Fondements des réseaux — exercices

a. Les terminaux (périphériques finaux)

Tout ce qui produit ou consomme de l'information et porte sa propre adresse en tant que source ou destination :

• ordinateurs de bureau et portables ;
• serveurs (Server-PT) ;
• imprimantes réseau ;
• téléphones VoIP ;
• smartphones et tablettes ;
• caméras IP.

b. Les dispositifs intermédiaires

• Switchs — repérés S1, S2… ils interconnectent les postes d'un même LAN ;
• Routeurs — repérés R1, R2… ils interconnectent les LAN entre eux et vers le WAN ;
• Point d'accès sans fil — relaie les terminaux Wi-Fi vers le réseau filaire ;
• Modem — assure la liaison avec le réseau de l'opérateur.

c. Les périphériques finaux qui ne sont pas des ordinateurs de bureau

Retirez de la liste (a) les seules tours et écrans classiques. Il reste : ordinateurs portables, serveurs, imprimantes, téléphones VoIP, smartphones, tablettes, caméras IP.

d. Les supports de transmission

1. Le modèle client-serveur

C'est une relation hiérarchique entre deux hôtes, définie par le logiciel installé, pas par le matériel :

• le client est équipé d'un logiciel qui lui permet de demander des informations et de les afficher — c'est toujours lui qui initie l'échange, par une requête ;
• le serveur est équipé d'un logiciel qui lui permet de fournir des informations et des services — il répond, il ne parle jamais spontanément.

Exemple : le client de messagerie sur le poste d'un employé demande au serveur les courriels non lus ; le serveur répond en les envoyant.

Nuance à ne pas oublier : les données ne vont pas que du serveur vers le client. Le flux peut être égal dans les deux sens, ou plus important du client vers le serveur — un dépôt de fichier, par exemple. On parle alors d'upload (montant, client → serveur) et de download (descendant, serveur → client).

2. Deux fonctions des dispositifs intermédiaires

1. Régénérer et retransmettre les signaux de données — le signal s'atténue et se déforme en se propageant dans le câble.
2. Déterminer le chemin à emprunter pour atteindre la destination — c'est le rôle du routeur, qui choisit le meilleur trajet.

Autres réponses acceptables : filtrer le trafic selon des règles de sécurité, notifier les erreurs et les échecs de communication, classer les messages par priorité, interconnecter des médias différents.

3. Deux critères de choix d'un support

Deux suffisent, mais le cours en donne quatre — autant les citer tous :

1. la distance sur laquelle le support transporte correctement le signal ;
2. l'environnement dans lequel il est installé ;
3. la quantité de données et le débit ;
4. le coût des supports et de l'installation.

1. LAN contre WAN

La formulation qui rapporte des points : un LAN est un réseau qu'on possède et qu'on administre ; un WAN est un réseau qu'on loue et qu'on ne maîtrise pas. C'est cette différence de propriété, plus encore que la distance, qui structure tout le reste.

2 et 3. Les décomptes

Trois LAN — Home Office, Central et Branch : chaque zone encadrée constitue un réseau local, avec ses propres équipements intermédiaires.

Les WAN — chaque nuage du schéma. Le nuage Internet en est un ; si un nuage Intranet distinct relie Central à Branch, il en constitue un second.

4. Décrire l'Internet réel

Internet n'est pas un réseau mais un réseau de réseaux : une interconnexion mondiale de milliers de réseaux indépendants — opérateurs, entreprises, universités, hébergeurs — qui acceptent de s'échanger du trafic. Aucune organisation ne le possède ni ne le dirige. Ce qui le tient ensemble, ce n'est pas un propriétaire mais un ensemble de protocoles communs, au premier rang desquels TCP/IP. Le nuage du schéma masque cette complexité : dans la réalité, un paquet traverse couramment une dizaine de routeurs appartenant à plusieurs opérateurs distincts.

5. Se connecter depuis chez soi

• Fibre optique (FTTH) — la plus répandue aujourd'hui en zone couverte, plusieurs centaines de Mbit/s à plusieurs Gbit/s ;
• ADSL / VDSL — sur la ligne téléphonique en cuivre, en voie d'extinction ;
• Câble coaxial — réseau câblé de l'opérateur ;
• 4G / 5G — box mobile ou partage de connexion, utile là où le filaire manque ;
• Satellite — pour les zones blanches.

6. Se connecter depuis une entreprise

• Fibre optique dédiée avec engagement de qualité de service — débit garanti et symétrique, délai de rétablissement contractuel ;
• Ligne louée — liaison réservée exclusivement au locataire, 24 h/24, pour la durée du contrat ;
• VPN sur Internet — relie les sites à moindre coût en chiffrant le trafic à travers l'Internet public ;
• MPLS — réseau privé de l'opérateur interconnectant plusieurs sites ;
• Double accès de secours chez deux opérateurs différents, pour la continuité de service.

2. Ce qu'il faut au nouveau terminal

Trois choses, et pas seulement une adresse :

• une adresse IP et un masque de sous-réseau, pour être identifié et savoir qui est sur son réseau ;
• une passerelle par défaut — l'adresse du routeur — pour joindre les machines hors de son réseau ;
• une adresse de serveur DNS s'il doit atteindre des sites par leur nom.

Comment vérifier :

ipconfig /all          → l'adresse a-t-elle bien été attribuée ?
ping 127.0.0.1         → la pile TCP/IP du poste fonctionne
ping <sa propre IP>    → la carte réseau répond
ping <la passerelle>   → le poste atteint son routeur
ping <un poste voisin> → la communication dans le LAN passe
ping 8.8.8.8           → la sortie vers l'extérieur fonctionne
ping www.example.com   → la résolution de noms fonctionne aussi

3. Ce qu'il faut au nouvel intermédiaire

Cela dépend de sa nature — et c'est justement ce que la question vérifie :

4. Rendre fonctionnel un réseau à deux LAN reliés par un WAN

1. Un plan d'adressage cohérent : un sous-réseau distinct par LAN, plus un troisième pour la liaison entre les deux routeurs — typiquement un /30, qui offre exactement les deux adresses nécessaires.
2. Configurer les interfaces de chaque routeur : une adresse côté LAN, une côté WAN.
3. Le routage : chaque routeur doit savoir joindre le réseau distant. Route statique, ou protocole dynamique comme RIP.
4. La passerelle par défaut sur chaque poste : l'adresse de l'interface LAN de son propre routeur.
5. Tester par ping d'un poste du LAN A vers un poste du LAN B.

A — La fibre optique. Deux arguments du cours, et il faut les deux :

• Distance — elle permet d'aller jusqu'à plusieurs kilomètres avant que l'information ne subisse de graves détériorations. La paire torsadée plafonne à 100 m ; le coaxial exige une régénération tous les kilomètres.
• Environnement — elle véhicule des impulsions lumineuses et n'est absolument pas sensible aux perturbations électromagnétiques.

B — La STP (Shielded Twisted Pair, paire torsadée blindée). Le cours est explicite : l'entrelacement des brins limite les interférences, mais la protection d'un blindage est bien plus efficace pour diminuer les risques face à un environnement électromagnétique agressif — moteurs, relais, transformateurs.

C — L'isolant. Entourant la partie centrale, il est constitué d'un matériau diélectrique qui évite tout contact entre l'âme et le blindage, donc tout court-circuit.

GAINE     → protège de l'environnement extérieur (caoutchouc, PVC)
BLINDAGE  → enveloppe métallique, protège des parasites (le « bruit »)
ISOLANT   → diélectrique, empêche le court-circuit âme ↔ blindage
ÂME       → cuivre, transporte les données

D — Les quatre critères : la distance · l' environnement · la quantité de données et le débit · le coût des supports et de l'installation.

1. Parce qu'un matériel supplémentaire est nécessaire : le hub ou le switch central, que la topologie en bus n'exige pas. S'y ajoute, en pratique, un câble par poste jusqu'au point central, là où le bus se contente d'une ligne unique que l'on pique au passage. On paie donc l'équipement et le câblage — et ce qu'on achète en échange, c'est la résistance à la panne : débrancher un poste ne paralyse plus le réseau.

2. Un bus. Le hub recopie chaque signal reçu sur tous ses ports : les machines se comportent exactement comme si elles partageaient un unique câble. D'où le partage de la bande passante et les collisions.

3. Une étoile — ou plus précisément une étoile étendue (deux étoiles reliées entre elles), puisqu'il y a deux switchs interconnectés. Chaque groupe de postes rayonne vers son switch, et les switchs sont reliés l'un à l'autre.

4. Le switch. Le cours le formule ainsi : le commutateur attribue l'intégralité de la bande passante à chaque station, à l'inverse du concentrateur qui la partage.

HUB 8 ports à 100 Mbit/s
  → les 8 machines se PARTAGENT 100 Mbit/s
  → environ 12,5 Mbit/s chacune si elles émettent ensemble
  → et des collisions, qui font retomber le débit réel encore plus bas

SWITCH 8 ports à 100 Mbit/s
  → CHAQUE machine dispose de 100 Mbit/s
  → aucune collision : chaque port est un domaine de collision séparé

1. Le proxy. Le cours indique qu'« une liste d'URL peut être interdite, pour proscrire certains sites aux utilisateurs internes ». Le firewall, lui, raisonne en paquets — adresses IP, ports, protocoles — et ne bloquerait qu'une adresse IP, ce qui est bien trop grossier : un serveur héberge souvent des centaines de sites, et un site change d'adresse.

2. Il masque les noms et adresses IP des machines du réseau interne et les remplace par les siennes. Résultat, comme l'écrit le cours : « seule celle du serveur proxy sera connue de l'extérieur ». On empêche ainsi les personnes extérieures d'obtenir des informations sur l'organisation du réseau.

3. Tout interdire, puis autoriser — c'est-à-dire la règle « Tout ce qui n'est pas explicitement autorisé est interdit ». Le cours la qualifie de sans nul doute la plus sûre, tout en signalant sa contrepartie : elle impose une définition précise et contraignante des besoins en communication.

4. L'antivirus. Le cours le décrit comme « un utilitaire qui détecte les virus sur un ordinateur par l'analyse des fichiers — disque dur, CD, fichiers chargés en mémoire — et les empêche de nuire ».