Internet et les réseaux
Quatrième · Technologie · Informatique et programmation
Informatique et programmation
Comment fonctionne un réseau informatique
Quand tu envoies un message ou que tu ouvres une page, tes données traversent des câbles, des ondes et des dizaines de machines en quelques dixièmes de seconde. Rien de magique là-dedans : tout repose sur des règles communes et des adresses. C'est ce qu'on appelle un réseau informatique.
Les équipements du réseau
- Le SWITCH (commutateur) : il relie entre elles les machines d'un même réseau local et aiguille les données vers le bon destinataire interne.
- Le ROUTEUR : il fait communiquer deux réseaux différents et choisit la route que doivent suivre les données pour sortir du réseau local.
- La BOX (box Internet) : un équipement qui réunit plusieurs fonctions à la fois — routeur, switch, point d'accès Wi-Fi et modem vers le fournisseur d'accès.
- Le POINT D'ACCÈS Wi-Fi : il relie sans fil les appareils au réseau local.
- Le SERVEUR : un ordinateur qui reste allumé pour fournir un service (pages Web, messagerie, fichiers) aux autres machines.
Adresse IP, adresse MAC : deux identités différentes. Sur un réseau, chaque machine doit être identifiable de façon unique, exactement comme une maison a besoin d'une adresse postale.
L'adresse IP (par exemple 192.168.1.15) est attribuée à une machine sur un réseau donné : elle change si tu changes de réseau, comme une adresse postale change si tu déménages.
L'adresse MAC (par exemple 3C-A9-F4-1B-77-0E) est gravée dans la carte réseau à l'usine : elle est unique au monde et ne change jamais, comme un numéro de série.
| Adresse IP | Adresse MAC | |
|---|---|---|
| Attribuée par | Le réseau (souvent la box, automatiquement) | Le fabricant de la carte réseau |
| Change-t-elle ? | Oui, elle dépend du réseau où l'on se connecte | Non, elle est fixe et unique au monde |
| Exemple de forme | 192.168.1.15 (quatre nombres de 0 à 255) | 3C-A9-F4-1B-77-0E (six paires hexadécimales) |
| Comparaison | L'adresse postale du logement | Le numéro de série de l'appareil |
Informatique et programmation
Protocoles, paquets et navigation sur le Web
Pour que des machines très différentes (un téléphone Android, un serveur sous Linux, une console de jeu) se comprennent, il faut une langue commune. Ces langues communes, ce sont les protocoles.
Le voyage d'un message : la commutation de paquets
Un fichier n'est pas envoyé d'un seul bloc. Il est découpé en petits paquets numérotés, chacun portant l'adresse IP de l'expéditeur et celle du destinataire. Les paquets circulent de routeur en routeur et peuvent emprunter des chemins différents. À l'arrivée, la machine destinataire les remet dans l'ordre grâce à leur numéro, et redemande ceux qui manquent.
Ce découpage rend le réseau très robuste : si un routeur tombe en panne, les paquets suivants passent simplement par une autre route.
| Protocole | À quoi il sert |
|---|---|
| IP | Adresser les paquets et les acheminer de réseau en réseau |
| TCP | Découper en paquets, les numéroter, vérifier l'arrivée et les remettre en ordre |
| HTTP / HTTPS | Échanger les pages Web entre le navigateur et le serveur (HTTPS = version chiffrée, donc illisible pour un espion) |
| DNS | Traduire un nom de domaine (revizz.fr) en adresse IP du serveur |
| SMTP | Envoyer un courrier électronique |
Le modèle client-serveur. Sur le Web, ton navigateur est le client : il envoie une requête. Le serveur, une machine allumée en permanence quelque part dans un centre de données, renvoie une réponse contenant la page demandée. Les fichiers (HTML, images, feuilles de style) arrivent alors dans le navigateur, qui se charge de les afficher correctement.
Lire une URL. Une URL est l'adresse d'une ressource sur le Web. Dans https://www.exemple.fr/college/techno.html :
https est le protocole utilisé ;
www.exemple.fr est le nom de domaine, qui désigne le serveur ;
.fr est l'extension (le domaine de premier niveau) ;
/college/techno.html est le chemin du fichier demandé sur ce serveur.
Exercices corrigés
Quelle affirmation décrit correctement la différence entre Internet et le Web ?
- A.Internet est le réseau mondial ; le Web est un service qui fonctionne sur ce réseauBonne réponse
- B.Internet et le Web sont deux mots pour désigner la même chose
- C.Le Web est le réseau de câbles ; Internet est l'ensemble des pages
- D.Internet ne fonctionne qu'avec le Wi-Fi, le Web uniquement par câble
Réponse : A — Internet est le réseau mondial ; le Web est un service qui fonctionne sur ce réseau
Internet, c'est l'infrastructure : des millions de réseaux interconnectés par des câbles, de la fibre et des liaisons sans fil. Le Web (l'ensemble des pages reliées par des liens) n'est qu'un des services qui circulent sur cette infrastructure, aux côtés de la messagerie, du streaming ou des jeux en ligne. C'est pour cela que ton application de messagerie fonctionne sans que tu ouvres le moindre navigateur.
Quel est le rôle du DNS ?
- A.Chiffrer les données échangées avec le serveur
- B.Traduire un nom de domaine en adresse IPBonne réponse
- C.Découper les fichiers en paquets
- D.Relier les ordinateurs d'un réseau local entre eux
Réponse : B — Traduire un nom de domaine en adresse IP
Les humains retiennent facilement « education.gouv.fr », les machines ont besoin d'une adresse IP numérique. Le DNS est l'annuaire qui fait la traduction entre les deux. Le chiffrement est assuré par HTTPS, le découpage en paquets par TCP, et le raccordement des machines d'un réseau local par le switch. Si le DNS tombe en panne, les sites restent en ligne mais deviennent inaccessibles par leur nom.
Dans le modèle client-serveur, qui joue le rôle du client lorsque tu consultes une page Web ?
- A.Le navigateur, qui envoie la requêteBonne réponse
- B.Le serveur DNS interrogé au départ
- C.La box Internet de la maison
- D.Le centre de données qui héberge le site
Réponse : A — Le navigateur, qui envoie la requête
Le client est celui qui DEMANDE, le serveur celui qui RÉPOND. Ton navigateur envoie une requête HTTP pour obtenir une page : il est donc le client. Le centre de données héberge les serveurs, donc le côté qui répond. La box n'est qu'un équipement de transit, elle ne demande rien pour elle-même. Quant au serveur DNS, il est bien sollicité, mais lui aussi en tant que serveur, pas en tant que client.
Tu télécharges un fichier de 12 Mo avec une connexion dont le débit est de 8 Mbit/s. Combien de temps faut-il environ ?
- A.1,5 seconde
- B.12 secondesBonne réponse
- C.96 secondes
- D.0,67 seconde
Réponse : B — 12 secondes
Attention aux unités, c'est tout l'enjeu. Le fichier est en octets, le débit en bits : il faut convertir. 12 Mo = 12 × 8 = 96 Mbit (car 1 octet = 8 bits). Durée = 96 / 8 = 12 secondes. Répondre 1,5 seconde, c'est avoir divisé 12 par 8 en oubliant la conversion. Répondre 96 secondes, c'est avoir converti puis oublié de diviser par le débit.
Tu tapes une adresse dans ton navigateur. Quel est l'ordre correct des opérations ?
- A.Le serveur envoie la page, puis le DNS traduit le nom, puis le navigateur affiche
- B.Le navigateur affiche la page, puis interroge le DNS, puis contacte le serveur
- C.Le DNS traduit le nom en adresse IP, puis le navigateur envoie sa requête au serveur, puis le serveur répondBonne réponse
- D.Le routeur crée l'adresse IP du site, puis le navigateur télécharge la page
Réponse : C — Le DNS traduit le nom en adresse IP, puis le navigateur envoie sa requête au serveur, puis le serveur répond
Impossible de contacter un serveur dont on ignore l'adresse IP : la toute première étape est donc la résolution DNS, qui transforme le nom de domaine en adresse numérique. Le navigateur peut alors envoyer sa requête HTTP ou HTTPS à cette adresse, et le serveur renvoie les fichiers de la page, que le navigateur réassemble et affiche. Le routeur ne crée jamais d'adresse pour un site : il se contente d'acheminer les paquets.
Parmi ces adresses IPv4, laquelle est valide ?
- A.192.168.1.45Bonne réponse
- B.192.168.1.300
- C.192.168.1
- D.192,168,1,45
Réponse : A — 192.168.1.45
Une adresse IPv4 se compose de quatre nombres séparés par des points, chacun compris entre 0 et 255. « 192.168.1.45 » respecte cette règle. « 192.168.1.300 » est impossible car 300 dépasse 255. « 192.168.1 » ne comporte que trois nombres : il en manque un. Enfin, « 192,168,1,45 » utilise des virgules alors que le séparateur est obligatoirement le point.
Une box a l'adresse IP 192.168.1.1 avec le masque 255.255.255.0. Quelle machine appartient au même réseau local ?
- A.10.0.0.5
- B.192.168.2.20
- C.172.16.1.1
- D.192.168.1.87Bonne réponse
Réponse : D — 192.168.1.87
Avec le masque 255.255.255.0, les trois premiers nombres identifient le réseau et le quatrième identifie la machine à l'intérieur de ce réseau. Il faut donc que les trois premiers nombres soient identiques à ceux de la box, soit 192.168.1. Seule l'adresse 192.168.1.87 convient. Le piège est 192.168.2.20 : elle ressemble beaucoup, mais son troisième nombre vaut 2 au lieu de 1, ce qui en fait un AUTRE réseau, joignable uniquement en passant par un routeur.
Une connexion offre un débit de 100 Mbit/s. Combien de temps faut-il, en théorie, pour télécharger un fichier de 250 Mo ?
- A.2,5 secondes
- B.20 secondesBonne réponse
- C.40 secondes
- D.2 secondes
Réponse : B — 20 secondes
Convertis d'abord la taille du fichier en bits : 250 Mo = 250 × 8 = 2000 Mbit. Divise ensuite par le débit : 2000 / 100 = 20 secondes. Répondre 2,5 secondes est l'erreur classique (250 / 100), qui oublie que 1 octet vaut 8 bits ; on obtiendrait alors un résultat huit fois trop optimiste. Vérification : en 1 seconde on transmet 100 Mbit, soit 12,5 Mo ; et 250 / 12,5 = 20 secondes. Les deux méthodes concordent.
À quoi sert une adresse IP ?
- A.À protéger l'ordinateur contre les virus
- B.À mesurer la vitesse de la connexion
- C.À identifier une machine sur un réseau pour lui envoyer des donnéesBonne réponse
- D.À stocker les mots de passe de l'utilisateur
Réponse : C — À identifier une machine sur un réseau pour lui envoyer des données
Sans adresse, impossible de livrer quoi que ce soit : l'adresse IP joue le rôle de l'adresse postale de la machine sur le réseau. Chaque paquet transporte l'IP de l'expéditeur et celle du destinataire, ce qui permet aux routeurs de l'acheminer. La protection contre les virus relève de l'antivirus, la vitesse se mesure par le débit, et les mots de passe sont stockés localement ou dans un gestionnaire.
Qu'est-ce qu'un serveur ?
- A.Le câble qui relie la box à la prise murale
- B.Le logiciel installé sur ton téléphone pour naviguer
- C.Une antenne qui diffuse le Wi-Fi dans un bâtiment
- D.Un ordinateur allumé en permanence qui fournit un service à d'autres machinesBonne réponse
Réponse : D — Un ordinateur allumé en permanence qui fournit un service à d'autres machines
Un serveur est avant tout un ordinateur, généralement installé dans un centre de données, qui reste disponible en continu pour répondre aux requêtes qu'il reçoit : envoyer une page Web, stocker des fichiers, distribuer des courriels. Le logiciel qui interroge un serveur s'appelle un client (par exemple ton navigateur). L'antenne Wi-Fi est un point d'accès, et le câble n'est qu'un support de transmission.
Quel équipement permet de faire communiquer un réseau local avec un autre réseau, comme Internet ?
- A.Le switch
- B.Le routeurBonne réponse
- C.L'imprimante réseau
- D.La carte graphique
Réponse : B — Le routeur
Le routeur est l'équipement frontière : il connaît deux réseaux à la fois et choisit la route que doivent suivre les paquets pour aller de l'un à l'autre. Le switch, lui, ne travaille qu'à l'intérieur du réseau local pour aiguiller les données entre les machines qui s'y trouvent. Dans une maison, la box réunit ces deux fonctions dans un seul boîtier, ce qui explique la confusion fréquente entre les deux.
Dans quelle unité exprime-t-on le débit d'une connexion Internet ?
- A.En mégaoctets (Mo)
- B.En hertz (Hz)
- C.En mégabits par seconde (Mbit/s)Bonne réponse
- D.En watts (W)
Réponse : C — En mégabits par seconde (Mbit/s)
Le débit est une quantité d'information transmise par unité de temps : on le mesure donc en bits par seconde, et couramment en mégabits par seconde. Le mégaoctet mesure une taille de fichier, pas une vitesse. Le hertz mesure une fréquence et le watt une puissance. Attention au piège commercial : une offre « 100 mégas » signifie 100 Mbit/s, ce qui correspond seulement à 12,5 Mo par seconde.
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