Concepts de base de la mise en réseau-Guide du débutant

Aujourd’hui, les réseaux informatiques sont partout.

Vous en trouverez dans les maisons, les bureaux, les usines, les hôpitaux, les centres de loisirs, etc.

Mais comment sont-ils créés ? Quelles technologies utilisent-ils ?

Dans ce tutoriel, vous apprendrez les technologies, termes et concepts de base des réseaux utilisés dans tous les types de réseaux, qu’ils soient câblés ou sans fil, à la maison ou au bureau.

Réseaux à la maison et au bureau

Le réseau que vous avez à la maison utilise les mêmes technologies, protocoles et services de réseau que ceux utilisés dans les grands réseaux d’entreprise et sur Internet.

La seule différence réelle entre un réseau domestique et un grand réseau d’entreprise est la taille.

Un réseau domestique comptera entre 1 et 20 appareils et un réseau d’entreprise en comptera plusieurs milliers.

Si vous êtes complètement novice en matière de réseautique, alors le cours de base vous présentera les protocoles de réseautique de base utilisés dans les petits réseaux domestiques/bureautiques et sur Internet.

Configurer et construire un réseau domestique introduira quelques composants de réseautique de base et vous montrera comment construire un réseau domestique et le connecter à Internet.

Types et structures de réseaux

Les réseaux peuvent être câblés ou sans fil, la plupart des réseaux étant un mélange des deux.

Réseaux câblés vs réseaux sans fil

Au début (avant 2008), les réseaux étaient principalement câblés.

Aujourd’hui cependant, la plupart des réseaux utilisent un mélange de réseau câblé et sans fil.

Les réseaux câblés utilisent Ethernet comme protocole de liaison de données. Il est peu probable que cela change avec l’IOT, car les appareils IOT seront principalement sans fil.

Les réseaux câblés – Avantages et inconvénients

Les réseaux câblés présentent les avantages/inconvénients suivants :
Avantages :

• Les ports Ethernet se trouvent sur presque tous les ordinateurs portables/PC et les netbooks, même sur ceux qui ont 8 ans.
• Les réseaux câblés sont plus rapides que les réseaux sans fil. Les débits de données ont été périodiquement augmentés, passant de 10 mégabits par seconde à l’origine, à 1gigabits par seconde. La plupart des réseaux domestiques utilisent 10-100Mbps.
• Plus sécurisé que le Wireless

Inconvénients

• Nécessité d’utiliser du câble qui peut être inesthétique, difficile à faire fonctionner et coûteux.
• Ne peut pas être utilisé facilement entre les bâtiments (planification etc).
• Notez qu’une nouvelle technologie qui utilise le câble secteur surmonte plusieurs de ces inconvénients. Le réseau CPL est courant sur les réseaux domestiques/petits bureaux
• Non pris en charge sur les téléphones mobiles et les tablettes.

Réseaux sans fil – Avantages et inconvénients

Les réseaux sans fil utilisent le Wi-fi comme protocole de liaison de données. Toutefois, d’autres options sans fil sont en cours de développement pour l’IOT (Internet des objets). Voir Technologies de mise en réseau sans fil pour l’IOT

Les réseaux sans fil présentent les avantages/inconvénients suivants :

Avantages

• Généralement plus facile à mettre en place.
• Peut être utilisé à la fois sur les réseaux domestiques et publics
• Pas de câbles nécessaires.
• Peut être utilisé avec les téléphones mobiles et les tablettes.

Inconvénients des réseaux sans fil

• Généralement plus lent que les réseaux câblés.
• Limité par la portée.
• Permis aux écoutes.
• Pas aussi sécurisé en fonction de la configuration.

Topologies de réseau et disposition

Il existe de nombreuses façons différentes de connecter les nœuds de réseau entre eux. Ce n’est normalement pas une considération dans les petits réseaux, mais lorsque les réseaux deviennent plus grands, cela devient plus important.

Il existe de nombreuses façons différentes de connecter les nœuds du réseau entre eux.

Les technologies de connexion communes comme Wi-Fi, Bluetooth, etc. sont conçues pour fonctionner en utilisant une topologie de réseau particulière.

Lors de la conception des réseaux et du choix des protocoles de connexion avoir une compréhension de ces topologies est important.

Les plus courantes sont :

• Bus
• Ring
• Mesh
• Star
• Hybrid

Chacune de ces topologies a des avantages et des inconvénients cet article sur les topologies de réseau a un très bon aperçu de chaque topologie ainsi que des avantages et des inconvénients.

Les premiers réseaux Ethernet utilisaient une structure de bus, les réseaux Ethernet modernes et les réseaux Wi-Fi. utilisent une structure de bus en étoile (hybride).

Toutefois, le Wi-Fi et le bluetooth sont mis à niveau pour prendre en charge les réseaux maillés.

Topologie de réseau – Physique vs logique

La façon dont les nœuds d’un réseau communiquent entre eux peut être très différente de la façon dont ils sont physiquement interconnectés.

La plupart des réseaux domestiques et de petits bureaux utilisent une topologie de bus physique.

Les typologies logiques courantes sont Peer to Peer et Client Server.

Le web (WWW) est un réseau client serveur au niveau logique.

Réseau pair à pair et client serveur

Dans un réseau pair à pair, tous les nœuds sont égaux et tout nœud peut parler à tout autre nœud.

Aucun nœud n’a de rôle particulier. C’était le modèle original de mise en réseau de windows. (windows for Workgroups)- Diagramme ci-dessous:

Avantages et inconvénients

Avantages :

• Facile à configurer
• Ne dépend pas d’un seul nœud
• Plus résilient
• Meilleure distribution du trafic réseau
• Pas besoin d’administrateur central
• Matériel moins coûteux

Inconvénients :

• Moins sécurisé et plus difficile à sécuriser
• Plus difficile à administrer
• Plus difficile à sauvegarder
• Plus difficile à localiser les informations.

C’était le modèle de mise en réseau original utilisé dans les premiers réseaux Windows (windows for Workgroups)

Un exemple moderne de mise en réseau Peer to Peer est BitTorrent.

Bien que ce modèle de mise en réseau ne soit pas populaire actuellement, il pourrait devenir plus populaire avec l’Internet des objets (IOT).

Client-Serveur

Dans un réseau Client-Serveur, un serveur a un rôle particulier, par exemple serveur de fichiers, contrôleur de domaine, serveur web, etc.

Un client se connecte à un serveur pour utiliser les services appropriés.

C’est le modèle de mise en réseau utilisé sur le web et l’Internet et sur les grands réseaux Windows modernes.Diagramme ci-dessous:

Avantages et inconvénients

Avantages:

• Facile de trouver des ressources car elles sont sur un nœud dédié c’est-à-dire. Un serveur
• Facile à sécuriser
• Facile à administrer
• Facile à sauvegarder

Inconvénients:

• Les serveurs sont un point de défaillance unique
• Matériel coûteux requis
• Le trafic réseau se concentre

Un exemple moderne de réseau client-serveur est le Web. Facebook,Twitter,Google search et de nombreux autres services web utilisent ce modèle de mise en réseau.

Taille du réseau

Les réseaux varient considérablement en taille.Voici les termes couramment utilisés :

• Personal Area Network – Relie les périphériques locaux, par exemple, le PC à l’imprimante
• LAN – Local Area network- relie les périphériques dans un ou plusieurs bureaux
• MAN – Metropolitan Area network – relie les périphériques à travers plusieurs bâtiments comme un campus
• WAN – Wide area network – relie les périphériques à travers un ou plusieurs pays.

Niveaux et couches de réseautage et protocoles

Un protocole définit un ensemble de règles qui régissent la façon dont les ordinateurs parlent entre eux.

Ethernet et Wi-Fi sont des protocoles de liaison de données qui sont responsables du cadrage des données sur le support (câble ou sans fil).

Ils peuvent être utilisés pour transporter des protocoles de plus haut niveau (IP etc)..

Ethernet et Wi-Fi utilisent une adresse de niveau physique connue sous le nom d’adresse MAC qui est de 48 bits.

Les adresses EUI 64 sont des adresses MAC de 64 bits qui remplaceront les adresses MAC sur IPV6, 6LoWPAN, ZigBee et d’autres nouveaux protocoles réseau. Voir ce Wiki pour plus de détails.

On peut diviser la mise en réseau en niveaux ou couches distincts.

Chaque niveau ou couche est responsable d’une fonction particulière.

L’OSI utilise un modèle à 7 couches et les réseaux TCP/IP utilisent un modèle à 4 couches.

Parce que les réseaux TCP/IP sont les plus courants, le modèle TCP/IP est le plus important à comprendre. Les niveaux sont :

• Niveau de liaison de données – par exemple Ethernet, Wi-Fi
• Réseau par exemple IP, – Classes d’adresses IPv4 et sous-réseau et IPv6 expliqué pour les débutants.
• Niveau de transport par exemple TCP, UDP – Voir TCP vs UDP
• Niveau d’application – par exemple. HTTP – Voir HTTP pour les débutants

Voir Comprendre la suite de protocoles TCP/IP et le port et les sockets TCP pour plus de détails.

Adressage du réseau

Qu’est-ce qu’une adresse IP ?

Chaque périphérique relié à un réseau, et à Internet possède une adresse IP.

Une adresse de protocole Internet (adresse IP) est une étiquette numérique attribuée à chaque périphérique (ex, ordinateur, imprimante) participant à un réseau informatique qui utilise le protocole Internet pour la communication -WikI

Il existe deux versions d’IP, ce sont l’IPv4 et l’IPv6.

L’IPv4 est utilisé depuis le début d’Internet, et est déployé sur Internet, et les réseaux domestiques/entreprises.

IPv4 utilise 32 bits pour l’adressage, cependant, en raison de la croissance rapide d’Internet, toutes les adresses IPv4 ont été attribuées (depuis 2013).

Des techniques comme la NAT (traduction d’adresses réseau) ont prolongé la vie d’IPv4 en permettant l’utilisation d’adresses IP privées à l’intérieur des réseaux.

Cependant, l’IPv4 sera finalement remplacé par l’IPV6 qui utilise 128 bits pour l’adresse, et peut donc accueillir beaucoup plus d’hôtes (ordinateurs/appareils)

Le déploiement de l’IPv6 sur Internet se fait lentement, et l’IPv4 nous accompagnera encore pendant de nombreuses années, notamment dans les réseaux domestiques et de petits bureaux.

A mesure que l’IP6 se déploie, ils devront également fonctionner avec deux adresses jusqu’à ce que la migration soit terminée et que l’IP4 soit abandonné.

Les adresses IP sont des adresses logiques, et sont attribuées par un administrateur réseau ou peuvent être auto-attribuées ( en utilisant le DHCP).-

La chose importante à noter est que l’adresse IP d’un appareil n’est pas fixe.

Adresses IP publiques et privées

L’IPv4 et l’IPV6 ont tous deux des plages d’adresses publiques et privées.

Les adresses privées sont utilisées pour les réseaux domestiques/professionnels et les adresses ne sont pas routables sur Internet, c’est-à-dire qu’elles ne voyagent pas sur Internet.

Pour l’IP4, les adresses privées commencent par

10.x.x.x ou 192.168.x.x ou 172.16.x.x

Les adresses publiques sont joignables de n’importe où sur Internet et peuvent être routées.

Voir Adresses IP internes et externes pour plus de détails

Attribution des adresses IP

La plupart des réseaux modernes utilisent l’attribution automatique d’adresses IP via DHCP, l’attribution manuelle n’étant effectuée que dans des cas particuliers.

Pour les réseaux domestiques, le routeur ou le concentrateur Internet fournit généralement les services DHCP pour le réseau.

Pour les réseaux plus importants, un serveur DHCP dédié est normalement utilisé.

La plupart des machines Windows attribuent automatiquement leur propre adresse si elles ne parviennent pas à trouver un serveur DHCP.

Cela peut poser des problèmes voir des problèmes de dépannage des connexions Internet.

Adresses IP et noms de domaine

Les ordinateurs utilisent des nombres (adresses IP ) mais les gens utilisent des noms car ils sont beaucoup plus faciles à retenir.

Lorsque vous tapez un nom de domaine dans votre navigateur web, le nom est traduit en une adresse IP par un serveur DNS généralement situé sur Internet.

Votre ordinateur résoudra le nom en utilisant un processus de résolution de nom. Voir

• Résolution des noms d’hôtes en adresses IP
• Regardes DNS expliquées
• Compréhension du DNS
• La structure du DNS expliquée
• Zones DNS expliquées

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• Comprendre le fichier Hosts

Autres tutoriels sur les réseaux

• Comprendre les nombres binaires pour les débutants
• TCP vs UDP – Quelle est la différence ?
• Guide des débutants pour utiliser nslookup

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