Internet

🤔 Introduction

Internet fait aujourd’hui partie de notre quotidien : on l’utilise pour envoyer des messages, regarder des vidéos, jouer en ligne, faire des recherches… Mais comment ça fonctionne vraiment ?

Voici quelques questions que vous vous êtes peut-être déjà posées :

Comment mon téléphone arrive-t-il à parler avec un autre à l’autre bout du monde ?
Qu’est-ce qu’il se passe quand je tape une adresse dans mon navigateur ?
Comment les machines savent à qui envoyer les données ?
Pourquoi a-t-on parfois besoin d’une box pour se connecter ?
C’est quoi une adresse IP ou une adresse MAC ?
Qu’est-ce qu’un réseau exactement ?

Dans cette leçon, nous allons répondre à toutes ces questions en découvrant comment les machines communiquent entre elles, quels sont les composants d’un réseau, et comment les informations circulent sur Internet.

⌛ Point historique

chronologie

Définitions

Définition : réseau

Ensemble de machines reliées entre elles de telle sorte qu'elles puissent communiquer ensemble.

types de réseaux

On distingue plusieurs types de réseaux, dont le réseau local.

Définition : réseau local

Un réseau où les machines peuvent communiquer directement entre elles sans passer par d'autres réseaux.

Exemple : un réseau domestique

réseau local

Définition : Internet

Un immense réseau qui relie tous les petits réseaux du monde pour que les machines puissent s’envoyer des messages, partager des fichiers, ou afficher des sites web.

🧩 Composants d’un réseau

Voici un tableau récapitulatif des éléments que l'on peut croiser dans un réseau :

Élément	Rôle	Exemple
Machines	Élément qui cherche à communiquer, envoyer ou recevoir des données	Ordinateur, tablettes, consoles, smartphones
Switch	Élément qui relie de manière locale des machines	Box Internet, switch RJ45
Routeur	Élément qui permet de relier un réseau local à Internet ou à d'autres réseaux	Box Internet, routeur spécifique
Câbles, ondes	Élément qui permet de relier les machines au switch ou au routeur	Câble Ethernet, fibre optique, Wi-Fi

🆔 Identifiants des machines sur un réseau

Premier niveau : l'adresse MAC

Chaque machine dispose d’une ou plusieurs cartes réseau. Ces cartes permettent de communiquer localement ou globalement.

Chaque carte possède un identifiant unique appelé adresse MAC (Media Access Control).

Une adresse MAC est composée de 6 blocs de 2 caractères hexadécimaux.

$a1:b2:c3:d4:e5:f6$

La base hexadécimale

La base hexadécimale correspond à une représentation en 16 caractères de chiffres ou de lettres des nombres. Les caractères vont de 0 à F (F représentant 15 en base décimale).

nombre hexadécimal	0	...	9	A	B	C	D	E	F
nombre décimal	0	...	9	10	11	12	13	14	15

Second niveau : l'adresse IP

L’adresse MAC permet d’identifier précisément une machine, mais ne donne aucune information sur son emplacement dans un réseau. Il existe donc une seconde adresse attribuée à chaque machine : l’adresse IP.

L'adresse IP est attribuée aux machines présentes sur un réseau afin qu’elles puissent être identifiées de manière plus globale.

Elle est composée de deux parties :

La partie réseau : elle permet d’identifier un réseau sur Internet.
La partie machine : elle permet d’identifier une machine sur ce réseau.

Une adresse IP est composée de 4 nombres allant de 0 à 255 sous forme binaire.

Exemple :

Sous forme décimale : $127.0.0.1$

Sous forme binaire : $01111111.00000000.00000000.00000001$

La base hexadécimale

La base hexadécimale correspond à une représentation en 2 caractères de chiffres des nombres. Les caractères vont de 0 à 1.

nombre décimal	0	1	2	3	4	5	6	7	8
nombre binaire	0	1	10	11	100	101	110	111	1000

Afin de délimiter la partie réseau de la partie machine, on utilise un masque de sous-réseau.

Exemple :

On dispose de l'adresse 128.40.94.3 avec un masque de 16 bits(soit les 16 premier bit de l'adresse coresponde à la partie réseau et le reste des bits à la partie machine)

Cela correspond en binaire à : $128.40.94.3_{10} = 10000000.00101000.01011110.00000100_2$

Le masque de sous-réseau etant de 16 bits il correspond donc à: $11111111.11111111.00000000.00000000_2$

si maintenant on apllique le masque de sous resaux sur l'adresse ip: $\ \ \ \ \underline{10000000.00101000}.01011110.00000100_2$ $\& \ \underline{11111111.11111111}.00000000.00000000_2$ $= \underline{10000000.00101000}.00000000.00000000_2$

donc la partie resaux de cette adresse est 128.40.0.0

🔁 Échange d’informations

Maintenant que nous savons comment les machines s’identifient entre elles, intéressons-nous à la manière dont elles échangent des informations.

Définition : protocole Un protocole informatique est un ensemble de règles qui régissent les échanges entre machines.

Définition : protocole TCP/IP Le protocole TCP/IP permet la communication et l’échange de données sur Internet entre une machine émettrice et une machine réceptrice.

Ce protocole est composé de deux sous-protocoles :

Le protocole TCP permet le contrôle et la sécurité de l’envoi des paquets. Il permet de s’assurer qu’un paquet est bien arrivé à destination à l’aide d’accusés de réception.
Le protocole IP permet d’identifier quelles machines sur quels réseaux communiquent, à l’aide de leur adresse IP.

fonctionnement protocole

Le protocole TCP/IP fonctionne en plusieurs étapes :

Les données à échanger sont découpées en plusieurs paquets (séquences de 0 et 1) de taille définie et numérotés.
Les paquets transitent du point de départ à la machine de destination.
Tous les paquets sont reconstruits à l’aide de leur numérotation.
Un contrôle d’intégrité est effectué par la machine réceptrice pour s’assurer que les données sont complètes et correctes. Si ce n’est pas le cas, la machine demande la retransmission des paquets défectueux.