Introduction aux Réseaux Informatiques

1. Introduction

La communication entre ordinateurs fonctionne par échange de messages, à l'image du courrier postal. Pour que deux machines puissent communiquer, elles ont besoin :

• D'une adresse pour s'identifier (adresse IP)
• D'un chemin pour acheminer les données (routage)
• D'un langage commun pour se comprendre (protocoles)

2. Adresses IP

IP signifie Internet Protocol. Il s'agit des règles qui régissent les adresses des ordinateurs sur un réseau.

Structure d'une adresse IPv4

Une adresse IPv4 se compose de deux parties, séparées par le masque de sous-réseau :

• Partie Réseau : identifie le réseau (comme le nom de la rue)
• Partie Hôte : identifie la machine dans ce réseau (comme le numéro de maison)

Adresses spéciales

3. Systèmes d'adressage

Deux méthodes pour attribuer une adresse IP à une machine :

Adresse fixe (statique)

Configuration manuelle de l'adresse. Recommandé pour les serveurs qui doivent toujours être accessibles à la même adresse.

# Configuration statique sur Linux (Debian/Ubuntu)
# /etc/network/interfaces
auto eth0
iface eth0 inet static
    address 192.168.1.10
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1

DHCP (dynamique)

Un serveur DHCP attribue automatiquement une adresse disponible. L'adresse est "louée" pour une durée déterminée (bail).

• DHCP standard : attribution depuis un pool d'adresses
• DHCP statique : réservation par adresse MAC (utile pour les imprimantes, NAS...)

4. Notion de ports

Si l'adresse IP identifie un ordinateur, le port identifie un service sur cet ordinateur. Un port est un nombre entre 1 et 65535.

5. Protocoles de communication

Les protocoles définissent les règles d'échange entre machines. Trois protocoles fondamentaux de la couche transport :

ICMP — Le messager de contrôle

Utilisé pour le diagnostic réseau. N'utilise pas de ports.

# Tester la connectivité
ping 8.8.8.8

# Tracer le chemin vers une destination
traceroute google.com

TCP — La connexion fiable

Établit une connexion persistante avec accusés de réception. Garantit que les données arrivent complètes et dans l'ordre.

• Utilisé par : HTTP(S), SSH, SMTP, FTP
• Analogie : courrier recommandé avec accusé de réception

UDP — L'envoi rapide

Envoie des données sans établir de connexion. Plus rapide mais sans garantie de livraison.

• Utilisé par : DNS, NTP, streaming vidéo, jeux en ligne
• Analogie : carte postale (rapide, mais peut se perdre)

6. Le routage

Le routage détermine le chemin que prennent les paquets pour atteindre leur destination. Les routeurs sont les équipements qui prennent ces décisions.

# Afficher la table de routage (Linux)
ip route show

# Exemple de sortie :
default via 192.168.1.1 dev eth0
192.168.1.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.1.42

7. Le NAT

Le NAT (Network Address Translation) permet à plusieurs machines d'un réseau privé de partager une seule adresse IP publique.

Fonctionnement

1. Une machine interne (192.168.1.42) veut accéder à Internet
2. Le routeur remplace l'adresse source par son IP publique
3. La réponse revient au routeur qui la redirige vers la bonne machine interne

Redirection de ports (Port Forwarding)

Pour rendre un service interne accessible depuis Internet :

# Exemple : rediriger le port 80 vers un serveur web interne
# Sur un routeur Linux avec iptables :
iptables -t nat -A PREROUTING -p tcp --dport 80 -j DNAT --to-destination 192.168.1.100:80

8. Introduction au BGP

Le BGP (Border Gateway Protocol) est le protocole qui fait fonctionner Internet. Il permet aux différents réseaux (appelés Systèmes Autonomes ou AS) de s'échanger leurs routes.

Concepts clés

• AS (Autonomous System) : un réseau géré par une seule entité (FAI, entreprise, hébergeur)
• ASN : numéro unique identifiant un AS (ex: AS206014 pour RDEM Systems)
• Peering : accord d'échange de trafic entre deux AS
• Transit : achat de connectivité Internet auprès d'un opérateur