Introduction

Les réseaux informatiques sont au cœur du fonctionnement d’Internet, des entreprises et de nombreux services numériques. Chaque fois que nous consultons un site web, envoyons un e-mail ou partageons un fichier, plusieurs équipements et protocoles communiquent entre eux.

Dans cet article, nous allons découvrir les notions essentielles des réseaux informatiques : les adresses IP, le DHCP, le DNS, les routeurs, les commutateurs et les principaux protocoles.

1. Qu’est-ce qu’un réseau informatique ?

Un réseau informatique est un ensemble d’appareils connectés afin de communiquer et d’échanger des données.

Ces appareils peuvent être :

  • des ordinateurs ;
  • des téléphones ;
  • des serveurs ;
  • des imprimantes ;
  • des caméras ;
  • des routeurs ;
  • des objets connectés.

Par exemple, lorsqu’un ordinateur et une imprimante sont connectés au même réseau, l’ordinateur peut envoyer un document à l’imprimante sans connexion directe entre les deux appareils.

2. Les principaux types de réseaux

Le réseau LAN

Un LAN, ou Local Area Network, est un réseau local limité à une petite zone géographique.

On le trouve généralement dans :

  • une maison ;
  • une école ;
  • une entreprise ;
  • un laboratoire informatique.

Un réseau Wi-Fi domestique est un exemple de LAN.

Le réseau WAN

Un WAN, ou Wide Area Network, couvre une zone beaucoup plus grande. Il peut connecter plusieurs villes ou plusieurs pays.

Internet est le plus grand réseau WAN au monde.

Le réseau WLAN

Un WLAN est un réseau local sans fil. Il utilise principalement la technologie Wi-Fi pour connecter les appareils.

3. Les équipements importants d’un réseau

Le routeur

Le routeur permet de connecter différents réseaux.

Dans une maison, il relie généralement le réseau local à Internet. Il examine les adresses IP des paquets pour déterminer leur destination.

Le commutateur

Le commutateur, également appelé switch, permet de connecter plusieurs appareils dans le même réseau local.

Il utilise les adresses MAC pour transmettre les données vers le bon appareil.

Le point d’accès Wi-Fi

Le point d’accès permet aux appareils sans fil de rejoindre un réseau.

Dans certaines installations, le routeur, le switch et le point d’accès Wi-Fi sont intégrés dans un seul appareil.

Le pare-feu

Le pare-feu contrôle le trafic entrant et sortant du réseau. Il peut autoriser ou bloquer certaines communications selon des règles de sécurité.

Le serveur

Un serveur fournit des services aux autres appareils du réseau.

Il peut être utilisé comme :

  • serveur web ;
  • serveur de fichiers ;
  • serveur DNS ;
  • serveur DHCP ;
  • serveur de messagerie.

4. L’adresse IP

Une adresse IP permet d’identifier un appareil sur un réseau.

Exemple d’adresse IPv4 :

192.168.1.25

Une adresse IPv4 contient quatre nombres séparés par des points. Chaque nombre peut généralement varier entre 0 et 255.

Il existe deux principales catégories d’adresses IP.

Adresse IP privée

Une adresse IP privée est utilisée à l’intérieur d’un réseau local.

Exemples :

10.0.0.1
172.16.0.1
192.168.1.1

Ces adresses ne sont normalement pas directement accessibles depuis Internet.

Adresse IP publique

Une adresse IP publique identifie une connexion ou un équipement sur Internet. Elle est généralement fournie par le fournisseur d’accès à Internet.

5. L’adresse MAC

L’adresse MAC est un identifiant associé à une interface réseau.

Exemple :

00:1A:2B:3C:4D:5E

L’adresse IP peut changer selon le réseau utilisé, alors que l’adresse MAC est généralement associée à la carte réseau.

Un switch utilise principalement les adresses MAC pour transmettre les trames à l’intérieur d’un réseau local.

6. Le masque de sous-réseau

Le masque de sous-réseau permet de déterminer quelle partie de l’adresse IP représente le réseau et quelle partie représente l’appareil.

Exemple :

Adresse IP : 192.168.1.25
Masque :     255.255.255.0

Dans cet exemple, les appareils ayant une adresse comprise dans le réseau 192.168.1.0/24 peuvent généralement communiquer directement entre eux.

7. La passerelle par défaut

La passerelle par défaut est l’équipement utilisé pour communiquer avec un autre réseau.

Dans un réseau domestique, la passerelle est généralement le routeur.

Exemple :

Adresse IP : 192.168.1.25
Passerelle : 192.168.1.1

Lorsque l’ordinateur souhaite accéder à Internet, il envoie les données vers la passerelle.

8. Le fonctionnement du DHCP

Le DHCP, ou Dynamic Host Configuration Protocol, attribue automatiquement les paramètres réseau aux appareils.

Il peut fournir :

  • l’adresse IP ;
  • le masque de sous-réseau ;
  • la passerelle par défaut ;
  • les serveurs DNS.

Lorsqu’un ordinateur rejoint un réseau, le processus DHCP suit généralement quatre étapes :

  1. Discover : l’ordinateur recherche un serveur DHCP.
  2. Offer : le serveur propose une adresse IP.
  3. Request : l’ordinateur demande l’adresse proposée.
  4. Acknowledge : le serveur confirme l’attribution.

Ce processus est souvent appelé DORA.

Problème fréquent avec le DHCP

Si un ordinateur Windows reçoit une adresse comme :

169.254.20.15

cela signifie souvent qu’il n’a pas réussi à recevoir une adresse IP du serveur DHCP.

Cette adresse temporaire est appelée APIPA.

Dans ce cas, il faut vérifier :

  • le câble réseau ;
  • la connexion Wi-Fi ;
  • le routeur ;
  • le serveur DHCP ;
  • la configuration de la carte réseau.

9. Le fonctionnement du DNS

Le DNS, ou Domain Name System, transforme les noms de domaine en adresses IP.

Un utilisateur retient facilement :

www.example.com

Mais les ordinateurs communiquent en utilisant des adresses IP.

Le DNS permet donc de trouver l’adresse IP correspondant au nom demandé. Il fonctionne comme un annuaire pour Internet.

Sans DNS, il faudrait connaître l’adresse IP de chaque site web.

10. Les protocoles TCP et UDP

TCP

TCP établit une connexion avant de transmettre les données. Il vérifie que les informations sont reçues correctement et dans le bon ordre.

TCP est utilisé lorsque la fiabilité est importante.

Exemples :

  • navigation web ;
  • transfert de fichiers ;
  • courrier électronique ;
  • connexion SSH.

UDP

UDP transmet les données sans établir une connexion complète et sans vérifier systématiquement leur réception.

Il est plus rapide, mais moins fiable que TCP.

Exemples :

  • appels audio et vidéo ;
  • jeux en ligne ;
  • diffusion en direct ;
  • requêtes DNS simples.

En résumé :

TCP = fiable, contrôlé, généralement plus lent
UDP = rapide, léger, mais sans garantie de réception

11. Les ports réseau

Les ports permettent d’identifier les services utilisés sur un appareil.

Quelques ports connus :

PortProtocole ou serviceUtilisation
22SSHAdministration distante sécurisée
25SMTPEnvoi d’e-mails
53DNSRésolution des noms de domaine
80HTTPSites web non chiffrés
443HTTPSSites web sécurisés
67 et 68DHCPAttribution des paramètres réseau

Une adresse IP identifie l’appareil, tandis que le numéro de port identifie le service utilisé sur cet appareil.

12. Que se passe-t-il lorsque nous ouvrons un site web ?

Lorsque nous écrivons l’adresse d’un site dans le navigateur, plusieurs opérations sont effectuées :

  1. L’ordinateur vérifie sa configuration réseau.
  2. Il demande au serveur DNS l’adresse IP du site.
  3. Le serveur DNS retourne l’adresse IP correspondante.
  4. L’ordinateur envoie les données vers la passerelle.
  5. Les routeurs transmettent les paquets jusqu’au serveur web.
  6. Une connexion TCP est généralement établie.
  7. Le navigateur utilise HTTP ou HTTPS pour demander la page.
  8. Le serveur envoie le contenu du site.
  9. Le navigateur affiche la page.

Toutes ces opérations sont généralement réalisées en quelques secondes.

13. Commandes utiles pour diagnostiquer un réseau

Afficher la configuration réseau

Sous Windows :

ipconfig

Pour obtenir plus de détails :

ipconfig /all

Cette commande affiche notamment :

  • l’adresse IP ;
  • le masque ;
  • la passerelle ;
  • le serveur DHCP ;
  • les serveurs DNS.

Tester la communication

ping 192.168.1.1

Cette commande permet de vérifier si la passerelle répond.

Pour tester l’accès à Internet :

ping 8.8.8.8

Pour tester le DNS :

ping google.com

Si ping 8.8.8.8 fonctionne, mais que ping google.com ne fonctionne pas, le problème peut être lié au DNS.

Interroger le DNS

nslookup google.com

Cette commande permet de rechercher l’adresse IP associée à un nom de domaine.

Afficher le chemin suivi

tracert google.com

Cette commande affiche les différents routeurs traversés pour atteindre la destination.

Renouveler l’adresse IP

ipconfig /release
ipconfig /renew

La première commande libère l’adresse IP actuelle. La seconde demande une nouvelle adresse au serveur DHCP.

Vider le cache DNS

ipconfig /flushdns

Cette commande supprime les anciennes informations DNS enregistrées sur l’ordinateur.

14. Méthode simple de diagnostic

Lorsqu’un ordinateur ne peut pas accéder à Internet, il est préférable de vérifier le réseau étape par étape.

Première étape : vérifier la connexion physique

Il faut vérifier :

  • le câble Ethernet ;
  • le Wi-Fi ;
  • les voyants de la carte réseau ;
  • le routeur.

Deuxième étape : vérifier l’adresse IP

Utiliser :

ipconfig

Une adresse 169.254.x.x peut indiquer un problème DHCP.

Troisième étape : tester la passerelle

ping 192.168.1.1

Si la passerelle ne répond pas, le problème se trouve probablement dans le réseau local.

Quatrième étape : tester Internet

ping 8.8.8.8

Si cette commande fonctionne, la connexion Internet est probablement disponible.

Cinquième étape : tester le DNS

nslookup google.com

Si l’adresse IP répond, mais pas le nom de domaine, il faut vérifier les serveurs DNS.

15. Les bonnes pratiques de sécurité réseau

Pour protéger un réseau, il est recommandé de :

  • utiliser des mots de passe forts ;
  • modifier les identifiants par défaut du routeur ;
  • mettre régulièrement les appareils à jour ;
  • activer le pare-feu ;
  • utiliser le chiffrement WPA2 ou WPA3 pour le Wi-Fi ;
  • éviter les réseaux Wi-Fi publics non sécurisés ;
  • désactiver les services inutiles ;
  • sauvegarder les données importantes ;
  • surveiller les appareils connectés au réseau.

La cybersécurité commence par une bonne compréhension du fonctionnement des réseaux.

Conclusion

Les réseaux informatiques reposent sur plusieurs éléments qui travaillent ensemble. L’adresse IP identifie l’appareil, le DHCP fournit la configuration réseau, le DNS traduit les noms de domaine et le routeur permet de communiquer avec d’autres réseaux.

La compréhension de ces notions est indispensable pour progresser en administration système, en développement web et surtout en cybersécurité.

Dans les prochains articles, nous approfondirons le fonctionnement du DHCP, du DNS, de TCP et d’UDP avec des exemples pratiques.