Réseaux et protocoles : cours de technologie de 3e

Quand tu regardes une vidéo, que tu envoies un message ou que tu lances une impression depuis ta tablette, des appareils se parlent sans que tu t'en aperçoives. Pour que cette conversation fonctionne, il faut deux choses : savoir qui est qui, et se mettre d'accord sur la manière de se parler.

L'étude du fonctionnement d'un réseau, que ce soit celui d'un collège ou celui d'une maison, suit justement cette logique. On commence par repérer les différents éléments présents, puis on schématise le réseau. On regarde ensuite comment ordinateurs et périphériques sont identifiés, grâce aux adresses IP, et on découvre la notion de protocole. ²

Dans ce cours, tu suivras le même chemin : les composants d'un réseau local, l'identification des appareils, les protocoles et leur organisation en couches, la circulation de l'information, puis la protection des échanges.

Parmi les composants d'un réseau local, le programme cite d'abord les terminaux. ¹ D'autres équipements relient ces terminaux : le commutateur (switch) fait passer les messages entre les appareils du réseau local, et le routeur, souvent intégré à la box, relie ce réseau local à d'autres réseaux, comme Internet. Un terminal est un appareil avec lequel on utilise le réseau ou qui s'y raccorde : ordinateur, tablette, smartphone, imprimante, mais aussi objet connecté.

Première étape de toute étude : repérer ce qui compose le réseau. Dans une maison, on dresse la liste des appareils présents, puis on dessine un schéma où chacun est représenté et relié aux autres. ²

Dans un réseau, il ne suffit pas que les appareils soient reliés : chacun doit pouvoir être désigné. Pense à une rue : pour qu'un facteur apporte une lettre, chaque maison a besoin de son numéro.

Pour les ordinateurs et les périphériques d'un réseau, ce repérage passe par les adresses IP. ²

Le programme de 3e demande de paramétrer une adresse IP fixe pour ajouter un objet connecté à un réseau. ¹ « Fixe » signifie que tu choisis toi-même l'adresse de l'appareil au lieu de la laisser varier. Tu retrouves ainsi toujours le même objet à la même adresse.

Dans ce cours, les adresses sont inventées et ressemblent à 192.168.1.20. Elles servent d'illustration. Retiens surtout cette règle de bon sens : deux appareils d'un même réseau ne doivent jamais porter la même adresse, sinon un message ne saurait plus à qui il est destiné.

Connaître l'adresse de son interlocuteur ne suffit pas : il faut aussi parler la même « langue » et respecter le même ordre de parole. Au téléphone, tu dis « allô », tu te présentes, vous parlez chacun votre tour, puis vous vous quittez. Ce sont des règles non écrites. Entre machines, ces règles sont écrites avec précision : ce sont les protocoles.

Ces règles ne sont pas inventées au hasard par chaque fabricant. Pour Internet, les protocoles les plus récents sont normalisés par l'IETF ; pour les autres types de communication, cette normalisation revient à l'IEEE ou à l'ISO. ⁵ Grâce à cette standardisation, des appareils de marques différentes peuvent se comprendre.

Le mot « protocole » s'emploie aussi pour parler du logiciel qui applique ces règles. ⁵ Sur un ordinateur ou un objet connecté, ce sont donc des programmes qui font respecter le protocole.

Une communication réseau demande beaucoup de tâches : transporter des signaux, trouver un chemin, vérifier que tout arrive, présenter l'information à l'utilisateur. Plutôt qu'un seul protocole géant, on répartit le travail entre plusieurs protocoles qui s'empilent souvent en couches. ⁵

Cette organisation aide à se repérer parmi les protocoles et permet même d'en remplacer un. Dans le modèle TCP/IP, on les range en quatre couches. ⁵ D'autres modèles, plus complexes, comme le modèle OSI, comptent sept couches ; ils ont eu moins de succès dans la pratique et servent surtout à compléter la théorie. ⁵

Le programme te demande d'identifier et de représenter la circulation d'une information dans un réseau, notion liée au routage. ¹

Concrètement, tu dois pouvoir suivre sur un schéma le trajet d'un message entre le terminal qui l'envoie et celui qui le reçoit, en passant par les éléments intermédiaires.

Le routage consiste à choisir par où l'information passe pour atteindre sa destination ; c'est le rôle du routeur, qui fait passer les messages d'un réseau à un autre. Pense à un GPS : plusieurs routes relient deux villes, et il faut décider laquelle emprunter.

Plus un réseau relie d'appareils, plus il faut le protéger. Des millions d'objets connectés échangent des données, ce qui aide à optimiser des systèmes complexes comme la circulation routière ou le suivi de vélos et trottinettes en libre-service. ⁴ Ces échanges doivent rester fiables.

Pour les retenir, associe chacun à une question. Confidentialité : qui peut lire le message ? Intégrité : a-t-il été modifié en route ? Disponibilité : le service répond-il quand on en a besoin ? Authentification : mon interlocuteur est-il bien celui qu'il prétend être ? Non-répudiation : l'auteur d'un message peut-il le nier plus tard ?

Le protocole TLS, très répandu, met en pratique trois de ces principes. ³

Un VPN s'appuie sur un ou plusieurs protocoles. ⁶ IPsec, par exemple, transporte des données chiffrées sur les réseaux IP. ⁶ Mais un VPN n'est pas forcément chiffré : sans chiffrement, des équipements intermédiaires peuvent consulter ce qui circule. ⁶

Si la connexion VPN tombe, le trafic repart souvent par le réseau ordinaire, et la protection disparaît sans qu'on s'en rende compte. Un programme appelé « kill switch » coupe alors le réseau pour préserver la sécurité. ⁶