combien d'hôtes peut-on avoir sur ce réseau ?