Cours d' INFORMATIQUE

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Matériel de réseau informatique : Cours et résumé de cours

Cette série d'initiation est destinée aux débutants ou perseonnes qui veulent réviser ou apprendre les bases sur les différents composants physiques nécessaires pour créer un réseau : (1) les serveurs (2) les périphériques et unités de stockage, (3) les imprimantes de réseau, (4) les cartes réseau, (5) les concentrateurs ou hub, (6) les commutateurs, (7) les répéteurs, (8) les ponts, (9) les routeurs, (10) les passerelles, (11) les modems, (12) les boîtiers RNIS, (13) les multiplexeurs. Ces cours d'introduction d'informatique sur le matériel de réseau a été réalisés par Yannick Sayer, Ingénieur des Hautes Ecoles Technologiques.

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Résumé de cours

(1) Les serveurs

Résumé du cours:
Un serveur informatique est un ordinateur très puissant. Il fonctionne en permanence 24 heures sur 24 selon le principe client-serveur. Il offre différents types de services aux ordinateurs « client » : l'échange des informations, l'accès aux informations du World Wide Web, le courrier électronique, le partage des ressources, le commerce électronique, le stockage en base de données, le jeu, la mise à disposition de logiciels d'application, ..., la liste est longue. Chaque service peut être exploité par tout « client » qui met en œuvre le protocole de ce service. Afin de connecter les clients aux serveurs à un réseau, les ordinateurs doivent posséder une carte réseau. La vitesse d'un serveur dépend de plusieurs facteurs dont les plus importants sont : (1) La quantité de mémoire vive qui peut atteindre jusqu'à 3 téra-octets. (2) Le nombre de processeurs utilisés. Les unités de serveur comprennent généralement un système d'exploitation qui prend les tâches importantes en charge, des logiciels d'application, des logiciels d'administration de serveur et des services comme le courrier électronique, les serveurs web et les serveurs de stockage qui font partie des éléments les plus importants.

(2) Les périphériques de stockage

Résumé du cours:
Presque tous les réseaux utilisent un serveur de fichiers pour y stocker les informations dont les utilisateurs peuvent avoir besoin : fichiers, documents, photos, vidéos, musique, ... Ces serveurs de stockage doivent être équipés de périphériques de stockage. Il existe de nombreux types de support de stockage d'information en fonction de la nature des données à conserver. Les unités de stockage les plus importantes sont : (1) Le disque dur qui est le plus utilisé sur la plupart des serveurs de fichiers. Un serveur de fichier peut en posséder plusieurs dont la capacité peut atteindre quelques téra octets chacun. Le coût est d'autant plus élevé que sa capacité et sa robustesse sont grandes. (2) Le lecteur de bandes est un périphérique qui sert à copier des informations d'un serveur sur une bande magnétique. Bien que lent, il est surtout utilisé pour réaliser des sauvegardes. (3) Le lecteur de CD/DVD ROM permet de lire les informations stockées sur ces derniers. Ce support de stockage CD et DVD permet de stocker beaucoup d'information et de pouvoir le diffuser facilement (exemple : les cours). (4) Dans la série « gadget » pour des stockages de faibles capacité, notons : la clé USB et les mémoires électroniques de types : carte SD et disque SSD.

(2 - bis) Les unités de stockage

Résumé du cours:
L'unité de stockage informatique se nomme l'octet. Dans un octet, il est possible de stocker : (1) Un caractère alphabétique majuscule ou minuscule. (2) Un caractère spécial comme : &, @, ... (3) Un caractère numérique de 0 à 9. 4) Un pixel ou point d'une image définie en 256 couleurs. L'octet se décline en huit sous unités ou « bit ». Chaque bit ou chiffre binaire désigne l'unité élémentaire d'information que l'ordinateur peut traiter. Cette unité élémentaire qu'est le bit, peut prendre que deux valeurs {0 ou 1}. Les octets servent à mesurer la quantité d'information qu'un périphérique peut stocker : (1) Le kilooctet « Ko » = 1000 octets, ce qui correspond environ à une page de livre. (2) Le mégaoctet « Mo » = 1000 Ko, , ce qui correspond environ à un livre. (3) Le gigaoctet «Go » = 1000 Mo, ce qui correspond environ à une bibliothèque de salon. (4) Le téraoctet « To » = 1000 Go, , ce qui correspond environ à une petite bibliothèque.

(3) Imprimantes réseau : schémas et résumé de cours

Résumé du cours:
Dans les grandes entreprises, chaque service possède souvent une imprimante partagée entre les utilisateurs afin de réduire les coûts. Comme tous les ordinateurs connectés au réseau, une imprimante réseau se relie directement au réseau à l'aide d'une carte réseau. Le câble se branche dans la carte réseau qui est accessible à l'arrière de l'imprimante réseau. Un service peut avoir son propre serveur d'impression, qui est un ordinateur utilisé pour stocker et gérer les travaux d'impression du service. Mais un serveur d'impression sert aussi à administrer les travaux d'impression de plusieurs imprimantes réseau. Une imprimante réseau laser a une capacité moyenne de 500 pages, une vitesse d'impression moyenne de 20 pages par minute ; quant à la qualité d'impression, la plupart des documents s'accommodent d'une résolution de 600 ppp (point par pouce).

(4) Cartes réseau

Résumé du cours:
Une carte réseau est une interface qui permet de connecter un composant physique ( ordinateur, imprimante réseau, serveur, ...) au support de transmission utilisé sur un réseau. Les principaux critères pour choisir une carte réseau sont : (1) le type de support de transmission utilisé. (2) La quantité d'information que ce support peut transférer en un temps donné. Sur les serveurs, la carte réseau doit être très performante pour transférer des grandes quantités de données. Une carte réseau possède une adresse, elle sert à identifier chaque carte réseau lorsque les informations sont envoyées sur le réseau ou reçues du réseau. Afin que cette carte réseau insérée dans un ordinateur puisse être utilisée, il faut connecter un câble au port de cette carte réseau et avoir un pilote, qui est un petit logiciel pour communiquer avec le système d'exploitation.

(5) Concentrateur ou hub

Résumé du cours:
Un concentrateur ou hub permet une connexion centralisée où se rejoignent tous les câbles d'un réseau. C'est aussi un système de régénérateur du signal. Les connecteurs équipent les réseaux en étoile, mais aussi la plupart des types de réseaux. Afin de connecter des ordinateurs à un concentrateur, il faut connecter le câble à un connecteur ou « port ». Chaque port possède une lampe témoin qui s'allume lorsqu'un ordinateur est relié au port. Cette lampe témoin permet de savoir que les données transitent bien par le concentrateur. Les concentrateurs possèdent généralement 4, 8, 16 ou 24 ports et ne permettent donc que de connecter 24 ordinateurs à la fois. Au delà de ce nombre, il est possible d'utiliser plusieurs concentrateurs reliés les uns aux autres. Ce système est appelé « des concentrateurs chaînés ». Il est très facile d'ajouter, de supprimer ou de déplacer un ordinateur sur un hub ou concentrateur sans avoir à arrêter le réseau. En effet chaque câble peut être oté d'un port pour être rebranché sur un autre port du concentrateur ou sur un autre.

(6) Commutateur réseau ou Switch

Résumé du cours:
Un commutateur réseau ou switch est un équipement qui relie plusieurs câbles ou fibres dans un réseau informatique ou un réseau de télécommunication. Les commutateurs ou switchs permettent de créer des circuits virtuels et de diriger les informations vers une destination précise sur le réseau. L'utilisation de commutateur permet de sécuriser les informations transmises sur le réseau : A la différence des concentrateurs (hub) qui envoient les informations sur tous les ordinateurs, les commutateurs envoient les données uniquement aux destinataires qui doivent les recevoir. La commutation est un des modes de transport de trame au sein d'un réseau informatique et de communication. L'autre mode de transport de trame étant le routage. Dans les réseaux locaux : LAN ; ce sont souvent des boîtiers qui disposent de 4 à plusieurs centaines de ports. Les commutateurs permettent à un réseau de retrouver ses performances originales lorsque celui-ci atteint son niveau de saturation, souvent causé par un trop grand nombre de personnes qui l'utilisent simultanément. Le remplacement des concentrateurs (hub) par des commutateurs améliore énormément les performances d'un réseau saturé.

(7) Répéteur réseau

Résumé du cours:
Les répéteurs servent à prolonger la longueur des supports de transmission ( un câble, une fibre, une onde, ... ) qui relient tous les périphériques au réseau. Un répéteur est un connecteur combinant un récepteur et un émetteur qui compense les pertes de transmission ( d'une ligne, d'un câble, d'une fibre, d'une onde, ... ) en amplifiant les signaux transmis sur un réseau sans modifier le contenu. Plus le signal doit parcourir une grande distance sur un support de transmission, plus il devient faible, on dit qu'il y a une atténuation du signal. Un répéteur a deux rôles importants : (1) Il doit filtrer les distorsions et les parasites afin d'éviter les interférences. (2) Il doit amplifier le signal reçu, puis le faire parcourir le long du support (ex : câble).

(8) Les ponts ( bridges )

Résumé du cours:
Un pont ou bridge est un dispositif matériel qui permet d'échanger des informations sur un réseau entre les différentes structures réseau : en étoile, en bus et en anneau. Un pont travaille au niveau logique de la deuxième couche du modèle OSI. ll est capable de filtrer les trames en ne laissant passer que celles dont l'adresse correspond à la machine située à l'opposé du pont. Le pont sert donc à relier les petits réseaux isolés et leur permet de fonctionner ensemble, c'est ce que l'on appelle un inter-réseau. Les ponts améliorent grandement les performances des réseaux.

(9) Les routeurs

Résumé du cours:
Un routeur est un élément intermédiaire qui permet de relier deux réseaux. Il assure le routage des paquets d'une interface réseau à l'autre. Il opére au niveau de la troisième couche du modèle OSI (couche réseau). La plupart des routeurs sont capables de déterminer automatiquement l'itinéraire le plus adapté entre le départ et la destination à l'aide des adresses. Ce qui permet d'acheminer le paquet avec le meilleur itinéraire. Pour diriger les informations, le routeur doit comprendre le protocole utilisé, qui est un langage que les ordinateurs utilisent pour communiquer, comme par exemple : TCP, IP, TCP/IP, IPX, ...

(10) Les passerelles

Résumé du cours:
Une passerelle est une interface qui permet de relier des réseaux de types différents. Elle permet de transférer des informations entre par exemple : un réseau de PC et un réseau Macintosh. En effet, lorsqu'une passerelle reçoit des informations, elle les traduit dans une forme que le réseau de destination peut comprendre. Une passerelle peut se présenter : (1) sous forme d'un ordinateur relié au réseau, comme une interface pour transférer les informations entre les différents réseaux. (2) sous forme d'un logiciel, conçu pour permettre à deux protocoles différents d'échanger des informations comme sur un même réseau. Quand un réseau ne peut identifier ou reconnaître une adresse de destination, il transfert ces informations à un autre réseau qui utilise une passerelle par défaut. Ces passerelles par défaut sont très utilisées sur les réseaux TCP/IP tels que l'Internet.

(11) Le MODEM

Résumé du cours:
Un modem ou Modulateur / DEModulateur est un périphérique entre des ordinateurs distants. En effet, il permet d'échanger des données par l'intermédiaire d'un réseau analogique comme une ligne téléphonique pour parcourir de très grandes distances. Le modem émetteur a pour rôle de convertir des données de l'ordinateur émetteur pour les rendre transmissibles par le biais d'une ligne téléphonique. Le modem récepteur a pour rôle de convertir les signaux qu'il reçoit de la ligne téléphonique en informations exploitables par l'ordinateur récepteur qui peut être l'autre coté du monde ... Les modems sont très utilisés par les personnes en déplacement afin de se connecter avec leur entreprise via le réseau téléphonique. Les entreprises dont les bureaux sont dispersés dans un pays ou au travers le monde utilisent souvent une ligne téléphonique pour établir une liaison permanente entre deux modems, c'est ce que l'on appelle une ligne téléphonique dédiée. Il existe deux types de modem : (1) interne : c'est une carte d'extension qui est installée à l'intérieur de l'ordinateur. (2) externe : c'est un périphérique que l'on branche sur un port au dos de l'ordinateur.

(12) Les boîtiers RNRIS

Résumé du cours:
Les boîtiers RNIS permettent aux ordinateurs d'échanger des données par l'intermédiaire du réseau téléphonique RNIS, également appelé réseau téléphonique numérique. Pour envoyer un document d'un ordinateur A vers un autre ordinateur B sur un réseau RNIS, il faut : (1) Que le boîtier RNIS connecté à l'ordinateur A convertisse les informations du document sous forme numérique pour l'expédier sur le réseau RNIS. (2) Puis que le boîtier connecté à l'ordinateur B reconvertisse les informations lorsqu'elles arrivent à destination

(13) Les multiplexeurs

Résumé du cours:
Un multiplexeur (abréviation MUX) est un système de réseau. Il combine l'échange de différents types de liaisons : informatique, télécopie, téléphonie, ... sur une même voie de transmission. Les multiplexeurs peuvent transférer simultanément différents types d'informations : des données, du son, des vidéos, ... La combinaison d'informations sur un même support est très répandue sur les réseaux WAN, où une même connexion sert à relier plusieurs parties du réseau. Pour transférer simultanément différents types d'informations sur une même connexion, il faut combiner ces informations en un seul et même signal. Cette opération est prise en charge par le multiplexeur qui envoie ensuite le signal ainsi généré à son destinataire. Lorsque le signal combiné parvient à destination, un autre multiplexeur joue le rôle de « démultiplexeur » et sépare les informations qui ont été combinées pour les rendre exploitables.


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