Cours de Rseaux Informatiques Zouhair ELHADARI www hadari

Cours de Réseaux Informatiques Zouhair ELHADARI www. hadari. jimdo. com Centre de BTS Dakhla 1ère année BTS DSI

Chapitre 1 Introduction aux Réseaux Informatiques

I. Qu’est-ce qu’un réseau ? Définition Topologie Type de réseau Architecture Client/Serveur Architecture Poste à poste (Peer 2 Peer) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. Qu’est-ce qu’un Réseau ?

I. 1 Définition d’un réseau: 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. Exemple de réseau : • Réseau de transport : Transport de personnes (trains, bus, taxi) • Réseau téléphonique : Transport de la voix de téléphone à téléphone • Réseau de neurones : Cellules reliées entre elles. • Réseau informatique : Ensemble d'ordinateurs reliés entre eux pour échanger des données numériques (des 0 ou des 1) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

Questions pour décrire un réseau Pour décrire un réseau, il faut répondre aux questions suivantes : • Que transporte le réseau ? • Qui assure le transport ? • Comment le transporte-il ? Exemple pour le « réseau informatique » : • Que transporte le réseau ? > Des informations (octets sous forme de fichiers) • Qui assure le transport ? > Support physique (cuivre, fibre optique, onde radio) • Comment le transporte-il ? > En utilisant des protocoles de communication. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 2 Topologie d’un réseau informatique: 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 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 2. 1 Topologie en BUS: Tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câbles, généralement coaxiaux. Le mot "bus" désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau. • Facile à mettre en œuvre • Fonctionne facilement • Vulnérable aux pannes (Une connexion défectueuse entraîne la panne de l’ensemble du réseau) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 2. 2 Topologie en ETOILE: Les ordinateurs du réseau sont reliés à un système matériel appelé switch ou commutateur. Un câble à paires torsadées Droit est utilisé pour la connexion Ordinateur <-> Switch • Moins vulnérable car on peut retirer une des connexions du concentrateur sans pour autant paralyser le reste du réseau. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 2. 3 Topologie en ANNEAU: Les ordinateurs communiquent chacun à leur tour. Chacun d'entre-eux va "avoir la parole" successivement. Ils sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit) qui va donner successivement "la parole" à chacun d'entre-eux. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 3 Types de réseaux: On distingue différents types de réseaux (privés) selon : • Taille (en terme de nombre de machines) • Vitesse de transfert des données • Etendue géographique Les réseaux privés sont des réseaux appartenant à une même organisation. On fait généralement trois catégories de réseaux: • Local Area Network (LAN) • Metropolitan Area Network (MAN) • Wide Area Network (WAN) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 3. 1 Local Area Network ou LAN: Ce terme désigne les réseaux « locaux » qui se caractérisent par : • Même organisation • Petite aire géographique • Même technologie Exemples : • Réseau local du lycée • Réseau local de la famille • Réseau local au sein d’une PME 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

Local Area Network ou LAN: Un réseau local est donc un réseau sous sa forme la plus simple. Caractéristiques : • Vitesse de transmission : 10 mbps à 1000 mbps • Nombre de stations : 2 à 1000 machines • Aire géographique : 4 m 2 à 400 m 2 (variable) • Topologie : Bus, Etoile, Anneau • Technologies : câbles à paires torsadées, Wi. Fi, …. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 3. 2 Metropolitan Area Network ou MAN: Les MAN (Metropolitan Area Network) interconnectent plusieurs LAN géographiquement proches à des débits importants. Un MAN permet à deux noeuds distants de communiquer comme s’ils faisaient partie d'un même réseau local. Exemples : • MAN d’une région. • MAN des Universités. Caractéristiques : • Vitesse de transmission entre LAN : > 100 mbps • Nombre de stations : > 1000 machines • Aire géographique : 1 à 100 km 2 (variable) • Topologie : Bus, Etoile en général 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 3. 3 Wide Area Network ou WAN: Les WAN (Wide Area Network) interconnectent plusieurs LAN géographiquement éloignés à des débits faibles. Des dispositifs permettent de « choisir » la meilleur route possible pour acheminer les informations le plus vite possible. Exemple : • Internet est le WAN le plus connu 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 3. 4 Wide Area Network ou WAN: Caractéristiques : • Vitesse de transmission entre stations : 56 kbps à 100 Mbps • Nombre de stations : > 1 000 machines • Aire géographique : Toute la surface de la Terre • Topologie : Bus, Etoile en général • Technologie : Câble téléphonique, fibre optique 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 4 Architecture Poste à Poste (peer 2 peer): 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. Dans cet exemple, le PC 2 peut partager son imprimante avec les autres stations. Le PC 3 peut aussi fournir, aux autres stations, des fichiers ou une connexion Internet. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

I. 5 Architecture Client/Serveur: Chaque machine du réseau (client) contacte une autre machine (serveur) qui lui fournit les informations, les fichiers, les services dont elle a besoin. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. Matériel d'interconnexion: La carte réseau • Câbles réseaux • Equipements d’interconnexion • 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 1. la carte réseau: La carte réseau constitue l'interface entre l'ordinateur et le câble du réseau. La fonction d'une carte réseau est de préparer, d'envoyer et de contrôler les données sur le réseau. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 2. les câbles réseau: Pour assurer la transmission de données entre les éléments du réseau, il faut un câble. Les types de câblage sont nombreux. Câble coaxial ü Câble à paires de fils torsadés ü Fibre optique ü 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 2. 1. Câble coaxial: � Peu coûteux, facilement manipulable � Peut être utilisé sur de longues distances � Débit jusque 10 Mbit/s � Construction : Gaine : protection du câble (caoutchouc, PVC ) ü Blindage : partie métallique entourant le câble diminuant le bruit due aux parasites ü Isolant : (diélectrique) évite le contact (courtcircuit) entre l'âme et le blindage ü me : brin de cuivre ou brins torsadés transportant les données ü 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 2. 2. Paires torsadés: Franchissement de la limite des 10 Mbits/s Plus de bande passante Possibilité de travailler en Full Duplex Plus d'interruption par coupure du câble. Permet d'avoir un câblage multi-usage (universel) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 2. 3. Fibre optique: � Une fibre optique est composée de 3 éléments principaux Le cœur dans lequel se propage les ondes optiques ü La gaine optique d'indice de réfraction inférieur à celui du cœur, qui confie les ondes optiques dans le cœur ü Le revêtement de protection qui assure la protection mécanique de la fibre ü � Les fibres (appelées brins au sein d'un câble) sont regroupées dans des câbles par multiples de 2, de 8 ou de 12 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 2. 4. Notion de bande passante: La bande passante correspond à la capacité d'un réseau à transmettre des informations (c'est un débit d'informations) La bande passante est définit par : W= f 2 - f 1 La bande passante est mesurée en hertz. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

Shannon a montré que le débit max d’un support sans bruit: V= le nombre de niveaux significatifs du signal Exemple : Déterminer le débit maximal pour un canal sans bruit dont la bande passante est de 3000 Hz qui ne peut transmettre qu’un signal binaire. V=2 (le canal ne peut transmettre qu’un signal binaire) 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 3. Equipements d’interconnexion: II. 3. 1 Le concentrateur: Le concentrateur (appelé Hub en anglais) est un élément matériel qui permet de relier plusieurs ordinateurs entre eux. Son rôle c’est de prendre les données binaires parvenant d’un port est les diffuser sur l’ensembles des ports. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 3. 2. le commutateur: le commutateur (en anglais switch) est un élément matériel qui permet de relier plusieurs ordinateurs entre eux. Sa seule différence avec le Hub, il est capable de connaître l’adresse physique des machines qui lui sont connectées et d’analyser les trames reçues pour les diriger vers la machine de destination. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

II. 3. 3. le routeur: Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets entre réseaux indépendants. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. Techniques de transmission : La transmission numérique La transmission analogique 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

Il existe principalement deux techniques ou modes de transmission des signaux qui sont utilisés en informatique : La transmission en bande de base (BASEBAND) est numérique La transmission en large de bande (BROADBAND) est analogique 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 1. Transmission numérique: (1) Codage NRZ: No Return to Zero Les niveaux '0' sont codés par une tension -V, Les niveaux '1' sont codés par une tension +V Exemple : 1001011101 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 1. Transmission numérique: (2) Codage Manchester : Le niveau logique '0' provoque le passage de +V à -V au milieu du moment élémentaire. Le niveau logique '1' provoque le passage de -V à +V au milieu du moment élémentaire. Exemple : 1001011101 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 1. Transmission numérique: (3) codage Manchester différentiel Le niveau logique '0' du moment élémentaire t recopie le signal du moment élémentaire t-1. Le niveau logique '1' du moment élémentaire t inverse le signal du moment élémentaire t-1. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. Transmission analogique: 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 1. Modulation d'amplitude: Cette modulation est obtenue en jouant sur la valeur de V: Une valeur Vl pour un niveau logique '0'. Une valeur Vh pour un niveau logique '1'. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 2. Modulation de phase: Cette modulation est obtenue en jouant sur la valeur de Ф: une valeur Ф 0 pour un niveau logique ‘ 0'. une valeur Ф 1 pour un niveau logique '1'. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

III. 3. Modulation de Fréquence : Cette modulation est obtenue en jouant sur la valeur de w: une valeur w 0 pour un niveau logique ‘ 0’. une valeur w 1 pour un niveau logique '1'. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

VI. Multiplexage des données : Le multiplexage temporel Le multiplexage fréquentiel 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

VI. 1. Le multiplexage temporel: Le multiplexage temporel (TDM=Time Division Multiplexing) offrir à un utilisateur à la fois, la totalité de la bande passante pendant un court instant. L'allocation se fait en divisant l'axe du temps en intervalles de temps (IT), et chaque utilisateur ne pourra transmettre que pendant son intervalle de temps. Rq: Un atout majeur: on peut regrouper plusieurs canaux de communications à bas débits sur un seul canal à débit plus élevé. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

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VI. 2. Le multiplexage fréquentiel: multiplexage frequentiel (Frequency Division Multiplexing). N porteuses optiques à différentes longueurs d'onde transmettant chacune un débit D. La bande passante est découpé en périodes. Chaque sous-bande est affectée à un canal. 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair

Fin du chapitre 1ère année BTS DSI Prof: EL HADARI zouhair