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Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac

Réseaux et protocoles : exercices de Terminale SI

Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Un protocole réseau fixe les règles d'un échange ; plusieurs protocoles s'empilent en couches (quatre dans le modèle TCP/IP) 5.
  • Configurer un poste, c'est régler adresse IP, masque de sous-réseau, passerelle et DNS 2.
  • Calculs à maîtriser : nombre d'adresses 2n2^n, hôtes d'un sous-réseau 232−p−22^{32-p}-2, durée de transfert =taille en bitsdeˊbit=\dfrac{\text{taille en bits}}{\text{débit}}.
  • Chaque couche ajoute un en-tête : le rendement d'une transmission est toujours inférieur à 100 %.
  • Un VPN crée un tunnel entre des machines distantes, mais il n'est pas forcément chiffré 6.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices t'entraînent à raisonner sur un réseau comme le demande le programme de Sciences de l'ingénieur : identifier les règles d'un échange, régler un poste, puis calculer ce que le réseau permet réellement (adresses disponibles, durée d'un transfert, part utile des données). Cherche d'abord seul, ouvre un indice si tu bloques, puis compare avec la correction pas à pas. L'important n'est pas le résultat seul : c'est de savoir justifier chaque étape.

Les exercices

Exercice 1 Combien d'adresses IPv4 au total ?

★☆☆Environ 5 min

Une adresse IPv4 est codée sur 3232 bits. Chaque bit peut valoir 00 ou 11.

  1. Combien d'adresses différentes l'IPv4 permet-elle de former ?
  2. Pourquoi ce nombre pose-t-il un problème face au nombre d'objets connectés ?
Indice 1

Chaque bit supplémentaire double le nombre de combinaisons.

Indice 2

Le nombre de valeurs avec nn bits est 2n2^n.

Voir la correction pas à pas
  1. On identifie le nombre de bits : n=32n = 32.

  2. Chaque bit a 2 états, donc le nombre de combinaisons est 2322^{32}.

  3. On calcule : 232=4 294 967 2962^{32} = 4\,294\,967\,296 adresses.

  4. Interprétation : ce total, de l'ordre de quatre milliards, est limité face au nombre de machines et d'objets à relier. C'est la pénurie d'adresses IPv4 que l'IPv6 vient résoudre en offrant un nombre d'adresses bien plus grand 3.

L'IPv4 offre 232=4 294 967 2962^{32} = 4\,294\,967\,296 adresses. Le retenir permet de comprendre pourquoi l'IPv6 existe.

Exercice 2 Durée d'un transfert de fichier

★☆☆Environ 6 min

Un technicien copie un fichier de configuration de 4545 Mo d'un poste vers un serveur par une liaison de débit 100100 Mbit/s. On suppose que toute la capacité sert au fichier et on prend 11 Mo =8= 8 Mbit.

Calcule la durée du transfert en secondes.

Indice 1

Convertis d'abord la taille du fichier en mégabits.

Indice 2

Durée = quantité de données divisée par le débit, avec la même unité de volume.

Voir la correction pas à pas
  1. Conversion : 45 Mo×8=36045\text{ Mo} \times 8 = 360 Mbit.

  2. Formule : t=tailledeˊbitt = \dfrac{\text{taille}}{\text{débit}}.

  3. Application : t=360 Mbit100 Mbit/st = \dfrac{360\text{ Mbit}}{100\text{ Mbit/s}}.

  4. Résultat : t=3,6t = 3{,}6 s.

  5. Contrôle : le débit est élevé et le fichier modeste, une durée de quelques secondes est cohérente.

Le transfert dure 3,63{,}6 s dans ce cas idéal. En pratique, les en-têtes et les autres échanges l'allongent un peu.

Exercice 3 Machines d'un sous-réseau

★★☆Environ 8 min

Un atelier utilise le réseau d'adresse 192.168.10.0 avec le masque 255.255.255.192, noté /26 (26 bits à 1).

Combien de machines peut-on adresser dans ce sous-réseau ?

Indice 1

Combien de bits restent disponibles pour les machines ?

Indice 2

N'oublie pas l'adresse du réseau et l'adresse de diffusion.

Voir la correction pas à pas
  1. Le masque compte p=26p = 26 bits à 1, donc il reste 32−26=632-26 = 6 bits pour les machines.

  2. Avec 6 bits, on forme 26=642^6 = 64 combinaisons.

  3. On retire l'adresse du réseau et l'adresse de diffusion : 64−2=6264-2 = 62.

  4. Le sous-réseau accueille donc 6262 machines au plus.

Un masque /26 laisse 6262 adresses utilisables. Ce raisonnement sert à dimensionner un réseau avant de le configurer, avec le masque de sous-réseau réglé sur chaque poste 2.

Exercice 4 Retrouver l'adresse du réseau

★★☆Environ 10 min

Un poste est configuré avec l'adresse 192.168.10.77 et le masque 255.255.255.192 (/26).

Les trois premiers octets sont entièrement dans la partie réseau. Donne la valeur du dernier octet de l'adresse du réseau auquel appartient ce poste.

Indice 1

Le masque 192 dans le dernier octet découpe celui-ci en blocs de 256−192=64256-192 = 64.

Indice 2

Cherche le début du bloc qui contient 7777.

Voir la correction pas à pas
  1. Le dernier octet du masque vaut 192192, soit 1100000011000000 en binaire : 2 bits de réseau, 6 bits de machine.

  2. La taille d'un bloc est 26=642^6 = 64 : les blocs commencent à 00, 6464, 128128 et 192192.

  3. On cherche le bloc contenant 7777 : 64≤77<12864 \le 77 < 128.

  4. Le début du bloc est 6464, donc l'adresse du réseau est 192.168.10.64.

  5. Contrôle : 77=64+1377 = 64 + 13, donc le poste est la 13e adresse après celle du réseau.

Le dernier octet de l'adresse du réseau vaut 6464. Deux postes sont dans le même réseau seulement si leurs adresses donnent la même adresse de réseau avec le masque.

Exercice 5 Découper un message en segments

★★☆Environ 8 min

Une application envoie un message de 30003000 octets. Chaque segment ne peut porter que 14601460 octets de données utiles ; un message plus long est découpé.

  1. Combien de segments faut-il ?
  2. Quelle est la taille de données du dernier segment ?
Indice 1

Divise 30003000 par 14601460 et arrondis à l'entier supérieur.

Indice 2

Le dernier segment contient ce qui reste après les segments pleins.

Voir la correction pas à pas
  1. Rapport : 30001460≈2,05\dfrac{3000}{1460} \approx 2{,}05.

  2. Il faut un nombre entier de segments, donc on arrondit au supérieur : 33 segments.

  3. Deux segments pleins portent 2×1460=29202 \times 1460 = 2920 octets.

  4. Le dernier segment porte 3000−2920=803000 - 2920 = 80 octets.

  5. Cette découpe illustre le travail d'une couche de la pile de protocoles, qui prépare les données avant de les confier à la couche suivante (les protocoles sont organisés en couches 5).

Il faut 33 segments, le dernier ne contenant que 8080 octets de données.

Exercice 6 Rendement d'une transmission

★★★Environ 12 min

On reprend le message de 30003000 octets découpé en 33 segments. Chaque segment reçoit des en-têtes de protocoles : 4040 octets d'en-têtes ajoutés par les couches supérieures, puis 1818 octets ajoutés par la couche d'accès au réseau.

  1. Calcule le nombre total d'octets envoyés sur la liaison.
  2. Calcule le rendement η\eta en pourcentage, arrondi au centième.
Indice 1

Chaque segment ajoute 40+1840 + 18 octets, et il y en a 33.

Indice 2

Le rendement compare les octets utiles aux octets réellement envoyés.

Voir la correction pas à pas
  1. Octets ajoutés par segment : 40+18=5840 + 18 = 58.

  2. Pour 3 segments : 3×58=1743 \times 58 = 174 octets d'en-têtes.

  3. Total envoyé : 3000+174=31743000 + 174 = 3174 octets.

  4. Rendement : η=30003174×100\eta = \dfrac{3000}{3174} \times 100.

  5. Calcul : η≈94,52 %\eta \approx 94{,}52\ \%.

  6. Contrôle : le résultat est inférieur à 100 %100\ \%, ce qui est normal puisque les en-têtes ne transportent aucune donnée de l'application.

Le rendement vaut environ 94,52 %94{,}52\ \% : plus les segments sont petits, plus la part d'en-têtes augmente et plus le rendement baisse.

Exercice 7 Un VPN protège-t-il toujours ?

★★★Environ 12 min

Une entreprise relie deux sites par un VPN configuré sans chiffrement. Un responsable affirme : « Le VPN rend nos échanges invisibles, personne ne peut lire les données. »

  1. Rappelle ce que fait un VPN.
  2. Cette affirmation est-elle exacte ? Justifie.
  3. Quel protocole permet de transporter des données chiffrées ?
Indice 1

Pense à la notion de tunnel entre deux réseaux locaux.

Indice 2

Un lien privé n'est pas la même chose qu'un lien chiffré.

Voir la correction pas à pas
  1. Rôle du VPN : il crée un lien direct entre des ordinateurs distants, reliés à des réseaux locaux différents, et isole leurs échanges du reste du trafic des réseaux publics 6.

  2. Le logiciel de VPN établit un tunnel : les machines se retrouvent comme sur un même réseau local virtuel 6.

  3. Sur le chiffrement, l'affirmation est fausse : une connexion VPN n'est pas nécessairement chiffrée 6.

  4. Sans chiffrement, des équipements intermédiaires du réseau peuvent accéder au contenu du trafic, ce qui est gênant si les données sont sensibles 6.

  5. Pour transporter des données chiffrées sur des réseaux IP, on peut utiliser IPsec, associé au protocole IKE pour l'échange des clés 6.

Le VPN isole les échanges, mais seul le chiffrement protège leur contenu. Il faut donc vérifier que le chiffrement est activé avant de transmettre des données sensibles.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si deux postes sont dans le même réseau ?

On applique le masque de sous-réseau à chaque adresse et on compare les adresses de réseau obtenues. Si elles sont identiques, les postes sont dans le même sous-réseau et communiquent directement. Sinon, le trafic passe par la passerelle, réglée en même temps que l'adresse et le masque lors de la configuration d'un poste 2. L'exercice sur l'adresse du réseau t'entraîne à ce calcul.

Pourquoi enlève-t-on deux adresses quand on compte les machines d'un sous-réseau ?

La première adresse du bloc (tous les bits machine à 0) désigne le réseau lui-même, et la dernière (tous les bits machine à 1) sert à s'adresser à toutes les machines à la fois. Ni l'une ni l'autre ne peut être donnée à un poste. Avec pp bits de réseau, on obtient donc 232−p−22^{32-p}-2 machines.

Sources

  1. Réseaux – Éduscol STI, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  2. Introduction aux réseaux et configuration d'un réseau de base, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  3. Configuration réseau de base – Ressource pédagogique, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  4. Ressource GSM-R – Analyse de protocoles de communication, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
  5. Protocole réseau, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
  6. Réseau privé virtuel, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.

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