ISN - Les réseaux informatiques

Parmi les éléments essentiels à l'existence humaine, le besoin de communiquer arrive juste après le besoin de survie. Le besoin de communiquer est aussi important pour nous que l'air, l'eau, la nourriture et le gîte.

Les méthodes dont nous nous servons pour partager idées et informations changent et évoluent sans cesse. Si le réseau humain se limitait autrefois à des conversations en face à face, aujourd'hui les découvertes en matière de supports étendent sans cesse la portée de nos communications. De la presse écrite à la télévision, chaque innovation a développé et amélioré nos moyens de communication.

Des moyens de communication autrefois séparés et bien distincts convergent maintenant sur une plate forme commune. Les réseaux classiques de transfert de données téléphoniques, de radio, de télévision ou informatiques intègrent tous leur propre version des éléments de base constituant les réseaux. Autrefois, chacun de ces services nécessitait une technologie différente pour acheminer son signal de communication particulier. En outre, chaque service avait son propre ensemble de règles et de normes destiné à assurer le succès des communications de ses services sur un support spécifique.

Les progrès technologiques nous permettent aujourd'hui de réunir ces réseaux disparates sur une même plate-forme, une plate-forme définie comme étant un réseau convergent. Le fait que les flux (circulation) vocaux, vidéo et de données empruntent le même réseau rend inutile la création et la maintenance de réseaux séparés. Si de nombreux points de contact et périphériques spécialisés (par exemple des ordinateurs personnels, téléphones, télévisions, assistants personnels et lecteurs sur le point de vente) continuent à cohabiter sur un réseau convergent, l'infrastructure réseau, quant à elle, est unique et commune.

À l'image de tous les progrès dans le domaine des technologies de la communication, la création et l'interconnexion de réseaux de données ont un profond impact sur la société.

La nature instantanée des communications sur Internet encourage la formation de communautés internationales. Ces communautés favorisent à leur tour des interactions sociales pour lesquelles géographie et fuseaux horaires n'ont aucune importance.

« Après les élections américaines, qui avaient démontré au monde la puissance mobilisatrice des réseaux sociaux (Facebook et MyBarackobama.com), c'est la crise iranienne qui a sensibilisé la planète au pouvoir d'information des sites dits de “microblogging”, dont Twitter.com est le premier à toucher une audience internationale. Depuis les rues de Téhéran, les témoignages en temps réel ont afflué sur Twitter pour étancher la soif d'expression des jeunes Iraniens, et combler l'appétit d'information de médias classiques empêchés de faire leur travail sur place. ... » Internet et son potentiel démocratique – Le Monde (21/08/09).

La rapidité avec laquelle Internet s'est intégré à notre quotidien est tout simplement stupéfiante. Les interconnexions complexes entre périphériques et supports électroniques qui constituent le réseau sont transparentes pour les millions d'utilisateurs qui ont fait d'Internet un élément important et personnel de leur vie.

Un réseau est constitué de périphériques, de supports et de services reliés par des règles et qui collaborent pour envoyer des messages. Le terme messages sert à désigner des pages Web, des courriels, des messages instantanés, des appels téléphoniques et toutes autres formes de communication prises en charge par le réseau.

L'étude des réseaux fait largement appel aux représentations graphiques et des symboles sont couramment employés pour représenter les périphériques réseau et leurs connexions.

On distingue deux types de périphériques :

Les périphériques terminaux :

• Serveurs,

• Ordinateurs de bureau,

• Ordinateurs portables,

• Imprimantes,

• Téléphones IP,

• PDA, web phone,

• ...

Les périphériques intermédiaires :

• Commutateur (périphérique le plus couramment utilisé pour interconnecter des réseaux locaux),

• Pare-feu (assure la sécurité du réseau),

• Routeur (contribue à orienter les messages transitant sur un réseau),

• Routeur sans fil (type particulier de routeur souvent présent dans les réseaux familiaux),

• Nuage (sert à représenter un groupe de périphériques réseau et dont les détails ne présentent peut-être pas d'intérêt pour la discussion en cours)

• ...

Les connexions :

• Filaires (câble droit, croisé, téléphonique, série, ...),

• Sans-fil (WiFi, GSM, GPRS, Bluetooth, ZigBee, ...),

• Optique (fibre monomode, multimode, ...).

Pour envoyer et recevoir des messages divers et variés on utilise des applications informatiques qui ont besoin que le réseau leur fournisse certains services. Ces services sont régis par des règles, ou protocoles.

Aujourd'hui, la norme en matière de réseaux est un ensemble de protocoles appelé TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Le protocole TCP/IP est non seulement utilisé dans les réseaux privés et professionnels, mais il est aussi le principal protocole d'Internet. C'est en effet le protocole TCP/IP qui définit les règles de formatage, d'adressage et de routage utilisés pour veiller à ce que les messages soient livrés aux destinataires appropriés.

Les services de haut niveau tels que le World Wide Web, les messageries électroniques, les messageries instantanées et la téléphonie sur IP répondent à des protocoles normalisés.

Avant d'être envoyés vers leurs destinations, tous les types de messages doivent être convertis en bits, c'est-à-dire en signaux numériques codés en binaire. Ceci est obligatoire quel que soit le format d'origine du message : texte, vidéo, audio ou données informatiques, et quelque soit le service sollicité.

Les réseaux doivent d'une part prendre en charge une large gamme d'applications et de services et d'autre part fonctionner sur de nombreux types d'infrastructures physiques. Dans le contexte actuel, l'expression « architecture réseau » désigne aussi bien les technologies prenant en charge l'infrastructure que les services programmés et les protocoles qui déplacent les messages dans l'infrastructure. Alors qu'Internet, et les réseaux en général, évoluent, nous découvrons que les architectures sous-jacentes doivent prendre en considération quatre caractéristiques de base si elles veulent répondre aux attentes des utilisateurs : tolérance aux pannes, évolutivité, qualité de service et sécurité.

Tolérance aux pannes :

Comme des millions d'utilisateurs attendent d'Internet qu'il soit constamment disponible, il faut une architecture réseau conçue et élaborée pour tolérer les pannes. Un réseau tolérant aux pannes est un réseau qui limite l'impact des pannes du matériel et des logiciels et qui peut être rétabli rapidement quand des pannes se produisent. De tels réseaux dépendent de liaisons, ou chemins, redondantes entre la source et la destination d'un message. En cas de défaillance d'une liaison (ou chemin), les processus s'assurent que les messages sont instantanément routés sur une autre liaison et ceci de manière totalement transparente pour les utilisateurs aux deux extrémités. Aussi bien les infrastructures physiques que les processus logiques qui dirigent les messages sur le réseau sont conçus pour prendre en charge cette redondance. Il s'agit d'une caractéristique essentielle des réseaux actuels.

Évolutivité :

Un réseau évolutif est en mesure de s'étendre rapidement afin de prendre en charge de nouveaux utilisateurs et applications sans que cela n'affecte les performances du service fourni aux utilisateurs existants.

Qualité de services

Les transmissions audio et vidéo en direct exigent un niveau de qualité constant et un service ininterrompu qui n'était pas indispensable aux applications informatiques traditionnelles. La qualité de ces services est évaluée par rapport à la qualité que l'on obtiendrait en assistant en personne à la même présentation audio ou vidéo. Les réseaux audio et vidéo traditionnels sont conçus pour ne prendre en charge qu'un seul type de transmission. Ils peuvent donc offrir un niveau de qualité acceptable. Sur un réseau convergent, les services nécessitant un haut niveau de qualité de service seront prioritaires devant les autres.

Les périphériques intermédiaires qui assurent la qualité de service gèrent des files d'attentes selon le niveau de priorité des messages. Ainsi, les messages d'un service de voix sur IP seront prioritaires devant ceux d'un service de transaction financière, eux-mêmes prioritaires devant ceux du service web.

Sécurité

L'infrastructure réseau, les services et les données contenues par un réseau relié à des ordinateurs sont des actifs personnels et professionnels essentiels. Toute compromission de l'intégrité de ces actifs pourrait avoir de graves conséquences professionnelles et financières.

En matière de sécurité des réseaux, deux points doivent être pris en considération pour éviter des conséquences graves : la sécurité de l'infrastructure réseau et la sécurité du contenu.

Sécuriser l'infrastructure réseau implique de sécuriser matériellement les périphériques qui assurent la connectivité du réseau et d'empêcher tout accès non autorisé au logiciel de gestion qu'ils hébergent.

Sécuriser le contenu consiste à protéger les informations contenues dans les paquets transmis sur le réseau ainsi que les informations stockées sur des périphériques reliés au réseau en les cryptant.