Réseaux Informatique

Ce document présente une introduction aux réseaux informatiques, destinée aux étudiants en informatique ou aux personnes souhaitant comprendre les bases de la communication entre machines. Il couvre l’évolution historique des réseaux, leurs définitions, motivations, classifications, et les principales techniques de transmission ainsi que la taille des réseaux.

Contexte historique des réseaux de communication

Les réseaux de communication ont une longue histoire débutant avec des inventions majeures qui ont façonné les technologies actuelles :

• 1794 : Claude Chappe invente le télégraphe, premier système de télécommunication mécanique.
• 1839 : Premier télégraphe électrique.
• 1840 : Introduction du code Morse, avec la première ligne télégraphique entre Baltimore et Washington en 1843, fondant la Western Union Telegraph.
• 1866 : Première liaison transatlantique entre l'Angleterre et les États-Unis.
• 1877 : Brevet du système téléphonique par Graham Bell.
• 1896 : Première transmission télégraphique sans fil, ouvrant la voie à la radio.
• 1957 : Lancement de Spoutnik, premier satellite en orbite terrestre.
• 1962 : Première transmission transatlantique d’images de télévision via le satellite Telstar 1.
• 1958 : Création du premier modem par les Laboratoires Bell, permettant la transmission de données binaires sur ligne téléphonique.
• 1961 : Leonard Kleinrock publie une théorie sur la commutation de paquets.
• 1971 : ARPANET relie 23 ordinateurs et envoie le premier email.
• 1973 : L’Angleterre et la Norvège rejoignent Internet, définition du protocole TCP/IP.
• 1983 : Adoption officielle du protocole TCP/IP et du terme « Internet ».
• 1984 à 1996 : Croissance exponentielle du nombre d’ordinateurs connectés, apparition du World Wide Web et du navigateur NCSA Mosaic.

Définition d’un réseau informatique

Le terme « réseau » vient du latin retiolus, diminutif de retis, signifiant filet ou réseau. Un réseau est un ensemble d’objets ou de personnes connectés ou maintenus en liaison.

Un réseau de communication est constitué d’un ensemble d’équipements appelés nœuds, reliés par des liaisons de communication permettant l’échange d’informations.

Motivations économiques et techniques des réseaux

• Partage des ressources : Permettre à chaque membre du réseau d’accéder aux programmes, données et équipements, indépendamment de leur localisation physique.
• Fiabilité accrue : Offrir des alternatives aux ressources utilisées afin de maintenir l’exploitation même en cas de panne matérielle.
• Réduction des coûts : Interconnecter plusieurs petits systèmes pour coopérer et échanger des informations, plutôt que d’utiliser un gros système coûteux en ressources.

Motivations sociales des réseaux

• Accès à l’information.
• Communication entre individus.
• Divertissement.

Caractéristiques physiques des réseaux

Classification des réseaux selon la technique de transmission

Deux principales techniques de transmission caractérisent les réseaux :

• Réseaux à diffusion (broadcast networks) : Un unique canal de communication est partagé par toutes les machines du réseau.
• Réseaux point à point : Formés d’un grand nombre de connexions entre machines prises deux à deux.

Réseaux à diffusion

Dans un réseau à diffusion :

• Une machine envoie des paquets, petits messages reçus par toutes les autres machines.
• Chaque paquet contient un champ adresse permettant d’identifier le destinataire.
• À la réception, chaque machine teste l’adresse de destination :
• Si le paquet lui est destiné, elle le traite.
• Sinon, elle l’ignore.
• Il est possible d’adresser un paquet à toutes les machines en utilisant une adresse spéciale appelée adresse de diffusion ou broadcast address. Dans ce cas, toutes les machines reçoivent et traitent le paquet.

Réseaux point à point

• Ils comportent de nombreuses connexions directes entre machines deux à deux.
• Pour atteindre une destination, un paquet peut passer par plusieurs machines intermédiaires.
• Plusieurs routes sont généralement possibles, avec des longueurs différentes.
• Les algorithmes de routage jouent un rôle important pour choisir la meilleure route.

Comparaison

• Les réseaux à diffusion sont adaptés aux petits réseaux géographiquement limités.
• Les réseaux point à point conviennent aux réseaux de grande taille.

Taille des réseaux

Type de réseau	Taille géographique	Nombre d’abonnés
WAN (Wide Area Network)	Quelques milliers de km	Plusieurs millions
MAN (Metropolitan Area Network)	De 1 m à 100 km	De 2 à 1000
LAN (Local Area Network)	De 1 m à 2 km	De 2 à 200

Objectif du cours

Ce cours vise à répondre à la question : Comment les machines communiquent-elles entre elles ?

Il s’intéresse aux différentes couches impliquées dans la communication, depuis l’utilisateur et l’application jusqu’au système d’exploitation, au réseau et au serveur, en passant par l’interface réseau.

Glossaire des termes clés

• Adresse de diffusion (broadcast address) : Adresse spéciale utilisée pour envoyer un paquet à toutes les machines d’un réseau à diffusion.
• ARPANET : Premier réseau informatique interconnectant plusieurs ordinateurs, ancêtre d’Internet.
• Commutation de paquets : Technique de transmission où les données sont découpées en paquets envoyés indépendamment sur le réseau.
• LAN (Local Area Network) : Réseau local couvrant une petite zone géographique.
• MAN (Metropolitan Area Network) : Réseau couvrant une zone géographique moyenne, comme une ville.
• Modem : Dispositif permettant de transmettre des données binaires sur une ligne téléphonique.
• Nœud : Équipement ou machine connectée à un réseau.
• Protocole TCP/IP : Ensemble de règles de communication utilisé sur Internet.
• Réseau à diffusion (broadcast network) : Réseau où toutes les machines partagent un canal unique de communication.
• Réseau point à point : Réseau constitué de connexions directes entre machines deux à deux.
• WAN (Wide Area Network) : Réseau étendu couvrant de grandes distances géographiques.

Points clés à retenir

• Les réseaux informatiques permettent la communication et le partage de ressources entre machines.
• Ils ont évolué depuis le télégraphe mécanique jusqu’à l’Internet mondial.
• Deux grandes techniques de transmission existent : réseaux à diffusion et réseaux point à point.
• Les réseaux sont classés selon leur taille géographique : LAN, MAN, WAN.
• Le protocole TCP/IP est la base de la communication sur Internet.
• Les réseaux à diffusion conviennent aux petits réseaux, tandis que les réseaux point à point sont adaptés aux grands réseaux.