Un réseau est un ensemble d'objets interconnectés les uns avec les autres. Il permet de faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon des règles bien définies.
- Réseau (Network) : Ensemble des ordinateurs et périphériques connectés les uns aux autres. (Remarque : deux ordinateurs connectés constituent déjà un réseau).
- Mise en réseau (Networking) : Mise en oeuvre des outils et des tâches permettant de relier des ordinateurs afin qu?ils puissent partager des ressources.
Selon le type d'objet, on parlera parfois de:
- réseau téléphonique: qui permet de faire circuler la voix entre plusieurs postes de téléphone
- réseau de neurones: ensembles de cellules interconnectées entre-elles
- réseau de malfaiteurs: ensemble d'escrocs qui sont en contact les uns avec les autres (un escroc en cache généralement un autre!)
- réseau informatique: ensemble d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données binaires
C'est bien évidemment aux réseaux informatiques que nous nous intéresserons. Comme nous le verrons dans les différents chapitres, il n'existe pas un seul type de réseau, car d'une part il existe des types d'ordinateurs différents, d'autre part les lignes les reliant peuvent être de type très différents, au niveau du transfert de données (circulation de données sous forme d'impulsions électriques, sous forme de lumière ou bien sous forme d'ondes électromagnétiques) ou au niveau du type de support (lignes en cuivres, en câble coaxial, en fibre optique, ...). Enfin la manière de laquelle les données transitent sur le réseau...
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Comment sont organisés les chapitres relatifs aux réseau
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La section réseau du site "Comment ça marche?" est divisé en 3 chapîtres:
- Le chapître Initiation aux réseaux décrit ce qu'est un réseau et les différents types de réseaux qui existent
- Le chapître Transmission de données traite de la façon de laquelle les données sont transmises sur le support
- Le chapître Réseaux locaux explique le réseau au niveau d'une entreprise et de la façon d'interconnecter les ordinateurs
- Le chapître Internet explique comment l'information circule (au niveau logique) sur les réseaux, et en particulier sur Internet
- Le chapître Technologies énumère les différents moyens physiques qui existent pour faire transiter des informations
Dans la section Pratique, le chapitre Internet utile donne des informations permettant d'apprendre à utiliser Internet!
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Intérêt d'un réseau
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Un ordinateur est une machine permettant de manipuler des données. L'homme, un être de communication, a vite compris l'intérêt qu'il pouvait y avoir à relier ces ordinateurs entre-eux afin de pouvoir échanger des informations. Voici un certain nombre de raisons pour lesquelles un réseau est utile:
Un réseau permet:
Un réseau permet:
- Le partage de fichiers, d'applications
- La communication entre personnes (grâce au courrier électronique, la discussion en direct, ...)
- La communication entre processus (entre des machines industrielles)
- La garantie de l'unicité de l'information (bases de données)
- Le jeu à plusieurs, ...
Les réseaux permettent aussi de standardiser les applications, on parle généralement de groupware. Par exemple la messagerie électronique et les agendas de groupe (Microsoft Schedule ) qui permettent de communiquer plus efficacement et plus rapidement. Voici les avantages de tels systèmes
- Diminution des coûts grâce aux partages des données et des périphériques
- Standardisation des applications
- Accès aux données en temps utile
- Communication et organisation plus efficace
Aujourd?hui, la tendance est au développement vers des réseaux étendus (WAN) déployés à l?échelle du pays, voire même à l?échelle du monde entier. Ainsi les intêrêts sont multiples, que ce soit pour une entreprise ou un particulier...
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Les similitudes des différents réseaux
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les différents types de réseaux ont généralement les points suivant en commun:
- Serveurs : ordinateurs qui fournissent des ressources partagées aux utilisateurs par un serveur de réseau
- Clients : ordinateurs qui accèdent aux ressources partagées fournies par un serveur de réseau
- Support de connexion : conditionne la façon dont les ordinateurs sont reliés entre eux.
- Données partagées : fichiers accessibles sur les serveurs du réseau
- Imprimantes et autres périphériques partagés : autres ressources fournies par le serveur
- Ressources diverses : fichiers, imprimantes ou autres éléments utilisés par les usagers du réseau
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Les différents types de réseau
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On distingue généralement deux types de réseaux bien différents, ayant tout de même des similitudes.
- Les réseaux poste à poste (peer to peer / égal à égal)
- Réseaux organisés autour de serveurs (Client/Serveur)
Ces deux types de réseau ont des capacités différentes. Le type de réseau à installer dépend des critères suivants :
- Taille de l?entreprise
- Niveau de sécurité nécessaire
- Type d?activité
- Niveau de compétence d?administration disponible
- Volume du trafic sur le réseau
- Besoins des utilisateurs du réseau
- Budget alloué au fonctionnement du réseau (pas seulement l?achat mais aussi l?entretien et la maintenance)
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Que signifie le terme "Topologie"
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Un réseau informatique est constitué d'ordinateurs reliés entre eux grâce à du matériel (câblage, cartes réseau, ainsi que d'autres équipements permettant d'assurer la bonne circulation des données). L'arrangement physique de ces éléments est appelé topologie physique. Il en existe trois:
- La topologie en bus
- La topologie en étoile
- La topologie en anneau
On distingue la topologie physique (la configuration spatiale, visible, du réseau) de la topologie logique. La topologie logique représente la façon de laquelle les données transitent dans les câbles. Les topologies logiques les plus courantes sont Ethernet, Token Ring et FDDI.
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Topologie en bus
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Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un réseau. En effet dans une topologie en bus tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot "bus" désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau.
Cette topologie a pour avantages d'être facile à mettre en oeuvre et de fonctionner facilement, par contre elle est extrêmement vulnérable étant donné que si l'une des connexions est défectueuse, c'est l'ensemble du réseau qui est affecté.
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Topologie en étoile
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Dans une topologie en étoile, les ordinateurs du réseau sont reliés à un système matériel appelé hub ou concentrateur. Il s'agit d'une boîte comprenant un certain nombre de jonctions auxquelles on peut connecter les câbles en provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour rôle d'assurer la communication entre les différentes jonctions.
Contrairement aux réseaux construits sur une topologie en bus, les réseaux suivant une topologie en étoile sont beaucoup moins vulnérables car on peut aisément retirer une des connexions en la débranchant du concentrateur sans pour autant paralyser le reste du réseau. En revanche un réseau à topologie en étoile est plus onéreux qu'un réseau à topologie en bus car un matériel supplémentaire est nécessaire (le hub).
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Topologie en anneau
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Dans un réseau en topologie en anneau, les ordinateurs communiquent chacun à leur tour, on a donc une boucle d'ordinateurs sur laquelle chacun d'entre-eux va "avoir la parole" successivement.
En réalité les ordinateurs d'un réseau en topologie anneau ne sont pas reliés en boucle, mais sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit) qui va gérer la communication entre les ordinateurs qui lui sont reliés en impartissant à chacun d'entre-eux un temps de parole.
Les deux principales topologies logiques utilisant cette topologie physique sont Token ring (anneau à jeton) et FDDI.
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Principe de l'anneau à jeton
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L'anneau à jeton (en anglais token ring) est une technologie d'accès au réseau basé sur le principe de la communication au tour à tour, c'est-à-dire que chaque ordinateur du réseau a la possibilité de parler à son tour. C'est un jeton (un paquet de données), circulant en boucle d'un ordinateur à un autre, qui détermine quel ordinateur a le droit d'émettre des informations.
Lorsqu'un ordinateur est en possession du jeton il peut émettre pendant un temps déterminé, après lequel il remet le jeton à l'ordinateur suivant.
Lorsqu'un ordinateur est en possession du jeton il peut émettre pendant un temps déterminé, après lequel il remet le jeton à l'ordinateur suivant.
En réalité les ordinateurs d'un réseau de type "anneau à jeton" ne sont pas disposés en boucle, mais sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit) qui va donner successivement "la parole" à chacun d'entre-eux.
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Les différents types de réseaux
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On distingue différents types de réseaux (privés) selon leur taille (en terme de nombre de machine), leur vitesse de transfert des données ainsi que leur étendue. Les réseaux privés sont des réseaux appartenant à une même organisation. On fait généralement trois catégories de réseaux:
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Les LAN
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LAN signifie Local Area Network (en français Réseau Local). Il s'agit d'un ensemble d'ordinateurs appartenant à une même organisation et reliés entre eux par un réseau dans une petite aire géographique.
Un réseau local est donc un réseau sous sa forme la plus simple. La vitesse de transfert de donnée d'un réseau local peut s'échelonner entre 10 Mbps (pour un réseau ethernet par exemple) et 100 Mbps (en FDDI par exemple).
Les réseaux locaux peuvent fonctionner selon deux mode:
- dans un contexte "égal à égal" (en anglais peer to peer), dans lequel il n'y a pas d'ordinateur central et chaque ordinateur a un rôle similaire
- dans un environnement "client/serveur", dans lequel un ordinateur central fournit des services réseau aux utilisateurs
La taille d'un réseau local peut atteindre jusqu'à 100 voire 1000 utilisateurs, à condition que ces utilisateurs soit situés à un même emplacement.
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Les MAN
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Il peut arriver que l'on veuille relier deux réseaux locaux (LAN) sans que la vitesse de transfert ne soit affectée. Pour relier des LAN géographiquement éloignés il est possible d'utiliser un réseau métropolitain (MAN, Metropolitan Area Network).
Ces réseaux utilisent des lignes téléphoniques spécialisées (ou bien des équipements spéciaux) dont le taux de transfert est équivalent à celui d'un LAN, sur de grandes distances.
Un MAN permet ainsi à deux LAN distants de communiquer comme si ils faisaient partie d'un même réseau local. Toutefois, les lignes qu'utilise le MAN sont totalement différentes de celles d'un LAN, car elles permettent de transmettre des données sur de très grandes distances, c'est la raison pour laquelle le coût d'un MAN est considérablement supérieur à celui d'un LAN.
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Les WAN
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Lorsque les distantes deviennent trop importantes pour arriver à relier des réseaux locaux à leur vitesse de transfert, on est obligé d'utiliser un WAN, Wide Area Network (réseau étendu). L'accès à un tel réseau est limité en terme de vitesse de transfert à cause des lignes téléphoniques qui représentent un goulot d'étranglement étant donné que leur débit est limité à 56 Kbps. On est alors bien loin des 10Mbps d'un LAN. Même les lignes spécialisées des opérateurs téléphoniques ont une bande passante qui n'excède pas 1,5 Mbps.
Les WAN fonctionnent grâce à des routeurs qui permettent de "choisir" le trajet le plus approprié pour atteindre un noeud du réseau. Un WAN est donc un ensemble de LAN reliés entre-eux par des routeurs!
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Présentation de l'architecture d'un système client/serveur
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De nombreuses applications fonctionnent selon un environnement client/serveur, cela signifie que des machines clientes (des machines faisant partie du réseau) contactent un serveur, une machine généralement très puissante en terme de capacités d'entrée-sortie, qui leur fournit des services. Ces services sont des programmes fournissant des données telles que l'heure, des fichiers, une connexion, ...
Les services sont exploités par des programmes, appelés programmes clients, s'exécutant sur les machines clientes. On parle ainsi de client FTP, client de messagerie, ..., lorsque l'on désigne un programme, tournant sur une machine cliente, capable de traiter des informations qu'il récupère auprès du serveur (dans le cas du client FTP il s'agit de fichiers, tandis que pour le client messagerie il s'agit de courrier électronique).
Dans un environnement purement Client/serveur, les ordinateurs du réseau (les clients) ne peuvent voir que le serveur, c'est un des principaux atouts de ce modèle.
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Avantages de l'architecture client/serveur
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Le modèle client/serveur est particulièrement recommandé pour des réseaux nécessitant un grand niveau de fiabilité, ses principaux atouts sont:
- des ressources centralisées: étant donné que le serveur est au centre du réseau, il peut gérer des ressources communes à tous les utilisateurs, comme par exemple une base de données centralisée, afin d'éviter les problèmes de redondance et de contradiction
- une meilleure sécurité: car le nombre de points d'entrée permettant l'accès aux données est moins important
- une administration au niveau serveur: les clients ayant peu d'importance dans ce modèle, ils ont moins besoin d'être administrés
- un réseau évolutif: grâce à cette architecture ont peu supprimer ou rajouter des clients sans perturber le fonctionnement du réseau et sans modifications majeures
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Inconvénients du modèle client/serveur
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L'architecture client/serveur a tout de même quelques lacunes parmi lesquelles:
- un coût élevé dû à la technicité du serveur
- une maillon faible: le serveur est le seul maillon faible du réseau client/serveur, étant donné que tout le réseau est architecturé autour de lui! Heureusement, le serveur a une grande tolérance aux pannes (notamment grâce au système RAID)
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Fonctionnement d'un système client/serveur
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Un système client/serveur fonctionne selon le schéma suivant:
- Le client émet une requête vers le serveur grâce à son adresse et le port, qui désigne un service particulier du serveur
- Le serveur reçoit la demande et répond à l'aide de l'adresse de la machine client et son port
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Présentation de l'architecture d'égal à égal
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Dans une architecture d'égal à égal (où dans sa dénomination anglaise peer to peer), contrairement à une architecture de réseau de type client/serveur, il n'y a pas de serveur dédié. Ainsi chaque ordinateur dans un tel réseau est un peu serveur et un peu client. Cela signifie que chacun des ordinateurs du réseau est libre de partager ses ressources. Un ordinateur relié à une imprimante pourra donc éventuellement la partager afin que tous les autres ordinateurs puissent y accéder via le réseau.
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Inconvénients des réseaux d'égal à égal
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Les réseaux d'égal à égal ont énormément d'inconvénients:
- ce système n'est pas du tout centralisé, ce qui le rend très difficile à administrer
- la sécurité est très peu présente
- aucun maillon du système n'est fiable
Ainsi, les réseaux d'égal à égal ne sont valables que pour un petit nombre d'ordinateurs (généralement une dizaine), et pour des applications ne nécessitant pas une grande sécurité (il est donc déconseillé pour un réseau professionnel avec des données sensibles).
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Avantages de l'architecture d'égal à égal
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L'architecture d'égal à égal a tout de même quelques avantages parmi lesquels:
- un coût réduit (les coûts engendrés par un tel réseau sont le matériel, les câbles et la maintenance)
- une simplicité à toute épreuve!
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Mise en oeuvre d'un réseau peer to peer
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Les réseaux poste à poste ne nécessite pas les mêmes niveaux de performance et de sécurité que les logiciels réseaux pour serveurs dédiés. On peut donc utiliser Windows NT Workstation, Windows pour Workgroups ou Windows 95 car tous ces systèmes d?exploitation intègrent toutes les fonctionnalités du réseau poste à poste.
La mise en oeuvre d'une telle architecture réseau repose sur des solutions standards :
- Placer les ordinateurs sur le bureau des utilisateurs
- Chaque utilisateur est son propre administrateur et planifie lui-même sa sécurité
- Pour les connexions, on utilise un système de câblage simple et apparent
Il s'agit généralement d'une solution satisfaisante pour des environnements ayant les caractéristiques suivantes :
- Moins de 10 utilisateurs
- Tous les utilisateurs sont situés dans une même zone géographique
- La sécurité n?est pas un problème crucial
- Ni l?entreprise ni le réseau ne sont susceptibles d?évoluer de manière significative dans un proche avenir
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Administration d'un réseau poste à poste
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Le réseau poste à poste répond aux besoins d?une petite entreprise mais peut s?avérer inadéquat dans certains environnements. Voici les questions à résoudre avant de choisir le type de réseau : On désigne par le terme "Administration" :
- Gestion des utilisateurs et de la sécurité
- Mise à disposition des ressources
- Maintenance des applications et des données
- Installation et mise à niveau des logiciels utilisateurs
Dans un réseau poste à poste typique, il n?y a pas d?administrateur. Chaque utilisateur administre son propre poste. D'autre part tous les utilisateurs peuvent partager leurs ressources comme ils le souhaitent (données dans des répertoires partagés, imprimantes, cartes fax etc.)
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Notions de sécurité
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La politique de sécurité minimale consiste à mettre un mot de passe à une ressource. Les utilisateurs d?un réseau poste à poste définissent leur propre sécurité et comme tous les partages peuvent exister sur tous les ordinateurs, il est difficile de mettre en oeuvre un contrôle centralisé. Ceci pose également un problème de sécurité globale du réseau car certains utilisateurs ne sécurisent pas du tout leurs ressources.
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Présentation de l'architecture à 2 niveaux
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L'architecture à deux niveaux (aussi appelée architecture 2-tier, tier signifiant étage en anglais) caractérise les systèmes clients/serveurs dans lesquels le client demande une ressource et le serveur la lui fournit directement. Cela signifie que le serveur ne fait pas appel à une autre application afin de fournir le service.
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Présentation de l'architecture à 3 niveaux
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Dans l'architecture à 3 niveaux (appelées architecture 3-tier), il existe un niveau intermédiaire, c'est-à-dire que l'on a généralement une architecture partagée entre:
- Le client: le demandeur de ressources
- Le serveur d'application (appelé aussi middleware): le serveur chargé de fournir la ressource mais faisant appel à un autre serveur
- Le serveur secondaire (généralement un serveur de base de données), fournissant un service au premier serveur
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Etant donné l'emploi massif du terme d'architecture à 3 niveaux, celui-ci peut parfois désigner aussi les architectures suivantes:
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publié par bsc_omc publié dans : gsm05