LES RESEAUX

SOMMAIRE La notion de réseau L’intérêt d’un réseau Les topologies de réseaux Les constituants d’un réseau Les protocoles Les notions de client / serveur Le réseau sans fils

La notion de réseau Définition d’un réseau Distinction réseau local / réseau étendu La norme Ethernet Sommaire

Définition d’un réseau Un réseau informatique est un ensemble d'équipements (ordinateurs et périphériques) reliés entre eux dans le but de permettre aux utilisateurs de partager des ressources matérielles et logicielles, des données, et d'échanger des informations. Notion de réseau

réseau local / réseau étendu Distinction réseau local / réseau étendu Réseau local Un réseau local ou LAN (Local Area Network) est un réseau constitué d'ordinateurs et de périphériques (jusqu'à plusieurs centaines) déployés dans une enceinte privée. Concrètement, on parle de réseau local tant que celui-ci ne fait pas appel à un opérateur extérieur (ligne téléphonique, satellite, Numéris,…) pour faire communiquer ses ordinateurs entre eux. C’est le cas, par exemple, des réseaux d’entreprises qui relient des ordinateurs se trouvant dans les mêmes locaux ou dans des locaux proches.

Au lycée, le réseau est à la fois : Réseau étendu Un réseau étendu ou WAN (Wide Area Network) est constitué par l'interconnexion de réseaux locaux. Dès qu’une entreprise fait appel à un opérateur extérieur pour faire communiquer ses ordinateurs entre eux, on parle de réseau étendu. Exemple : - le réseau de la SNCF peut être qualifié d’étendu. - Internet est l’exemple typique d’un réseau étendu. Au lycée, le réseau est à la fois : - un réseau local (lors de l’échange d’informations à l’intérieur de l’établissement par exemple) - un réseau étendu ( lors de tout échange vers l’extérieur via Internet par exemple) Nous utilisons un LAN qui accède à des WAN fédérés par Internet Notion de réseau

La norme Ethernet Ethernet représente la façon dont les données transitent par les câbles, c’est la méthode selon laquelle les ordinateurs s’échangent les informations. C’est la norme la plus répandue actuellement en raison essentiellement d’un prix de revient pas très élevé. Au lycée G. Apollinaire, le réseau est un réseau Ethernet.

L’intérêt d’un réseau Partager les logiciels et les périphériques Permettre l’échange des données Faciliter la communication Faciliter la maintenance du parc informatique Sommaire

L’intérêt d’un réseau Partager les logiciels et les périphériques Le réseau permet de partager les logiciels et les périphériques. Le personnel d'une organisation peut accéder à de nombreux périphériques tels que des imprimantes, les modems, les scanners qui sont partagés entre les utilisateurs. Il est aussi possible de lancer un logiciel à partir d’un autre ordinateur. Permettre l’échange des données, le travail coopératif Il est possible de transférer des fichiers d’un ordinateur à un autre, de travailler simultanément sur un même dossier. Grâce au réseau, la circulation de l'information sera accélérée, les déplacements évités et les gains de temps seront très importants. Intérêt d’un réseau

Faciliter la communication Il est possible d’installer une messagerie interne. En utilisant des logiciels de messagerie électronique, il est possible de transmettre des messages, joindre à ces messages des documents comme un rapport, participer à des forums de discussions, participer à des conversations immédiates (chat), à des vidéos conférences (netmeeting), faire partie de listes de diffusion. Faciliter la maintenance du parc informatique La mise en réseau facilite la maintenance informatique (ensemble des travaux qui sont nécessaires pour permettre le fonctionnement des ordinateurs : installation des logiciels, mise à jour des antivirus, installation des nouvelles versions de logiciel, réparation des ordinateurs,…) Intérêt d’un réseau

Les topologies* de réseaux La topologie en bus La topologie maillée La topologie en anneau La topologie en étoile *La façon dont un ordinateur est connecté aux autres et au serveur est appelée « topologie du réseau ». Remarque : Pour l’utilisateur, quelle que soit la topologie, le fonctionnement du réseau est le même Sommaire

La topologie en bus Chaque ordinateur et périphérique est relié à un câble appelé bus. avantage : réseau économique à mettre en place inconvénients : - s’il y a un problème physique à un endroit du réseau, celui-ci est entièrement paralysé - l’information utilisant une seule ligne, il y a très vite un risque d’engorgement du réseau. Topologie

La topologie maillée Chaque machine est reliée à toutes les autres par un câble. Ce type de câblage n'est plus utilisé car il nécessite beaucoup de câbles. Topologie

La topologie en anneau Chaque machine est reliée à une autre de façon à former un anneau. Les informations circulent toujours dans le même sens. avantage : Chaque machine qui reçoit un message, le recopie immédiatement sur le second câble, ce qui permet d’allonger la distance totale du réseau sans perte de performance inconvénients : - Le câblage en anneau nécessite davantage de câbles puisqu'il faut reboucler la dernière machine sur la première - Le câblage en anneau peut être perturbé par la panne d'une seule machine. Topologie

La topologie en étoile Sur un réseau en étoile toutes les communications passent par la machine qui est au centre de l'étoile. C'est cette dernière qui redirige l'information vers le destinataire. avantages : - si un ordinateur tombe en panne (ou si son câble est défectueux), seul cet élément est coupé du réseau - chaque ordinateur utilise sa propre ligne, la vitesse du réseau reste donc élevée

Au lycée G. Apollinaire, le réseau est en étoile. inconvénients : - le point faible est le centre de l'étoile, si cet élément tombe en panne, alors tout le réseau est paralysé (Ce risque est cependant limité, car le matériel est de plus en plus résistant) - ce réseau coûte plus cher qu’une topologie en bus (car davantage de câbles) La topologie actuellement la plus utilisée est celle en étoile. Elle convient parfaitement à la mise en place d’un réseau Ethernet. Il existe cependant des topologies hybrides. Par exemple, mélange d’une topologie en étoile et en bus. Au lycée G. Apollinaire, le réseau est en étoile. Topologie

Les constituants d’un réseau Les éléments informatiques matériels : serveur et station de travail Les éléments informatiques logiciels : système d’exploitation du réseau Les voies de transmission : câbles Les équipements de liaison : concentrateur, commutateur, routeur, répéteur Sommaire

Serveur et station de travail Le serveur Parmi l’ensemble des ordinateurs reliés entre eux, un va jouer un rôle spécifique : celui de serveur. Le serveur est un ordinateur plus puissant que les autres contenant le système d’exploitation du réseau et coordonnant l’activité du réseau. Comparé aux autres ordinateurs, le serveur contient un micro-processeur plus puissant, une taille de mémoire vive et de disque dur plus importante et une vitesse de transfert de données plus élevée.

Les stations de travail Les ordinateurs reliés au serveur sont appelés « station de travail ». Afin de pouvoir être connectées au réseau, les stations de travail doivent posséder une carte réseau. La carte réseau prépare et contrôle les données émises par la station de travail ou le serveur pour les acheminer sur le câble du réseau. Constituants

Système d’exploitation du réseau Pour gérer, coordonner les différents éléments d'un réseau, il faut un système d'exploitation de réseau. Les trois principaux systèmes d'exploitation de réseau sont : - Windows XP Pro et Vista de la société Microsoft, - Netware de la société Novell, - Linux (qui est un logiciel système d'exploitation libre de droits d'auteur).

Le système d'exploitation du réseau assure de nombreuses fonctions : contrôler les accès des utilisateurs : -assurer la sécurité du réseau : Les utilisateurs ne pourront se connecter au réseau que s'ils possèdent un nom d'utilisateur et un mot de passe. -accorder des droits aux utilisateurs : Lorsqu'on déclare un utilisateur dans un réseau pour la première fois, son action au sein du réseau est très limitée. Pour lui permettre d'assurer son activité professionnelle, l'administrateur du réseau va lui accorder des droits (ou permissions). S'il s'agit d'un comptable, par exemple, l'administrateur du réseau va lui accorder le droit de consulter et de modifier le dossier contenant la comptabilité. partager des ressources du réseau L'intérêt fondamental du réseau est le partage des ressources du réseau.

Remarque : L'administrateur de réseau est la personne chargée de gérer le réseau d'une organisation. Elle installe le matériel, les logiciels et organise l'utilisation du réseau : création des utilisateurs, de leurs droits... Au lycée, les serveurs utilisent XP Pro et Linux et les stations de travail Windows XP pro. Constituants

Les câbles Pour assurer la transmission de données entre les éléments du réseau, il faut un câble. Les types de câblage sont nombreux. Les deux types les plus utilisés sont : -câble à paires de fils torsadés : Le câble à paires de fils torsadés est un câble de type téléphonique. Il est relié à la carte réseau à l’aide d’une prise RJ45. La longueur maximale d’un câble est de 100 mètres. Au-delà, il faut un répéteur (matériel électronique qui régénère les signaux électriques). Ce câble, bon marché, est le plus souvent utilisé.

- câble à fibre optique : La fibre optique est un bon support pour le transport de gros volumes de données à haut débit en raison de la pureté des signaux qui ne sont pas affaiblis. Elle peut véhiculer un signal sur une très longue distance à très grande vitesse (1 Gbit/s). La fibre optique reste cependant un peu plus délicate à mettre en œuvre, mais l’abaissement des coûts en fait un support aujourd’hui banalisé. Remarque : les réseaux sans fils se développent notamment avec l’apparition du Wifi. Constituants

Les équipements de liaison Le concentrateur (hub) Le concentrateur est un appareil électronique qui a pour fonction de démultiplier les prises informatiques pour accéder au serveur. Il permet de relier plusieurs équipements au réseau et ainsi de diffuser les informations à l’ensemble des ordinateurs. Il possède autant de ports qu'il peut connecter de machines entre elles, généralement 4, 8, 16 ou 32. Le principal problème est qu’il diffuse l’information à tous les postes, ce qui ralentit considérablement le réseau si un nombre important d’ordinateurs sont connectés.

Schéma d’un réseau avec hub serveur 100 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s 25 Mbits/s Stations de travail

Le commutateur (switch) Au-delà d'un certain nombre de « nœuds » connectés avec des hubs, les performances du réseau peuvent chuter nettement. Ceci se produit quand le réseau est surchargé en équipements. Le commutateur va jouer le même rôle que le concentrateur, cependant, il sera plus performant lorsque le réseau est surchargé en équipements. Contrairement au concentrateur qui envoie l’information à l’ensemble des ordinateurs connectés au réseau, le commutateur va établir une liaison seulement entre les ordinateurs intéressés par l’information.

Schéma d’un réseau avec switch serveur 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s 100 Mbits/s Stations de travail

Le routeur Ce dispositif permet l'échange des informations entre deux réseaux, il permet l’interconnexion de réseaux. Il dispose d'un port (connecteur RJ45) par réseau, d'un système d'exploitation, et d'un logiciel chargé d'aiguiller (router) les informations. Il est la pièce essentielle pour l’accès à Internet.

Le répéteur Un répéteur est un équipement simple permettant de régénérer un signal entre deux noeuds du réseau, afin d'étendre la distance de câblage d'un réseau. Il régénère un signal affaibli pendant le transport afin d’allonger le réseau. Constituants

Les protocoles Afin que l'information puisse circuler entre les ordinateurs, il faut : - des liaisons physiques entre les ordinateurs, - mais aussi un langage de communication commun pour qu'il puisse y avoir un réel échange. Ce langage s’appelle protocole. Le plus utilisé actuellement est le protocole TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Sommaire

Les notions de client / serveur Le client Le serveur Le réseau poste à poste Le réseau avec serveur dédié Sommaire

Les notions de client / serveur Le client Un ordinateur joue le rôle de client s’il utilise des ressources d’un autre ordinateur du réseau : le serveur. Le serveur Un ordinateur joue le rôle de serveur s’il permet à d’autres ordinateurs d’utiliser ses ressources (fichiers, imprimantes,…) Client / Serveur

Le réseau poste à poste (peer to peer) Chaque poste connecté peut mettre ses ressources à la disposition du réseau (il joue alors le rôle de serveur) et bénéficie également des ressources des autres postes (il est alors client). Chaque poste est alors à la fois client et serveur (les ressources partagées peuvent être situées sur tout poste du réseau). Il n’y a donc pas d’ordinateur spécifique qui va jouer systématiquement le rôle de serveur. Les limites de ce réseau : -problèmes d’organisation et d’administration des ressources, -absence de sécurité. Client / Serveur

Schéma d’un réseau poste à poste La base de données de l’organisation est stockée sur son disque dur B A C Pour accéder à la base de données, A et C utilisent les services de B : B est alors serveur. Pour accéder à l’imprimante, B et C utilisent les services de A : A est alors serveur.

Le réseau avec serveur dédié (ou réseau client / serveur) Avec ce type de réseau, un ou plusieurs ordinateurs sont dédiés au rôle de serveur et un logiciel, le système d’exploitation réseau centralise les fonctions d'administration (définition des comptes et groupes d'utilisateurs, des partages de ressources, des permissions accordées aux utilisateurs... ). Ce type de réseau est destiné à des entreprises comportant de plusieurs dizaines à plusieurs centaines d'ordinateurs, ou à de petites structures pour lesquelles les besoins de sécurité, de confidentialité ou les contraintes d'organisation sont importantes. Au lycée, le réseau est de type client / serveur. Client / Serveur

Schéma d’un réseau client / serveur Serveur d’impression Serveur de données Le serveur d’impression se consacre uniquement à la gestion des impressions et le serveur de données à la gestion des données. Les stations de travail (les clients) font appel aux services des serveurs.

Le réseau sans fils Généralités Exemples de réseaux sans fils Sommaire

Généralités Un réseau sans fils est un réseau basé sur une liaison utilisant des ondes radio-électriques (radio et infrarouges) en lieu et place des câbles habituels. Les réseaux sans fils se développent rapidement car : - ils permettent de relier très facilement des équipements distants, - ils ne demandent pas de lourds aménagements des infrastructures existantes contrairement aux réseaux filaires (creusement de tranchées pour acheminer les câbles, équipements des bâtiments en câblage, goulottes et connecteurs).

Exemples de réseaux sans fil Il existe des réseaux sans fils d'une faible portée : de l'ordre de quelques dizaines mètres. Ce type de réseau sert généralement à relier des périphériques (imprimante, téléphone portable, appareils domestiques, ...) ou un assistant personnel à un ordinateur sans liaison filaire ou bien à permettre la liaison sans fils entre deux machines très peu distantes. La principale technologie est la technologie Bluetooth. Le Wifi permet de relier des ordinateurs portables, des ordinateurs, des assistants personnels ou tout type de périphériques à une liaison haut débit sur un rayon de plusieurs dizaines de mètres en intérieur (généralement entre une vingtaine et une cinquantaine de mètres) à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert. Mais le réseau sans fil le plus étendu est certainement le réseau cellulaire mobile puisque tous les téléphones mobiles y sont connectés. Réseau sans fil