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Réseaux informatiques: le guide ultime des bases des réseaux informatiques et des concepts de réseau
Les ordinateurs et Internet ont considérablement changé ce monde et notre mode de vie au cours des dernières décennies.
Il y a quelques décennies, lorsque nous voulions faire un appel interurbain à quelqu'un, nous devions passer par une série de procédures fastidieuses pour y arriver.
En attendant, ce serait très coûteux à la fois en temps et en argent. Cependant, les choses ont changé au fil du temps avec l'introduction de technologies de pointe. Aujourd'hui, il suffit d'appuyer sur un petit bouton et en une fraction de seconde, nous pouvons passer un appel, envoyer un message texte ou vidéo, très facilement à l'aide de smartphones, d'Internet et d'ordinateurs.
Le principal facteur qui se cache derrière cette technologie de pointe n'est autre que les réseaux informatiques. C'est un ensemble de nœuds connectés par un lien multimédia. Un nœud peut être n'importe quel périphérique tel qu'un modem, une imprimante ou un ordinateur qui devrait avoir la capacité d'envoyer ou de recevoir des données générées par les autres nœuds sur le réseau.
Liste des didacticiels de la série Computer Networking:
Vous trouverez ci-dessous la liste de tous les didacticiels réseau de cette série pour votre référence.
Commençons par le premier didacticiel de cette série.
Ce que vous apprendrez:
- Introduction à la mise en réseau informatique
- Modèle de communication de base
- Besoin d'un réseau informatique
- Utilisations des réseaux informatiques
- Types de topologies de réseau
- Modes de transmission dans les réseaux informatiques
- Supports de transmission dans les réseaux informatiques
- Médias de communication sans fil
- Conclusion
- lecture recommandée
Introduction à la mise en réseau informatique
Le réseau informatique est essentiellement un réseau de télécommunications numériques qui permet aux nœuds d'allouer des ressources. Un réseau informatique doit être un ensemble de deux ou plus de deux ordinateurs, imprimantes et nœuds qui transmettront ou recevront des données via un support filaire comme un câble en cuivre ou un câble optique ou un support sans fil comme le WiFi.
Le meilleurExempled'un réseau informatique est Internet.
Un réseau informatique ne signifie pas un système qui a une seule unité de contrôle connectée aux autres systèmes qui se comportent comme ses esclaves.
De plus, il devrait pouvoir répondre à certains critères mentionnés ci-dessous:
- Performance
- Fiabilité
- Sécurité
Discutons de ces trois en détail.
# 1) Performance:
Les performances du réseau peuvent être calculées en mesurant le temps de transit et le temps de réponse qui sont définis comme suit:
- Temps de transport: Il s'agit du temps mis par les données pour se déplacer d'un point source à un autre point de destination.
- Temps de réponse: C'est le temps qui s'est écoulé entre la requête et la réponse.
# 2) Fiabilité:
La fiabilité est vérifiée en mesurant les pannes du réseau. Plus le nombre de pannes est élevé, moins la fiabilité sera élevée.
# 3) Sécurité:
La sécurité est définie comme la manière dont nos données sont protégées contre les utilisateurs indésirables.
Lorsque les données circulent dans un réseau, elles passent par différentes couches réseau. Par conséquent, les données peuvent être divulguées par des utilisateurs indésirables si elles sont tracées. Ainsi, la sécurité des données est la partie la plus cruciale des réseaux informatiques.
Un bon réseau est celui qui est hautement sécurisé, efficace et facile d'accès afin que l'on puisse facilement partager des données sur le même réseau sans aucune faille.
Modèle de communication de base
Composantes de la communication de données:
- Un message: Ce sont les informations à fournir.
- Expéditeur: L'expéditeur est la personne qui envoie le message.
- Destinataire: Le destinataire est la personne à laquelle le message est envoyé.
- Moyen: C'est le moyen par lequel le message est envoyé. Par exemple , Un modem.
- Protocole: Il s'agit d'un ensemble de règles qui régissent la communication des données.
Autres aspects des réseaux informatiques:
Il prend en charge tous les types de données et de messages qui peuvent être sous forme de voix, vidéo ou texte.
Il est très rapide et ne prend qu'une fraction de seconde pour la communication des données. C'est un moyen de communication hautement sécurisé, très réticent en termes de coût et extrêmement efficace et donc facile d'accès.
Besoin d'un réseau informatique
Vous trouverez ci-dessous les différents besoins:
- Communication entre un PC et un autre PC.
- Échange de données entre différents utilisateurs de la même plateforme.
- Échange de logiciels et de bases de données coûteux.
- Partage d'informations sur VAN .
- Utilisé pour le partage de périphériques matériels ainsi que de logiciels tels que des imprimantes, des modems, des concentrateurs, etc.
Utilisations des réseaux informatiques
Jetons un coup d'œil à quelques exemples de réseaux informatiques à la fois dans notre vie quotidienne et à des fins commerciales et nous verrons également comment cela apportera une révolution dans ces domaines.
# 1) Partage de ressources : le seul objectif est de rendre tous les équipements logiciels et matériels en particulier, les imprimantes et les commutateurs accessibles à toute personne sur le réseau quel que soit l'emplacement physique de l'expéditeur ou du destinataire.
# 2) Modèle serveur-client : Imaginez un modèle dans lequel les données d’une entreprise sont stockées sur un ordinateur intelligent hautement sécurisé par des pare-feu et situé dans le bureau de l’entreprise. Désormais, un employé de l'entreprise a besoin d'accéder aux données à distance avec son simple bureau.
Dans ce modèle, le bureau de l’employé sera le client et l’ordinateur situé au bureau sera le serveur.
# 3) Moyen de communication : Un réseau informatique fournit une configuration solide de moyen de communication entre les employés d'un bureau.
Presque toutes les entreprises (qui ont deux ordinateurs ou plus) emploieront une fonctionnalité de courrier électronique (courrier électronique) que tous les employés utiliseront généralement pour un grand commerce de communication quotidienne.
# 4) Commerce électronique: De nos jours, faire du shopping en ligne en étant assis dans le confort de notre maison est à la mode.
Faire des affaires avec les consommateurs sur Internet est très pratique et permet également de gagner du temps. Les compagnies aériennes, les librairies, les achats en ligne, la réservation d'hôtel, le commerce en ligne et les vendeurs de musique estiment que les clients apprécient la facilité de faire leurs achats depuis chez eux.
Les formes les plus populaires de commerce électronique sont répertoriées dans la figure ci-dessous:
| Tag et nom complet | Exemple |
|---|---|
| B-2-C Entreprise à consommateur | Commande de téléphone portable en ligne |
| B-2-B Entreprise à entreprise | Fabricant de vélos commandant des pneus auprès de fournisseurs |
| Du consommateur C-2-C au consommateur | Commerce d'occasion / enchères en ligne |
| Du gouvernement du G-2-C au consommateur | Gouvernement donnant le dépôt électronique de la déclaration de revenus |
| P-2-P pair à pair | Partage d'objets / fichiers |
Types de topologies de réseau
Les différents types de topologies de réseau sont expliqués ci-dessous avec une représentation illustrée pour votre compréhension facile.
# 1) Topologie BUS:
Dans cette topologie, chaque périphérique réseau est connecté à un seul câble et il ne transmet les données que dans une seule direction.
Avantages:
- Rentable
- Peut être utilisé dans de petits réseaux.
- C'est facile à comprendre.
- Très moins de câbles sont nécessaires par rapport aux autres topologies.
Désavantages:
- Si le câble est défectueux, tout le réseau échouera.
- Fonctionnement lent.
- Le câble a une longueur limitée.
# 2) Topologie RING:
Dans cette topologie, chaque ordinateur est connecté à un autre ordinateur sous la forme d'un anneau avec le dernier ordinateur connecté au premier.
Chaque appareil aura deux voisins. Le flux de données dans cette topologie est unidirectionnel, mais peut être rendu bidirectionnel en utilisant la double connexion entre chaque nœud, appelée topologie à double anneau.
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Dans une topologie à double anneau, deux anneaux fonctionnent dans le lien principal et de protection de sorte que si un lien échoue, les données circuleront via l'autre lien et maintiendront le réseau en vie, offrant ainsi une architecture d'auto-réparation.
Avantages:
- Facile à installer et à étendre.
- Peut être facilement utilisé pour transmettre d'énormes données de trafic.
Désavantages:
- La défaillance d'un nœud affectera l'ensemble du réseau.
- Le dépannage est difficile dans une topologie en anneau.
# 3) Topologie STAR:
Dans ce type de topologie, tous les nœuds sont connectés à un seul périphérique réseau via un câble.
Le périphérique réseau peut être un concentrateur, un commutateur ou un routeur, qui sera un nœud central et tous les autres nœuds seront connectés à ce nœud central. Chaque nœud a sa propre connectivité dédiée avec le nœud central. Le nœud central peut se comporter comme un répéteur et peut être utilisé avec OFC, câble métallique torsadé, etc.
Avantages:
- La mise à niveau d'un nœud central peut être effectuée facilement.
- Si un nœud tombe en panne, cela n'affectera pas l'ensemble du réseau et le réseau fonctionnera correctement.
- Le dépannage des pannes est facile.
- Simple à utiliser.
Désavantages:
- Coût élevé.
- Si le nœud central est défectueux, tout le réseau sera interrompu car tous les nœuds dépendent du nœud central.
- Les performances du réseau sont basées sur les performances et la capacité du nœud central.
# 4) Topologie MESH:
Chaque nœud est connecté à un autre avec une topologie point à point et chaque nœud est connecté l'un à l'autre.
Il existe deux techniques pour transmettre des données sur la topologie maillée. L'un est le routage et l'autre les inondations. Dans la technique de routage, les nœuds suivent une logique de routage selon le réseau requis pour diriger les données de la source vers la destination en utilisant le chemin le plus court.
Dans la technique d'inondation, les mêmes données sont transmises à tous les nœuds du réseau, donc aucune logique de routage n'est requise. Le réseau est robuste en cas d'inondation et il est difficile de perdre des données, cependant, cela entraîne une charge indésirable sur le réseau.
Avantages :
- C'est robuste.
- Le défaut peut être facilement détecté.
- Très sécurisé
Désavantages :
- Très coûteux.
- L'installation et la configuration sont difficiles.
# 5) Topologie TREE:
Il a un nœud racine et tous les sous-nœuds sont connectés au nœud racine sous la forme de l'arbre, créant ainsi une hiérarchie. Normalement, il a trois niveaux de hiérarchie et il peut être étendu en fonction des besoins du réseau.
Avantages :
- La détection des défauts est facile.
- Peut étendre le réseau chaque fois que nécessaire selon l'exigence.
- Entretien facile.
Désavantages :
- Coût élevé.
- Lorsqu'il est utilisé pour le WAN, il est difficile à maintenir.
Modes de transmission dans les réseaux informatiques
C'est la méthode de transmission des données entre deux nœuds connectés sur un réseau.
Il existe trois types de modes de transmission, qui sont expliqués ci-dessous:
# 1) Mode Simplex:
Dans ce type de mode, les données ne peuvent être envoyées que dans un seul sens. Par conséquent, le mode de communication est unidirectionnel. Ici, nous pouvons simplement envoyer des données et nous ne pouvons pas nous attendre à recevoir une réponse.
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Exemple : Haut-parleurs, CPU, moniteur, diffusion télévisée, etc.
# 2) Mode semi-duplex:
Le mode semi-duplex signifie que les données peuvent être transmises dans les deux sens sur une seule fréquence porteuse, mais pas en même temps.
Exemple : Talkie-walkie - Dans ce cas, le message peut être envoyé dans les deux sens, mais un seul à la fois.
# 3) Mode duplex intégral:
Le duplex intégral signifie que les données peuvent être envoyées dans les deux sens simultanément.
Exemple : Téléphone - dans lequel les personnes qui l'utilisent peuvent parler et écouter en même temps.
Supports de transmission dans les réseaux informatiques
Le support de transmission est le support par lequel nous échangerons des données sous forme de voix / message / vidéo entre le point source et le point de destination.
La première couche de la couche OSI, c'est-à-dire la couche physique, joue un rôle important en fournissant le support de transmission pour envoyer des données de l'expéditeur au récepteur ou échanger des données d'un point à un autre. Nous allons étudier cela en détail à ce sujet.
En fonction de facteurs tels que le type de réseau, le coût et la facilité d'installation, les conditions environnementales, les besoins de l'entreprise et les distances entre l'expéditeur et le récepteur, nous déciderons quel support de transmission conviendra pour un échange de données.
Types de supports de transmission:
# 1) Câble coaxial:
Le câble coaxial est essentiellement composé de deux conducteurs parallèles l'un à l'autre. Le cuivre est principalement utilisé dans le câble coaxial en tant que conducteur central et peut se présenter sous la forme d'un fil de ligne plein. Il est entouré d'une installation en PVC dans laquelle un blindage comporte un emballage métallique extérieur.
La partie externe sert de blindage contre le bruit et également de conducteur qui complète l'ensemble du circuit. La partie la plus à l'extérieur est un couvercle en plastique qui est utilisé pour protéger l'ensemble du câble.
Il a été utilisé dans les systèmes de communication analogiques où un seul réseau câblé peut transporter des signaux vocaux de 10K. Les fournisseurs de réseaux de télévision par câble utilisent également largement le câble coaxial dans l'ensemble du réseau de télévision.
# 2) Câble à paire torsadée:
C'est le moyen de transmission filaire le plus populaire et il est très largement utilisé. Il est bon marché et est plus facile à installer que les câbles coaxiaux.
Il se compose de deux conducteurs (couramment utilisés en cuivre), chacun ayant sa propre isolation en plastique et torsadés l'un avec l'autre. L'un est mis à la terre et l'autre est utilisé pour transporter les signaux de l'expéditeur au récepteur. Des paires séparées sont utilisées pour l'envoi et la réception.
Il existe deux types de câbles à paires torsadées, à savoir les câbles à paires torsadées non blindées et les câbles à paires torsadées blindées. Dans les systèmes de télécommunication, le câble connecteur RJ 45 qui est une combinaison de 4 paires de câbles est largement utilisé.
Il est utilisé dans les communications LAN et les connexions téléphoniques terrestres car il a une capacité de bande passante élevée et fournit des connexions de données et de voix à haut débit.
# 3) Câble à fibre optique:
À câble de fibre optique est constitué d'un noyau entouré d'un matériau de revêtement transparent avec un indice de réflexion moindre. Il utilise les propriétés de la lumière pour que les signaux circulent entre eux. Ainsi, la lumière est maintenue dans le noyau en utilisant la méthode de réflexion interne totale qui fait que la fibre agit comme un guide d'ondes.
Dans la fibre multimode, il existe plusieurs chemins de propagation et les fibres utilisées pour avoir des diamètres de cœur plus larges. Ce type de fibre est principalement utilisé dans les solutions intra-bâtiment.
Alors que dans les fibres monomodes, il existe un seul trajet de propagation et le diamètre du cœur utilisé est comparativement plus petit. Ce type de fibre est utilisé dans les réseaux étendus.
Une fibre optique est une fibre flexible et transparente constituée de verre de silice ou de plastique. Les fibres optiques transmettent des signaux sous forme de lumière entre les deux extrémités de la fibre et permettent donc une transmission sur des distances plus longues et à une bande passante plus élevée que les câbles coaxiaux et à paires torsadées ou les câbles électriques.
Des fibres sont utilisées au lieu de fils métalliques dans ce cas, par conséquent, le signal voyagera avec très moins de perte de signaux de l'émetteur au récepteur et sera également immunisé contre les interférences électromagnétiques. Ainsi, son efficacité et sa fiabilité sont très élevées et il est également très léger.
En raison des propriétés ci-dessus des câbles à fibre optique, ceux-ci sont généralement préférables aux fils électriques pour les communications longue distance. Le seul inconvénient de l'OFC est son coût d'installation élevé et sa maintenance est également très difficile.
Médias de communication sans fil
Jusqu'à présent, nous avons étudié les modes de communication filaire dans lesquels nous avons utilisé des conducteurs ou des supports guidés pour la communication pour transporter des signaux de la source à la destination et nous avons utilisé du verre ou du fil de cuivre comme support physique à des fins de communication.
Le support qui transporte les signaux électromagnétiques sans utiliser de support physique est appelé support de communication sans fil ou support de transmission non guidée. Les signaux sont diffusés dans les airs et sont accessibles à toute personne ayant la capacité de les recevoir.
La fréquence utilisée pour la communication sans fil est de 3 KHz à 900 THz.
Nous pouvons classer la communication sans fil de 3 manières, comme indiqué ci-dessous:
# 1) Ondes radio:
Les signaux qui ont une fréquence de transmission allant de 3 KHz à 1 GHz sont appelés ondes radio.
Celles-ci sont omnidirectionnelles, car lorsqu'une antenne transmet les signaux, elle les enverra dans toutes les directions, ce qui signifie que les antennes d'émission et de réception n'ont pas besoin d'être alignées l'une sur l'autre. Si l'on envoie les signaux d'ondes radio, alors n'importe quelle antenne ayant les propriétés de réception peut les recevoir.
Son inconvénient est que, comme les signaux sont transmis par ondes radio, il peut être intercepté par n'importe qui, par conséquent, il ne convient pas à l'envoi de données importantes classifiées, mais peut être utilisé dans le but où il n'y a qu'un seul émetteur et plusieurs récepteurs.
Exemple: Il est utilisé dans AM, radio FM, télévision et pagination.
# 2) Micro-ondes:
Les signaux qui ont une fréquence de transmission allant de 1 GHz à 300 GHz sont appelés micro-ondes.
Ce sont des ondes unidirectionnelles, ce qui signifie que lorsque le signal est transmis entre l'émetteur et l'antenne du récepteur, les deux doivent être alignés. Les micro-ondes ont moins de problèmes d'interférence que la communication par ondes radio, car l'émetteur et l'antenne du récepteur sont alignés l'un sur l'autre aux deux extrémités.
La propagation par micro-ondes est le mode de communication en ligne de visée et les tours avec antennes montées doivent être en ligne de vue directe, par conséquent, la hauteur de la tour doit être très élevée pour une communication correcte. Deux types d'antennes sont utilisés pour la communication micro-ondes, à savoir Plat parabolique et corne .
Les micro-ondes sont utiles dans les systèmes de communication un à un en raison de leurs propriétés unidirectionnelles. Ainsi, il est très largement utilisé dans les communications par satellite et LAN sans fil.
Il peut également être utilisé pour les télécommunications longue distance, car les micro-ondes peuvent transporter des milliers de données vocales au même intervalle de temps.
Il existe deux types de communication micro-ondes:
- Micro-ondes terrestre
- Micro-ondes satellite
Le seul inconvénient du micro-ondes est qu'il est très coûteux.
# 3) Ondes infrarouges:
Les signaux qui ont une fréquence de transmission allant de 300 GHz à 400 THz sont appelés ondes infrarouges.
Il peut être utilisé pour les communications à courte distance car l'infrarouge à hautes fréquences ne peut pas pénétrer dans les pièces et empêche ainsi les interférences entre un appareil et un autre.
Exemple : Utilisation de la télécommande infrarouge par les voisins.
Conclusion
Grâce à ce didacticiel, nous avons étudié les éléments de base des réseaux informatiques et leur importance dans le monde numérique d’aujourd’hui.
Les différents types de supports, la topologie et les modes de transmission utilisés pour connecter les différents types de nœuds du réseau ont également été expliqués ici. Nous avons également vu comment les réseaux informatiques sont utilisés pour les réseaux intra-bâtiments, les réseaux interurbains et le World Wide Web, c'est-à-dire Internet.
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