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« LE RÉSEAU INTERNET I) Généralités sur Internet 1) Internet, le réseau qui interconnecte les autres Très vite dans l'histoire de l'informatique, on a cherché à relier entre eux des ordinateurs.

Dès les années 60 différentes solutions techniques apparaissent permettant de créer des réseaux entre plusieurs ordinateurs mais ces solutions ne sont pas compatibles entre elles.

Internet est né de la volonté d'interconnecter le plus de réseau possible et s'est progressivement imposé vers les années 1990 à 2000. Quelques caractéristiques d'Internet aujourd'hui : ● Internet n'est pas un grand réseau homogène mais plutôt l'interconnexion d'un très grand nombre de réseau locaux. ● Internet permet de relier entre eux des terminaux de natures très différentes : ordinateurs, smartphones, imprimantes, montres connectées,… ● Internet utilise des moyens très différents pour faire transiter les données : câbles Ethernet, fibres, ondes Wi-Fi, 4G ou 5G, câbles sous-marin, liaisons satellite. Voici par exemple une carte des câbles sous-marins : https://www.submarinecablemap.com/ ● Internet a une structure très décentralisée : Si certains équipements tombent en panne, d'autres prennent le relais automatiquement. 2) Réseaux LAN et WAN Les réseaux locaux (souvent appelés LAN = Local Area Network) forment les briques de base du réseau internet. Un LAN peut contenir quelques terminaux (par exemple le réseau familial est un LAN) ou bien quelques milliers (réseaux d’universités ou d’entreprises par exemple). Dans un LAN, les ordinateurs sont tous reliés entre eux via : ● Un ou plusieurs switchs (appelés en français commutateurs) qui permettent de connecter des ordinateurs avec des câbles Ethernet et des prises RJ45. ● Un ou plusieurs points d’accès Wifi. Un LAN étant local : ● Il a souvent des liaisons très rapides. ● Il est en général privé avec un enjeu de sécurité. ● Il y a une personne qui en maîtrise l’architecture globale (en général simple) et qui peut intervenir rapidement en cas de panne. Communication entre deux ordinateurs : ● Si un ordinateur veut communiquer avec un ordinateur qui est dans le même LAN, cette communication peut se faire directement sans passer par d’autres intermédiaires que les switchs et les points d’accès wifi du LAN. ● En revanche, si cet ordinateur doit communiquer avec un ordinateur qui est sur un autre LAN, cette communication doit passer par la porte de sortie du LAN appelée passerelle ou routeur, puis sauter de routeur en routeur jusqu’à atteindre le routeur qui lui permettra d’entrer dans le LAN de l’autre ordinateur.

Cette communication traverse alors ce que l’on appelle le réseau étendu (souvent appelé WAN = Wide Area Network). ● Les box familiales ont comme particularité de regrouper en un seul boîtier : un switch (souvent 4 ports LAN en RJ45), un point d’accès wifi et un routeur (1 port WAN en RJ45 ou fibre optique). Livebox Play Combien de LAN différents comptez-vous ci-dessous ? 3 ? 4 ? 12 ? Y a-t-il un WAN ? 3) Adresses IP et adresses MAC Sur internet, chaque carte réseau (appelée aussi interface) a deux adresses. ● Une adresse physique de 6 octets, en principe non modifiable, appelée adresse MAC. Ex : A4:26:49:F9:52:D1 ● Une adresse logique de 4 octets, modifiable, appelée adresse IP. Ex : 192.168.0.163 Remarques : ● L’adresse MAC est définie par le constructeur de la carte réseau lors de sa fabrication de telle sorte qu’il n’y ait pas 2 cartes réseau qui aient la même adresse MAC. ● L’adresse IP est modifiable par l’administrateur de l’ordinateur.

Sa structure permet aux routeurs de savoir dans quelle direction envoyer les données (un peu comme une adresse postale). ● Un ordinateur peut avoir plusieurs cartes réseau.

Par exemple de nombreux ordinateurs portables ont à la fois une carte Ethernet avec prise RJ45 et une carte Wifi.

Ces ordinateurs ont alors autant d’adresses IP et d’adresses MAC que de cartes réseau. ● Si votre smartphone est connecté au Wifi, alors vous trouverez son adresse IP et son adresse MAC dans les paramètres.

En revanche, s’il est connecté sur le réseau GSM, vous verrez qu’il a toujours une IP (différente de celle du Wifi) mais pas d’adresse MAC car ce type de réseau utilise un autre identifiant unique (IMSI) lié à votre carte SIM. ● Les adresses IP à 4 octets (ipv4) permettent d’adresser un peu plus de 4 milliards de terminaux.

Ce n’est plus assez ! Un certain nombre de techniques ont été mises en place pour retarder la pénurie (adresses privées avec NAT et PAT) mais surtout une nouvelle norme d’adresses IP à 16 octets (ipv6) se met en place progressivement. Pourquoi deux adresses ? ● Les adresses MAC sont un peu comme des empreintes digitales.

Elle sont uniques et permettent d’être certain que l’on s’adresse à la bonne personne. ● Les adresses IP sont un peu comme des adresses postales où l’octet le plus à gauche serait le pays, puis la ville, puis la rue et enfin l’octet le plus à droite le numéro de la maison.

Elles permettent aux routeurs de savoir dans quelle direction acheminer les messages qu’ils reçoivent.

Quand on « déménage » (changement d’abonnement internet, changement de service dans une entreprise,…), on change d’adresse IP. Pour voir par exemple les plages d’adresses IP attribuées à votre fournisseur internet : https://bgp.he.net/ 4) Masques de sous-réseau Quand on configure l’adresse IP d’une carte réseau, on précise en même temps un masque de sous-réseau et l’adresse IP de la passerelle qui permet de sortir du LAN. Qu’est-ce qu’un masque de sous-réseau ? ● Un masque de sous-réseau est commun à tous les ordinateurs d’un même LAN.

Il permet à chaque ordinateur de savoir si une adresse IP quelconque appartient à un ordinateur du même LAN que lui ou non.

En effet, si un ordinateur veut envoyer un message à une IP du même LAN, il peut l’envoyer directement (les switchs du LAN sauront envoyer le message directement au bon ordinateur).

Sinon, l’ordinateur doit faire transiter le message via la passerelle qui permet de sortir du LAN. ● Le masque de sous-réseau commence toujours en binaire par une série de 1 et il termine toujours par une série de 0.

Les 1 permettent de délimiter la partie de l’adresse IP commune à tous les ordinateurs du sous-réseau. Ex 1 : Supposons qu’un ordinateur A ait la configuration ci-dessous : En décimal : En binaire : Adresse IP : 192.168.

0 .7 1100 0000 .

1010 1000 .

0000 0000 .

0000 0111 Masque de sous-réseau 255.255.255.0 1111 1111 .

1111 1111 .

1111 1111 .

0000 0000 Passerelle 192.168.

0 .1 1100 0000 .

1010 1000 .

0000 0000 .

0000 0001 Dans l’exemple ci-dessus, les bits des 3 premiers octets du masque de sous-réseau sont à 1.

Cela veut dire que tous les ordinateurs dont l’IP est de la forme 192.168.0.xxx appartiennent au même LAN que l’ordinateur A. Remarque : La passerelle doit appartenir au même LAN que l’ordinateur A, sinon ce dernier ne pourrait rien lui envoyer. Ex 2 : Supposons qu’un ordinateur B ait la configuration ci-dessous : En décimal : En binaire : Adresse IP : 192.100.

1 .7 1100 0000 .

0110 0100 .

0000 0001 .

0000 0111 Masque de sous-réseau 255.255.252.0 1111 1111 .

1111 1111 . Passerelle 192.100.

0 .1 1100 0000 .

0110 0100 .

0000 0000 .

0000 0001 .

0000 0000 Compléter le tableau ci-dessus, puis préciser la plage d’adresses IP appartenant au même LAN. La passerelle proposée est-elle visible par l’ordinateur B ? Remarques : ● Pour l’ordinateur A, on voit que les 24 premiers bits du masque de sous-réseau sont à 1. Plutôt que d’écrire : 192.168.0.7 / 255.255.255.0, on préférera souvent écrire 192.168.0.7 / 24. ● Chez vous il est probable que personne ne se soit posé toutes ces questions car votre box familiale contient également ce que l’on appelle un serveur DHCP qui attribue automatiquement une adresse IP, un masque de sous-réseau et la passerelle à tous les ordinateurs que l’on branche sur le réseau familial.

Un tel serveur existe aussi à l’école. A faire : Soit l'adresse IP : 172.16.5.10 / 28 ● Quel est le masque de sous-réseau correspondant ? ● Combien peut-on mettre de machines différentes dans ce réseau ? Soit l’adresse IP : 45.178.30.1 / 255.255.0.0 ● Quelle est la plage d’adresses IP visibles par cette adresse ? ● Réécrire cette adresse IP plus simplement. 5) Ports Sur un ordinateur, il y a souvent plusieurs applications différentes qui utilisent le réseau simultanément.

Si on est par exemple en train de charger 2 pages web différentes tout en regardant une vidéo youtube et que le service de mise à jour de l’ordinateur se met en route, cela fait 4 « utilisations » simultanées d’internet.

Pour que l’ordinateur sache à laquelle transmettre chaque paquet reçu, on attribue à chacune de ces utilisations un port spécifique sous la forme d’un entier sur 2 octets.

Certains ports sont fixes (un serveur web utilise le port 80 ou le port 443).... »