LES BASES
Introduction : Les réseaux, le cœur de notre monde connecté
Aujourd’hui, presque tout repose sur les réseaux : un appel vidéo avec un ami à l’autre bout du monde, une commande en ligne, ou même la gestion des feux de circulation dans une ville. Mais comment tout cela fonctionne-t-il ? Ce cours est une plongée dans l’univers des réseaux informatiques. Pas besoin d’être un expert : on va démystifier chaque étape, des bases aux concepts avancés, avec des exemples concrets et des analogies simples. À la fin, vous saurez comment les données voyagent, comment sécuriser vos connexions, et même comment créer votre propre réseau. Prêt à lever le voile ?
Chapitre 1 : Les fondations des réseaux
1.1 Qu’est-ce qu’un réseau, vraiment ?
Un réseau informatique, c’est un groupe d’appareils (ordinateurs, smartphones, imprimantes, capteurs) connectés pour partager des informations ou des ressources. Imaginez une bibliothèque : les livres sont les données, les lecteurs sont les appareils, et les bibliothécaires qui les distribuent sont les connexions.
1.2 Les différents types de réseaux
LAN (Local Area Network) : Petit réseau local, comme chez vous ou dans une école. Portée :几十 mètres. Exemple : votre Wi-Fi reliant votre télé, PC et téléphone.
WAN (Wide Area Network) : Réseau étendu, comme Internet ou le réseau d’une multinationale entre ses bureaux à Paris et Tokyo. Portée : des kilomètres, voire le monde entier.
MAN (Metropolitan Area Network) : Réseau de taille intermédiaire, souvent utilisé par une ville pour connecter ses services (écoles, mairies). Portée : une agglomération.
PAN (Personal Area Network) : Réseau personnel, très court, comme Bluetooth entre votre montre connectée et votre téléphone. Portée : quelques mètres.
Autres : WLAN (LAN sans fil), VPN (réseau privé virtuel, voir chapitre 6).
1.3 Les composants de base
Nœuds : Tout appareil connecté (PC, serveur, caméra IP).
Médias de transmission : Câbles Ethernet (cuivre), fibre optique (lumière), ou ondes (Wi-Fi, 4G).
Équipements réseau : Routeurs, switchs, modems (détaillés plus loin).
1.4 Pourquoi les réseaux existent ?
Ils permettent de partager (fichiers, imprimantes), communiquer (e-mails, appels), et accéder à des ressources (serveurs web, bases de données). Sans eux, chaque appareil serait une île isolée.
Chapitre 2 : La communication dans les réseaux
2.1 Les adresses : identifier les acteurs
Pour qu’un appareil envoie des données à un autre, il doit savoir à qui il “parle”. C’est le rôle des adresses :
Adresse IP : Numéro unique pour chaque appareil sur un réseau. Exemple : 192.168.1.10 (IPv4) ou 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (IPv6).
IPv4 : 32 bits, environ 4 milliards d’adresses possibles. Problème : on en manque !
IPv6 : 128 bits, presque infini (3.4×10³⁸ adresses). Exemple : assez pour chaque grain de sable sur Terre.
Adresse MAC : Identifiant physique unique d’un appareil (ex. 00:14:22:01:23:45), gravé dans sa carte réseau. Utilisé surtout dans les LAN.
2.2 Les paquets : découper pour mieux transmettre
Les données ne voyagent pas d’un bloc. Elles sont divisées en paquets, comme des colis postaux :
En-tête : Contient l’adresse IP de départ, de destination, et un numéro d’ordre.
Charge utile : Les données elles-mêmes (texte, image, son).
Pied de page : Vérifie l’intégrité (pas d’erreur).
Exemple : Une photo de 5 Mo est découpée en milliers de paquets de 1,5 Ko chacun, envoyés séparément, puis réassemblés.
2.3 Le processus étape par étape
Votre PC envoie une demande (ex. charger “facebook.com”).
Les données sont découpées en paquets.
Chaque paquet suit son chemin (pas forcément le même !).
Le destinataire (serveur de Facebook) les reçoit et les remet dans l’ordre.
2.4 Analogie
C’est comme envoyer un puzzle par la poste : vous découpez l’image, mettez chaque pièce dans une enveloppe avec une adresse, et le destinataire recolle tout.
Chapitre 3 : Les protocoles, le langage universel
3.1 Définition
Un protocole est une convention que tous les appareils suivent. Sans ça, un PC Windows et un serveur Linux ne pourraient pas se comprendre.
3.2 La pile TCP/IP : le cœur des réseaux
C’est un modèle en 4 couches :
Couche Application : Ce que vous utilisez (HTTP pour le web, SMTP pour les e-mails).
Couche Transport : Gère la livraison (TCP pour fiabilité, UDP pour vitesse).
Couche Internet : Oriente les paquets (IP).
Couche Lien : Gère le matériel (Ethernet, Wi-Fi).
3.3 Protocoles clés
TCP/IP : TCP vérifie l’ordre et la complétude, IP trouve la route.
HTTP/HTTPS : Pour naviguer sur le web. HTTPS ajoute un chiffrement (SSL/TLS).
DNS : Traduit “google.com” en 142.250.190.78.
DHCP : Attribue automatiquement des adresses IP dans votre maison.
FTP/SFTP : Transfert de fichiers (SFTP est sécurisé).
3.4 Exemple pratique
Vous cliquez sur un lien YouTube :
HTTP demande la vidéo.
DNS trouve le serveur.
TCP/IP transporte les paquets.
Votre navigateur affiche le résultat.
Chapitre 4 : Les équipements qui font tourner le réseau
4.1 Le routeur
Rôle : Dirige les paquets entre réseaux (ex. de votre maison à Internet).
Exemple : Votre box Internet est un routeur.
4.2 Le switch
Rôle : Connecte plusieurs appareils dans un LAN, en envoyant les données uniquement là où elles doivent aller.
Différence avec un hub : Un hub envoie tout à tout le monde, un switch est plus malin.
4.3 Le modem
Rôle : Convertit les signaux de votre fournisseur (fibre, ADSL) en données utilisables.
Exemple : Un modem fibre traduit la lumière en bits.
4.4 Point d’accès Wi-Fi
Rôle : Transforme un signal filaire en onde sans fil.
Portée : 20-50 mètres en intérieur.
4.5 Serveurs
Rôle : Stockent et fournissent des données (ex. serveurs de jeux, sites web).
Chapitre 5 : Internet, le réseau des réseaux
5.1 Structure
Internet est un assemblage de réseaux (LAN, WAN) reliés par des fournisseurs d’accès (Orange, Free) et des infrastructures (câbles sous-marins, satellites).
5.2 Le chemin des données
Vous entrez “wikipedia.org”.
Votre routeur envoie la requête au DNS de votre FAI.
Les paquets traversent des nœuds (routeurs géants appelés “backbones”).
Le serveur de Wikipédia répond, et les données reviennent.
5.3 Les acteurs
FAI (Fournisseurs d’Accès Internet) : Fournissent la connexion.
IXP (Internet Exchange Points) : Points où les réseaux se connectent.
Datacenters : Hébergent les serveurs.
5.4 Vitesse et latence
Bande passante : Quantité de données par seconde (ex. 100 Mbps).
Latence : Temps de trajet (ex. 20 ms).
Chapitre 6 : Sécuriser son réseau
6.1 Les menaces
Interception : Quelqu’un lit vos données sur un Wi-Fi public.
Attaques : Virus, phishing, DDoS (inondation de requêtes).
6.2 Les solutions
Chiffrement : HTTPS, WPA3 pour le Wi-Fi.
Pare-feu : Filtre les connexions suspectes.
VPN : Crée un tunnel sécurisé (ex. NordVPN).
Antivirus : Protège contre les malwares.
6.3 Bonnes Pratiques
Mot de passe fort (ex. “Tr0p1c@l2025!”).
Mise à jour régulière des appareils.
Chapitre 7 : Créer et gérer son réseau
7.1 Matériel
Modem + routeur (souvent combinés).
Switch (si beaucoup d’appareils filaires).
Câbles Ethernet Cat6 ou Wi-Fi 6.
7.2 Étapes
Connectez le modem au routeur.
Accédez à l’interface (ex. 192.168.1.1 dans un navigateur).
Configurez SSID (nom) et mot de passe.
Testez la connexion (ex. “ping google.com”).
7.3 Dépannage
Pas d’Internet ? Redémarrez modem et routeur.
Lent ? Vérifiez la bande passante ou les interférences Wi-Fi.
Conclusion : Vers une maîtrise des réseaux
Les réseaux sont des ponts numériques qui relient notre monde. En comprenant leurs briques (adresses, paquets, protocoles) et leurs outils (routeurs, switchs), vous pouvez naviguer, sécuriser et même construire vos propres connexions. Ce savoir est une porte ouverte vers des carrières tech ou simplement une vie connectée plus sereine.