Le document présente l'historique et les concepts fondamentaux des réseaux informatiques, depuis les premières initiatives telles qu'ARPANET jusqu'à la structure et le fonctionnement des protocoles de communication modernes comme TCP/IP. Il explore la classification des réseaux, l'architecture client/serveur, ainsi que les mécanismes d'adressage IP et de transmission de données. Enfin, il aborde la gestion des adresses IP et les sous-réseaux, illustrant les concepts à travers des exemples pratiques.

1. Introduction aux
Réseaux Informatiques
2023-2024
A. EL FAJRI
Première-NSI

2. HISTORIQUE
Historique
• 1961 (lors de la guerre froide entre
USA et la URSS), le pentagone demande à
la RAND corporation de développer une
alternative du réseau de télécom qui ne
serait pas interrompu par une attaque
russe.
• 1964 Paul Baran émet l’idée de créer un
réseau décentralisé.

3. Parallèlement l’ ARPA travaille sur un projet similaire (Agence américaine pour les projets de
recherches avancés de la défense)
• 1969 : Création d’ARPANET : l’ancêtre d’INTERNET
4 ordinations en ligne dans des laboratoires de recherches différents
• 1972 : invention du premier courrier électronique
• 1974 : Les réseaux deviennent de plus en plus étendus. Invention du protocole TCP/IP.
• 1983 : Le protocole TCP/IP se standardise. Le réseau devient assez dense. L’
ARPANET se détache du réseau qui devient INTERNET.
• 1992 : 1 000 000 d’ordinateurs connectés à INTERNET
• 1997 : Apparition du Wi-Fi
• 2018 : Plus de 1,5 milliard de sites internet dans le monde

4. Plan

5. INTRODUCTION : Généralités

6. Réseau informatique
Ensemble d'objets informatiques interconnectés les uns aux autres afin que les
utilisateurs et les applications puissent communiquer, échanger des informations et
partager des ressources.
Il permet de faire circuler des paquets entre chacun de ces objets selon des règles bien
définies
Définition d’un réseau informatique :

7. CLASSIFICATION SELON L’ENVERGURE :
Réseau local LAN (Local area Network):
relie des ordinateurs d’un particulier, d’un bâtiment, d’une entreprise
utilise des lignes téléphoniques, des câbles réseaux, des liaisons radio.
Exemple : le réseau de LEON
Réseau étendu W
AN (WideArea Network):
relie des ordinateurs distants de centaines ou milliers de kilomètres
utilise des câbles, fibres optiques, lignes spécialisées, liaisons par satellite, les réseaux
publics de télécommunication
Exemple : INTERNET

8. 0 100,n
:l.nl J.Okm :l00k1n lOOOkm lO.,OOOkn1
Lkm
Uhn
CLASSIFICATION SELON L’ENVERGURE :

9. COMMUTATION DE CIRCUIT

10. COMMUTATION DE PAQUET

11. Mode connecté / Mode non connecté

12. TOPOLOGIE DES RÉSEAUX
La topologie d’un réseau décrit la manière dont les équipements sont
interconnectés via la support de transmission

13. ARCHITECTURE CLENT/SERVEUR
•Dans un environnement purement Client/serveur, les ordinateurs du réseau (les clients) ne
peuvent voir que le serveur, c'est un des principaux atouts de ce modèle.
– Le client émet une requête vers le serveur grâce à son adresse, demandant un service.
– Le serveur reçoit la demande et répond à l'aide de l'adresse de la machine.
Dans cette architecture un seul inconvénient c’est que le serveur peut être épuisé notamment si
il traite plusieurs clients.

14. PROTOCOLES
Mais comment communique une machine ?

15. PROTOCOLES
Qu’est ce qu’un protocole?
Faisons une analogie avec la poste.
Quand vous voulez envoyer une
lettre par la poste:
vous placez votre lettre dans une
enveloppe,
sur le recto vous inscrivez l'adresse
du destinataire,
au dos, vous écrivez l'adresse de
l'expéditeur (la votre).
Un protocole intervient dans tout échange de données entre ordinateurs :
- Forme des données
- Codification utilisée
- Etc…

16. MODELE DE COUCHES

17. Modèle OSI
5- La couche Session est responsable de transmettre des
informations entre des programmes
6- S’intéresse à l’encodage et au cryptage des données….
7- Contient les applications réseau telles que le WEB,
le Courier électronique, le transfert de fichiers ...
7-Application
6-Présentation
5-Session
4-Transport
3-Réseau
2-Liaison des
données
1-Physique
4- La couche Transport est responsable de garantir une
communication de bout en bout.
TCP: Transport avec garanties
UDP: Transport sans garanties
1- Reçoit les signaux du câble et les convertit en données
compréhensibles par l'ordinateur….)
2- La couche liaison s’occupe de l'envoi et la réception de
trames à son proche
3- La fonction de la couche réseau est le routage des
paquets et l’interconnexion avec les autres sous réseaux

18. orsadée
SUPPORTS DE TRANSMISSION
La paire torsadée
Le câble Coaxial
La fibre optique
Transmission en espace libre

19. Carte réseau
Carte réseau intégré sur
la carte mère
Carte réseau placée sur un
slot libre de la carte mère
 Chaque carte dispose d’une adresse unique, appelée adresse MAC
unique codée sur 6 octets
Exemple : 00-14-78-53-01-D8

20. Architecture TCP/IPdu réseau Internet

21. Architecture TCP/IPdu réseau Internet
 Exemples des protocoles les plus utilisés
HTTP (HyperText Transfer Protocol);
FTP (File Transfer Protocol);
SMTP (Simple Mail Transfer Protcol);
POP (Post Office Protocol);
TCP (Transmission Control Protocol)
UDP (User Datagram Protocol)
IP (Internet Protocol)
ICMP (Internet Control Message Protocol)
NNTP (News Network Transfer Protocol)
Telnet (Terminal Network);

22. Architecture TCP/IPdu réseau Internet

23. Architecture TCP/IPdu réseau Internet
• Pour que le code HTML de la page puisse être transmis au
navigateur, l'application serveur Web fait appel au protocole
HyperText Transfer Protocol qui ajoute ses propres informations.
• Le logiciel de la couche application fait ensuite appel aux services
de la couche transport pour obtenir un service de transmission fiable.
• Le protocole TCP est choisi; celui-ci ajoute aussi des informations.
• Les logiciels de la couche transport font appel aux services de la
couche réseau pour acheminer les données. Le protocole IP est
imposé par le réseau Internet
• Les logiciels de la couche physique sérialisent les octets de la
trame.

24. Architecture TCP/IPdu réseau Internet

25. Architecture TCP/IPdu réseau Internet
Les éléments binaires reçus par l'ordinateur de destination sont
réassemblés en octets pour reconstituer la trame avant de la passer
au logiciel de la couche sous-réseau qui utilise le protocole
Ethernet pour vérifier si la trame est valide.
Si oui la couche sous-réseau peut passer les données à la couche
réseau qui utilise les informations du protocole IP pour vérifier la
validité du paquet reçu et savoir à quel protocole de la couche
supérieur il faut passer les données et ainsi de suite jusqu'au
logiciel du navigateur.

26. Architecture TCP/IPdu réseau Internet

27. Adressage IP
Qu'est-ce qu'une adresse IP
• Sur Internet, les ordinateurs communiquent entre eux grâce au protocole IP
(Internet Protocol), qui utilise des adresses numériques, appelées adresses IP.
• Une adresse IP est une adresse 32 bits, composées de 4 nombres entiers entre
0 et 255 et notées sous la forme xxx.xxx.xxx.xxx. Exemple 194.153.205.26
• Ces adresses servent aux ordinateurs du réseau pour communiquer entre-eux,
ainsi chaque ordinateur d'un réseau possède une adresse IP unique sur ce
réseau.

28. Adressage IP
• On distingue en fait deux parties dans l'adresse IP:
– une partie des nombres à gauche désigne le réseau est
appelée ID de réseau (en anglais netID),
– Les nombres de droite désignent les ordinateurs
est est appelée ID d'hôte (en anglais host-ID).
de ce réseau
xxx.xxx.xxx.xxx
Ordinateurs
Réseau

29. Adressage IP
Exemple:
• Un réseau contenant 10 ordinateurs:
• Adresse réseau: 192.168.0.0
Adresses des ordinateurs:
192.168.0.1
192.168.0.2
192.168.0.3
…
192.168.0.9
192.168.0.10

30. Masque réseau (netmask)
Masque réseau (netmask)
• Il contient 4 octets (comme une adresse IP)
• Comprend (dans sa notation binaire) des zéros
pour la partie machine et des 1 dans la partie réseau
• Exemple 255.255.255.0
Intérêt d'un masque de sous-réseau
Sert à calculer l’adresse du réseau au quel appartient la
machine à partir de son adresse IP.

31. Masque Réseau
Calcul d’une adresse réseau :
Soit l'adresse IP suivante : 34 .56.123.12
255. 0. 0. 0
Le masque à appliquer est le suivant:
34.56.123.12 00100010.11010000.01111011.00001100
ET
11111111.00000000.00000000.00000000
---------------------------------------------------
00100010.00000000.00000000.00000000
255.0.0.0
34.0.0.0 

32. Adresse de diffusion
Lorsque tous les bits de la partie host-id sont à 1, l'adresse obtenue est
appellée l'adresse de diffusion (en anglais broadcast).
Il s'agit d'une adresse spécifique, permettant d'envoyer un message à
toutes les machines situées sur le réseau spécifié par le netID.
Exemple :
180.150.255.255 est une adresse de diffusion du réseau 180.150.0.0

33. Classes de réseaux
Les adresses IP sont réparties en classes, selon le nombre
d'octets qui représentent le réseau. Ces classes sont:
–
–
–
–
–
Classe A : 1.0.0.0  126.0.0.0
Classe B : 128.0.0.0  191.254.0.0
Classe C : 192.0.0.0  223.255.254.0

34. Adresses privées
• Adresses IP privées de classe A :
10.0.0.1 à 10.255.255.254
Adresses IP privées de classe B :
172.16.0.1 à 172.31.255.254
Adresses IP privées de classe C :
192.168.0.1 à 192.168.0.254
•
•

35. Comment sont transmis les messages dans le modèle TCP/IP ?
• Les données issues de l’application sont encapsulées (Ajout d’entête) au niveau de la couche
transport pour donner des segments.
• Ces segments sont encapsulés à leur tour dans des PAQUETS IP au niveau de la couche réseau
* Ces paquets sont encapsulés dans des TRAMES au niveau de la couche liaison pour être délivré
dans le support de transmission.

36. Trame Ethernet
Préambule : 1010….1010
Délimiteur : 10101011
Séquence contrôle : CRC
Données : Couche supérieure (IP ou autre)
Type : de données de la couche supérieure
 La trame sert à transporter le paquet IP de la couche réseau d’une machine à une autre ou
d’un routeur à un autre.
 La trame appartient à la couche liaison (couche 2).
 Elle encapsule le paquet de la couche 3 dans une trame puis la donne à la couche physique
qui l’envoie dans le réseau sous forme binaire et inversement.

37. Couche IP et Paquet IP
La couche IP correspond à la couche 3 (couche réseau) du modèle OSI
Elle est responsable de :
 L’acheminement de paquets IP d'une machine à une autre par l’intermédiaire de Routeurs.
 Elle fonction en mode sans connexion : Aucune garantie de résultat: possibilité de perte, de
désordre dans les paquets envoyés et reçus : Best Effort
 Le paquet transmis et encapsulé à chaque fois dans une trame est le suivant :

38. Paquet IP
• VERS : numéro de version de protocole IP, actuellement version 4,
• HLEN : longueur de l'en-tête en mots de 32 bits
• Longueur totale : longueur totale du datagramme
• Type de service : Comment le paquet doit être géré
• Durée de vie TTL
– Durée maximale de transit du datagramme sur l'internet.
– Décrémentation après chaque passage dans un routeur. Quand TTL = 0, le paquet
est détruit et un message d'erreur est renvoyé à l'émetteur.
• Protocole
Protocole de niveau supérieur dont le message est véhiculé dans le champ données du
datagramme :
– 6 : TCP,
– 17 : UDP,
– 1 : ICMP.

39. Couche transport TCP ou UDP
• La couche transport correspond à la couche 4 du modèle OSI
• Le message de la couche transport (segment) sera encapsulé dans le paquet IP de la couche
réseau
• C’est une couche qui fonctionne de bout en bout
• Elle contient 2 protocoles :
– UDP : User Datagram Protocol qui fonctionne en mode non connecté
– TCP Transmission Control Protocol qui fonctionne en mode connecté

40. Segment TCP
• C’est grâce au n° de port qu’on peut ouvrir plusieurs applications en même temps :
Consulter un site et sa messagerie électronique en même temps …etc…
Port source Port destination
Numéro de séquence
Numéro d’acquittement
HLEN réservé Codes fenêtre
Checksum pointeur urgence
Options éventuelles padding
Données . . .
0 4 10 16 24 31
N * 32bits

41. Serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
• Inconvénient des adresses IP statiques :
– "Gaspillage" d'adresses
– Rigidité et risque d’erreurs
• La solution : DHCP
Adresse IP, svp !
broadcast
172.24.56.13 , ça va ?
broadcast
Client DHCP
Serveur DHCP
OK pour 172.24.56.13
broadcast
@ IP = 172.24.56.13
broadcast
+ masque
+ passerelle
+ DNS
+ Bail

42. Serveur DNS (Domaine Name System)
• Les serveurs DNS constituent une base de données distribuée au niveau mondial
• Ils coopèrent pour résoudre un nom de machine en adresse IP
• Les noms constituent un chemin dans un arbre inversé appelé l’espace Nom de domaine
fr
insa-lyon
www.if.insa-lyon.fr
if
www
univ-lyon1
com arpa

43. Afficher la configuration d’une machine
c> ipconfig /all

44. Commande ping
C> ping adresse_IP | nom de machine
TTL : Time To Live (ou durée de vie) : Le TTL est décrémenté à chaque passage par un routeur.

45. Commande traceroute
• C> traceroute @IP
• Tracer le chemin emprunté par les datagrammes

46. Travaux Dirigés
Exercice 1
Quelles sont les classes des adresses réseaux suivantes?
1.
2.
3.
4.
192.18.97.39 (adresse IP de www.javasoft.com);
138.96.64.15 (www.inria.fr);
18.181.0.31 (www.mit.edu);
226.192.60.40;
Pour chacune de ces classes, étant donné un réseau y appartenant,
combien d'adresses de machines peuvent, à priori, être utilisées?
Si on considère les masques par défaut suivants :
255.0.0.0 pour classe A
255.255.0.0 pour classe B
255.255.255.0 pour classe C

47. Travaux Dirigés
Corrigé: Exercice 1
1. 192.18.97.39
11000000. 00010010. 01100001.00100111
Adresse de Classe C
2. 138.96.64.15
10001010. xxxxxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx
Adresse de Classe B
3. 18.181.0.31
00010010. xxxxxxxx. xxxxxxxx. xxxxxxxx
Adresse de ClasseA
4. 226.192.60.40;
224<226<239
Adresse de Classe D

48. Travaux Dirigés
Corrigé: Exercice 1
1. Classe C: 192.18.97.1192. 18.97.254
 28-2 adresses de machines possibles
2. Classe B: 138.96.0.1  138.96.255.254
216-2 adresses de machines possibles
3. ClasseA: 18.0.0.118.255.255.254
 224-2 adresses de machines possibles
4. 226.192.60.40
Classe D:

49. Travaux Dirigés
Exercice 2
On veut découper le réseau 195.84.90.0 en 8 sous-réseaux
(note : on ne respecte pas la RFC 950, recommandant de ne pas utiliser les sous-
réseaux dont les bits sont tous à 0 ou tous à 1) .
Quelle est la valeur du masque de sous-réseau, et pour chaque sous-réseau, indiquez
- l’adresse du sous-réseau
- l’adresse de broadcast

50. Travaux Dirigés
Corrigé: Exercice 2
195.84.90.0 : Classe C
 le dernier octet permet de définir les machines:
8 sous réseaux  masque sous réseau sur 3 bits
11111111 11111111 11111111 11100000  255.255.255.224

51. Travaux Dirigés
Sous réseaux
Masque sous réseau
Adresse sous-réseau Adresse du broadcast
sous-réseau 1
0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 = 0
195.84.90.0
0 0 0 1 1 1 1 1 = 31
195.84.90.31
sous-réseau 2
0 0 1
0 0 1 0 0 0 0 0 = 32
195.84.90.32
0 0 1 1 1 1 1 1 = 63
195.84.90.63
sous-réseau 3
0 1 0
0 1 0 0 0 0 0 0 = 64
195.84.90.64
0 1 0 1 1 1 1 1 = 95
195.84.90.95
sous-réseau 4
0 1 1
0 1 1 0 0 0 0 0 = 96
195.84.90.96
0 1 1 1 1 1 1 1 = 127
195.84.90.127
sous-réseau 5
1 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 = 128
195.84.90.128
1 0 0 1 1 1 1 1 = 159
195.84.90.159
sous-réseau 6
1 0 1
1 0 1 0 0 0 0 0 = 160
195.84.90.160
1 0 1 1 1 1 1 1 = 191
195.84.90.191
sous-réseau 7
1 1 0
1 1 0 0 0 0 0 0 = 192
195.84.90.192
1 1 0 1 1 1 1 1 = 223
195.84.90.223
sous-réseau 8
1 1 1
1 1 1 0 0 0 0 0 = 224
195.84.90.224
1 1 1 1 1 1 1 1 = 255
195.84.90.255

52. Travaux Dirigés
Exercice 3
Quelles adresses IP se trouvent sur le même sous-réseau que 130.12.127.231 si le
masque de sous-réseau est 255.255.192.0 ?
(note : on ne respecte pas la RFC 950, recommandant de ne pas utiliser les sous-
réseaux dont les bits sont tous à 0 ou tous à 1)
- 130.12.63.232
- 130.22.130.1
- 130.12.64.23
- 130.12.167.127

53. Travaux Dirigés
Corrigé Exercice 3
130.12.127.231
Adresse de Classe B:
Les deux octets de droite correspondent à hostID
Le masque: 255.255.192.011111111. 11111111. 11 000000.000000
Réseau
sous réseaux avec 214-2 machines:
s-réseau Machines
22
- sous-réseau 1
- sous-réseau 2
- sous-réseau 3
- sous-réseau 4
:
:
:
:
130.12.0.0 – 130.12.63.255
130.12.64.0 – 130.12.127.255
130.12.128.0 – 130.12.191.255
130.12.192.0 – 130.12.255.255
L’adresse IP 130.12.127.231 appartient au sous-réseau 2.
130.12.63.232 appartient au sous-réseau 1
130.12.64.23 appartient au sous-réseau 2
130.12.167.127 appartient au sous-réseau 3
130.22.130.1 appartient à un autre réseau de classe B

54. Travaux Dirigés
Exercice 4
Afin de disposer de sous réseaux on utilise le masque de 255.255.240.0 avec une
adresse de réseau de classe B
•
•
Combien d’hôtes pourra-t-il y avoir par sous réseau ?
quel est le nombre de sous réseaux disponibles ?
Exercice 5
Une entreprise veut utiliser l’adresse réseau 192.168.90.0 pour 4 sous réseaux.
Le nombre maximum d’hôtes par sous réseau étant de 25, quel masque de sous
réseau utiliseriez vous pour résoudre ce problème ?