Réseaux Informatiques : Inf157 l3 info utilisation des reseaux cours réseaux inform
Télécharger PDFUtilisation des Réseaux - Licence 3 Informatique
Présentation du cours
Titre : Utilisation des réseaux
Code Apogée : INF157
10h40 de cours, 16h de travaux dirigés et pratiques
Objectifs pédagogiques
Ce cours vise à permettre aux étudiants de : - Comprendre comment exploiter efficacement les réseaux dans leur environnement professionnel - Maîtriser les rôles et principes des principaux protocoles d’Internet et du Web
Programme détaillé
Protocoles d’Internet
TCP/IP : Transmission Control Protocol/Internet Protocol
UDP : User Datagram Protocol
Protocoles du Web
HTTP : HyperText Transfer Protocol
SOAP : Simple Object Access Protocol
Outils de mobilité et collaboration
Bureaux virtuels : solutions pour travailler à distance
Gestion électronique des documents : partage et stockage en ligne
Wikis : outils collaboratifs de création et d’édition de contenu
Évaluation
Les connaissances seront vérifiées par : - Un examen écrit de 1h30 - Un projet surveillé en groupe de 2 à 4 étudiants
Calcul de la note finale
CC = note des travaux pratiques
R1 = 0.5 × Examen1 + 0.5 × max(Examen, CC)
R2 = 0.5 × max(Examen1, Examen2) + 0.5 × max(CC, Examen1, Examen2)
Définitions clés
Réseau
Un réseau est un ensemble d’ordinateurs autonomes interconnectés via une technologie unique. Deux ordinateurs sont connectés s’ils peuvent échanger des informations.
À distinguer de : - Un système réparti : ensemble d’ordinateurs indépendants présentés comme un système unique - Un système distribué : comme le Web, qui fonctionne sur Internet
Internet
Internet est un réseau mondial composé de nombreux réseaux autonomes (AS). Chaque réseau est géré par une entité distincte (universités, fournisseurs d’accès, armées).
Historique important : - 1969 : ARPANET, premier réseau à transfert de paquets - 1974 : introduction des protocoles TCP/IP - 1980 : séparation entre réseaux militaires (DDN) et universitaires (NSFnet) - 1984 : 4 millions de nœuds connectés - 1991 : création du World Wide Web au CERN
Protocoles réseau
Un protocole est un ensemble de règles permettant la communication entre ordinateurs.
Principaux protocoles : - IP (Internet Protocol) : attribue une adresse unique - TCP : garantit une transmission fiable - UDP : assure une transmission rapide - HTTP : permet la navigation hypertexte - HTTPS : version sécurisée de HTTP - FTP : transfert de fichiers - SMTP : envoi de courrier électronique - POP3 : réception de courrier - IMAP : gestion avancée des emails - IRC : chat en temps réel - NNTP : forums de discussion - DNS : résolution de noms de domaine - ICMP : contrôle du protocole IP
Le World Wide Web
Le Web repose sur : - Un langage de représentation de documents : HTML/XHTML (non un langage de programmation) - Un protocole réseau : HTTP - Un organisme de normalisation : le Consortium W3C
Évolution clé : - 1990-1992 : développement par Tim Berners-Lee au CERN - 1995 : apparition d’Internet Explorer - 1999 : adoption généralisée de XML
Débit réseau
Le débit mesure la quantité d’informations transmises par seconde, exprimée en bits/s (et non octets/s).
Exemples de débits : - Modem RTC : 33 kb/s - ADSL : jusqu’à 16 Mb/s - WiFi : jusqu’à 108 Mb/s - FireWire/USB2 : 400 Mb/s - Ethernet filaire : 10 Mb/s à 1 Gb/s
Interfaces réseau
Une interface réseau permet à un ordinateur de se connecter à un réseau. Chaque machine peut avoir plusieurs interfaces, dont une spéciale appelée loopback pour communiquer avec elle-même.
Exemple de commande pour lister les interfaces : ifconfig (affichage des détails comme l’adresse MAC, les adresses IP, le statut, les statistiques de transmission).
Exemple pratique : calcul de débit vidéo
SleepyNinja, un gamer, diffuse une partie de Quake en 2000x1600 avec une profondeur de 32 bits et un taux de rafraîchissement de 100 images par seconde (fps). Pour calculer le débit nécessaire à la transmission sans perte, il faut multiplier la résolution, la profondeur de couleur et le nombre d’images par seconde.
Exemple de dialogue réseau : protocole FTP
Voici un extrait d’une session FTP avec le serveur ftp.lip6.fr :
- Connexion initiale : 220 nephtys.lip6.fr FTP server ready
- Identification : USER anonymous → PASS xxxx → 230 Guest login ok
- Configuration : SYST → TYPE I → PWD
- Mode passif : PASV → 227 Entering Passive Mode
- Transfert de fichier : RETR /pub/new-this-day → 150 Opening BINARY mode → 226 Transfer complete
Encodage des données
Codage ASCII
Norme de 1961 définissant 128 caractères codés sur 7 bits. Chaque caractère est représenté par un octet (8ème bit à 0).
Différences de retour à la ligne : - Apple : retour chariot (CR) - Unix : saut de ligne (LF) - Windows : combinaison CR+LF (CRLF)
Exemples de valeurs : - Espace : 32 - CR : 13 - LF : 10 - Chiffres 0-9 : 48 à 57 - Lettres A-Z : 65 à 90 - Lettres a-z : 97 à 122
ISO 8859
Extension du codage ASCII utilisant le 8ème bit pour ajouter des caractères accentués et spécifiques à différentes langues.
En France, l’encodage ISO 8859-15 est utilisé, car il inclut le symbole de l’euro.
Unicode
Norme internationale pour un codage universel des caractères, incluant plus de 120 000 symboles de toutes les langues.
Publication initiale en 1991. Compatible avec les versions antérieures et structurée en trois couches : - Jeu de caractères abstraits - Jeu de caractères codés (index U+0000 à U+FFFF) - Surcodage de transfert (UTF-8, UTF-16, UTF-32)
Modèles en couches
Modèle OSI
Modèle à 7 couches fondé sur des principes clés : - Ajouter une couche uniquement si un nouveau niveau d’abstraction est nécessaire - Chaque couche doit avoir une fonction précise - Protocoles normalisés au niveau international - Limiter les échanges entre couches - Équilibre entre nombre de couches et complexité
Couches OSI : 1. Physique : transmission brute de bits 2. Liaison de données : fragmentation et contrôle d’accès 3. Réseau : routage et interconnexion 4. Transport : fiabilité et adaptation 5. Session : gestion des sessions utilisateur 6. Présentation : syntaxe et sémantique 7. Application : protocoles utilisateur (HTTP, SMTP, etc.)
Modèle TCP/IP
Modèle à 4 couches, plus simple et directement lié aux protocoles : 1. Hôte-réseau : quasi inexistante 2. Internet : protocole IP et routage 3. Transport : TCP (fiable) et UDP (rapide) 4. Application : protocoles de haut niveau (FTP, HTTP, SMTP, DNS)
Adressage IPv4
Une adresse IPv4 est composée de 4 octets, notée en décimal (ex. : 225.55.120.13). Elle se divise en partie réseau et partie hôte.
5 classes d’adresses : - Classe A : 1.0.0.0 à 127.255.255.255 (7 bits réseau, 24 bits hôte) - Classe B : 128.0.0.0 à 191.255.255.255 (14 bits réseau, 16 bits hôte) - Classe C : 192.0.0.0 à 223.255.255.255 (21 bits réseau, 8 bits hôte) - Classe D : 224.0.0.0 à 239.255.255.255 (adresses multicast) - Classe E : réservée (240.0.0.0 à 255.255.255.255)
Sous-réseaux
Pour améliorer la souplesse de l’adressage, un réseau peut être divisé en sous-réseaux en utilisant des bits de la partie hôte pour spécifier un numéro de sous-réseau.
Exemple : une adresse IP 141.44.75.58 avec un masque 255.255.255.0 signifie que la machine appartient au sous-réseau 141.44.75.0.
Couche transport
La couche transport garantit un service plus fiable que la couche réseau et isole les couches supérieures des variations technologiques. Elle offre des primitives standardisées comme les sockets Unix Berkeley.
Primitives simplifiées
Primitive | Signification
listen(aucun) | Bloque jusqu’à ce qu’un processus tente de se connecter
connect(CON. REQ.) | Tente activement d’établir une connexion
send(DATA) | Envoie des informations
receive(aucun) | Bloque jusqu’à ce que le paquet DATA arrive
disconnect(DISCON. REQ.) | Souhaite libérer la connexion
Ports réseau
Un port est un identifiant unique pour une connexion, combiné avec une adresse IP. Les ports réservés (inférieurs à 1000) sont gérés par le système d’exploitation.
Exemples de ports dédiés : - 21 : FTP - 25 : SMTP - 80 : HTTP - 110 : POP3 - 443 : HTTPS
UDP (User Datagram Protocol)
Protocole simple et sans connexion, offrant un multiplexage via les ports. Son en-tête de 8 octets inclut : - Port source (2 octets) - Port destination (2 octets) - Longueur (2 octets) - Somme de contrôle (2 octets) Il n’assure pas la garantie d’acheminement (pertes possibles, ordre non respecté).
TCP (Transmission Control Protocol)
Protocole conçu pour une transmission fiable de bout en bout sur des réseaux non fiables.
FAQ
Quelle est la différence entre un réseau et un système réparti ?
Un réseau est un ensemble d’ordinateurs interconnectés, tandis qu’un système réparti présente ces ordinateurs comme un système unique à l’utilisateur.
Comment fonctionne le routage des paquets IP ?
Le routage des paquets IP est géré par la couche réseau du modèle OSI ou TCP/IP, qui utilise des adresses IP pour acheminer les données vers leur destination finale.
Pourquoi utiliser UDP plutôt que TCP ?
UDP est privilégié pour les applications nécessitant une transmission rapide (ex. : streaming vidéo, jeux en ligne) où la fiabilité absolue n’est pas critique.