Téléinformatique

Ce document présente une introduction à la téléinformatique, destinée aux étudiants en informatique et télécommunications. Il couvre l'évolution historique des réseaux de communication, leurs caractéristiques techniques, les types de réseaux, ainsi que les motivations économiques et sociales liées à leur utilisation.

Historique et contexte de la téléinformatique

La téléinformatique trouve ses racines dans les premières inventions de systèmes de télécommunication. En 1794, Claude Chappe invente le télégraphe, considéré comme le premier système de télécommunication mécanique. En 1839, le premier télégraphe électrique est développé, suivi en 1840 par la création du code Morse, qui permet d'envoyer des messages codés sur des lignes télégraphiques. Samuel Morse construit en 1843 la première ligne télégraphique entre Baltimore et Washington, contribuant à la fondation de la Western Union Telegraph.

En 1866, la première liaison transatlantique est réalisée entre l'Angleterre et les États-Unis, marquant une avancée majeure dans les communications internationales. En 1877, Graham Bell dépose le brevet du système téléphonique, et en 1896, la première transmission télégraphique sans fil ouvre la voie à la radio.

Au XXe siècle, les progrès continuent avec le lancement du satellite Spoutnik en 1957, premier engin en orbite autour de la Terre, et en 1962, la première transmission transatlantique d’images de télévision via le satellite Telstar 1. En 1958, les Laboratoires Bell créent le premier modem permettant la transmission de données binaires sur une ligne téléphonique classique.

Les années 1960 et 1970 voient l'émergence d'ARPANET, le précurseur d'Internet, avec 23 ordinateurs reliés en 1971 et l'envoi du premier e-mail. En 1973, l'Angleterre et la Norvège rejoignent ce réseau, et le protocole TCP/IP est défini, adopté officiellement en 1983, marquant la naissance d'Internet tel que nous le connaissons.

Le développement d'Internet s'accélère dans les années 1980 et 1990, avec la connexion de milliers puis de millions d'ordinateurs, l'annonce publique du World Wide Web en 1990, et l'apparition des premiers navigateurs web comme NCSA Mosaic en 1993.

Définition et motivations des réseaux de communication

Le terme « réseau » vient du latin retiolus, diminutif de retis, signifiant filet ou réseau. Un réseau de communication est un ensemble d’équipements appelés nœuds, reliés par des liaisons permettant l’échange d’informations.

Les motivations économiques et techniques pour utiliser des réseaux sont multiples :

• Partage des ressources : rendre accessibles programmes, données et équipements à tous les membres du réseau, indépendamment de leur localisation.
• Fiabilité accrue : disposer d’alternatives en cas de défaillance matérielle pour assurer la continuité de l’exploitation.
• Réduction des coûts : interconnecter plusieurs petits systèmes pour coopérer et échanger des informations plutôt que d’utiliser un gros système coûteux.

Les motivations sociales incluent l’accès à l’information, la communication entre individus et le divertissement.

Caractéristiques physiques et classification des réseaux

Les réseaux peuvent être classés selon plusieurs critères :

• Techniques de transmission : réseaux point à point ou réseaux à diffusion.
• Taille géographique : LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network), WAN (Wide Area Network).

Les réseaux à diffusion

Dans un réseau à diffusion, toutes les machines partagent un canal de communication unique. Lorsqu’une machine envoie un paquet, celui-ci est reçu par toutes les autres machines du réseau. Chaque paquet contient un champ adresse qui permet d’identifier le destinataire.

À la réception, une machine teste le champ adresse :

• Si le paquet lui est destiné, elle le traite.
• Sinon, elle l’ignore.

Il est aussi possible d’envoyer un paquet à toutes les machines simultanément en utilisant une adresse spéciale appelée adresse de diffusion (broadcast). Dans ce cas, chaque machine reçoit et traite le paquet.

Les réseaux point à point

Les réseaux point à point sont constitués d’un grand nombre de connexions directes entre machines prises deux à deux. Pour qu’un paquet atteigne sa destination, il doit souvent passer par plusieurs machines intermédiaires. Plusieurs routes peuvent exister, et les algorithmes de routage jouent un rôle essentiel pour choisir le chemin optimal.

En général :

• Les réseaux à diffusion sont utilisés pour des réseaux de petite taille géographique.
• Les réseaux point à point conviennent mieux aux réseaux de grande taille.

Exemple de classification selon la taille géographique

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

Communication entre machines

La communication entre machines passe par plusieurs couches :

• Utilisateur (User)
• Application
• Système d’exploitation (OS)
• Réseau
• Interface réseau
• Serveur

Chaque couche joue un rôle spécifique dans le traitement, l’encapsulation et la transmission des données.

Plan du cours

• Chapitre 1 : Introduction générale
• Chapitre 2 : Le concept de réseau
  • Les réseaux à commutation
  • Les architectures protocolaires
• Chapitre 3 : Codage et transmission de l’information
  • Caractéristiques d’une ligne de transmission
  • Représentation de l’information
  • Différents types et modes de transmission
  • Techniques de transmission
• Chapitre 4 : Notions de protocoles
  • La délimitation des données
  • Le contrôle d’intégrité
  • Le contrôle de l’échange
• Chapitre 5 : The Internetworking Problem
• Chapitre 6 : End-to-End Congestion Control

Glossaire des termes clés

• Télégraphe : Premier système de télécommunication mécanique permettant l’envoi de messages codés sur de longues distances.
• Code Morse : Système de codage des caractères par des signaux courts et longs utilisé dans la télégraphie.
• Modem : Dispositif permettant la transmission de données binaires sur une ligne téléphonique classique.
• Réseau à diffusion : Réseau où toutes les machines partagent un même canal de communication et reçoivent tous les paquets envoyés.
• Réseau point à point : Réseau constitué de connexions directes entre machines, où les paquets transitent par plusieurs nœuds intermédiaires.
• Adresse de diffusion (broadcast) : Adresse spéciale permettant d’envoyer un paquet à toutes les machines d’un réseau à diffusion.
• TCP/IP : Protocole de communication fondamental pour l’Internet, adopté officiellement en 1983.
• ARPANET : Réseau précurseur d’Internet, reliant initialement 23 ordinateurs en 1971.
• LAN, MAN, WAN : Types de réseaux classés selon leur taille géographique : Local Area Network, Metropolitan Area Network, Wide Area Network.

Points clés à retenir

• La téléinformatique est l’étude des réseaux de communication permettant l’échange d’informations entre machines.
• Les réseaux ont évolué depuis le télégraphe mécanique jusqu’à l’Internet mondial actuel.
• Les réseaux peuvent être classés selon leur technique de transmission (diffusion ou point à point) et leur taille géographique (LAN, MAN, WAN).
• Les réseaux à diffusion utilisent un canal partagé, tandis que les réseaux point à point reposent sur des connexions multiples entre machines.
• Les protocoles TCP/IP sont essentiels pour le fonctionnement d’Internet.
• Les motivations pour utiliser des réseaux incluent le partage des ressources, la fiabilité et la réduction des coûts.