Chapitre 5: Réseaux

Programme Officiel

Contenus	Capacités attendues	Commentaires
Transmission de données dans un réseau Protocoles de communication Architecture d'un réseau	Mettre en évidence l'intérêt du découpage des données en paquets et de leur encapsulation. Dérouler le fonctionnement d'un protocole simple de récupération de perte de paquets(bit alterné). Simuler ou mettre en œuvre un réseau.	Le protocole peut être expliqué et simulé en mode débranché. Le lien est fait avec ce qui a été vu en classe de seconde sur le protocole TCP/IP. Le rôle des différents constituants du réseau local de l'établissement est présenté.

Lien vers le programme complet

Dans ce chapitre, nous allons voir comment les ordinateurs peuvent communiquer entre eux par une infrastructure physique en utilisant des protocoles de communication.

Nous utiliserons des ressources du cours ICN proposées par le site https://pixees.fr/.

Transmission de l'information: la couche physique

Avant de parler de réseau qui peut contenir plusieurs milliards de machines interconnectées, nous commençons par voir comment peuvent être transmises des informations entre deux machines, puis entre un émetteur et plusieurs récepteurs.

1. Expliquer quelles sont les particularités d'une communication sur un fil. Donner des exemples de ce type de communication, en précisant le type de câble utilisé et l'application.
2. Reprendre le même travail dans le cadre de la communication sans fil.
3. Conclure en expliquant les avantages et inconvénients de chaque type de communication.

Les réseaux et protocoles de communication

1. Représenter des structures de réseaux en anneau et en bus, et expliquer l'intérêt de ce type de structures.
2. Pourquoi les transmissions sont-elles effectuées par paquets sur un réseau?
3. Quel est l'élément central d'un réseau local?
4. Quel est le protocole qui permet d'identifier toutes les machines sur internet? Pourquoi en existe-t-il deux versions?
5. Qu'est-ce qu'un routeur? Comment fonctionne-t-il?

6. Mettre dans l'ordre les opérations suivantes lors d'une requête à serveur web depuis un navigateur sur un ordinateur à la maison. Certaines étapes manquent (par exemple d'autres recherches dans les tables de routage), on les ignore pour simplifier. L'ordinateur obtient l'IP du serveur par le protocole DNS.

   • Le serveur envoie la réponse à la requête.
   • La box transmet les paquets vers le serveur.
   • Le serveur traite la requête.
   • La box cherche l'IP du serveur dans sa table de routage.
   • L'ordinateur envoie un paquet de requête sur le réseau.
   • La box transmet la réponse vers l'ordinateur.

Le modèle en couche TCP/IP

1. Schématiser les quatre couches du TCP/IP en utilisant cette page.
2. Expliquer l'intérêt d'encapsuler les données en observant la vidéo suivante: https://www.dailymotion.com/video/xiim9s

Encapsulation des données

Lorsque la couche application envoie les données aux couches inférieures, elle y ajoute des métadonnées appelées "en-tête" ou "en-queue" destinées à la couche application de l'autre machine distante.

Chaque couche ajoute ses propres en-têtes à l'émission lorsque les données de l'application descendent les couches. Et ainsi la trame d'informations circulant sur la couche liaison est "surchargée des métadonnées" de chacune des couches supérieures.

À la réception, chaque couche récupère et détache les métadonnées qui lui sont destinées et transmet le message sans ces métadonnées à la couche supérieure.

La couche transport

La couche transport propose deux principaux protocoles pour le transfert de données vers une machine distante:

• le protocole TCP(Transmission Control Protocol) pour un transfert connecté et fiable,
• le protocole UDP(User Datagram Protocol) pour un transfert déconnecté et non fiable.

Chaque protocole est utilisé dans des applications différentes: temps réel pour l'UDP, non-temps réel, mais sensible à la perte au réordonnancement pour le TCP.

Notion de paquet

Afin de transmettre un message d'une machine à une autre sur un réseau, celui-ci est découpé en plusieurs paquets transmis séparément. Article paquet sur Wikipedia

Voici par exemple la structure d'un paquet ipV6 avec ses en-têtes.

Le protocole du bit alterné en TCP

Le protocole TCP doit assurer la transmission ordonnée des données, nous allons voir une méthode qui peut être utilisée par ce protocole pour s'assurer de la bonne transmission ordonnée des données: le protocole du bit alterné.

Cette page le présente en détails: https://pixees.fr/informatiquelycee/n_site/nsi_prem_bit_alt.html

 

1. Expliquer succinctement comment fonctionne ce protocole.
2. Donner un exemple de situation ou ce protocole serait mis en défaut.