Connaître son Environnement Numérique (PIX 5.2?) - PDF

Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Connaître son environnement numérique CONNAITRE ET COMPRENDRE SON ENVIRONNEMENT NUMERIQUE (PIX 5.2 ?) o Matériel interne Softw...

Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Connaître son environnement numérique CONNAITRE ET COMPRENDRE SON ENVIRONNEMENT NUMERIQUE (PIX 5.2 ?) o Matériel interne Software = programme installé qui permet d'exécuter les tâches: le programme est un o Périphérique externe et connectique logiciel o Système d’exploitation On a les logiciel applicatif qui permettent o Réseau informatique d'executer des taches précises comme la gestion de document on de naviqguer sur internet 1. Matériel / hardware Le matériel (hardware) désigne la partie physique des appareils, des dispositifs de télécommunication, de stockage, et des périphériques en général. Ce terme permet de distinguer le « boîtier », les circuits électroniques et les composants d'un ordinateur du programme installé pour lui permettre d'exécuter des tâches. Le programme, lui, est appelé logiciel (ou software) Logiciel et matériel sont des termes génériques. Le matériel, outre l'ordinateur lui-même, inclut les câbles, les connecteurs, les blocs d'alimentation et des périphériques (clavier, souris, haut- parleurs, imprimantes...). Cette partie de cours se focalise sur les principaux éléments matériel internes qui composent un ordinateur : Carte mère, processeur, mémoire, carte graphique, disque dur. Élément principal d'un ordinateur, l'unité centrale se matérialise par un boîtier, qui recèle tous les composants essentiels d'un ordinateur exceptés le clavier, le moniteur et la souris: à savoir la carte mère et son processeur, le disque dur, les lecteurs et graveurs de CD/DVD et de nombreux autres composants. Hardware on parle du boitier de l'ordinateur de 1. Carte mère ses composants, circuits électroniques, de ses 2. Processeur périphériques… 3. Mémoire vive 4. Disque Dur la carte mère fait circuler les infos, et interconnectes les composants entre 5. Alimentation eux, on va brancher le reste des 6. Carte Vidéo composants tel que la souris. Elle fait circuler les infos. et gère les 7. Lecteur CD / DVD différentes interfaces avec les périphériques. Figure 1 : Présentation du contenu d’une unité centrale Carte mère La carte mère joue un rôle fondamental dans la structure des ordinateurs. C'est elle qui accueille l'ensemble des composants internes d’un ordinateur (processeur, mémoire, …) et gère les différentes interfaces avec vos périphériques : prise/socket pour les éléments internes et ports USB pour les périphériques externes. Page 2 / 14  Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique nombre de cœur permet la capacité CPU = processeur de l'ordi à gérer plusieurs taches en PERMET DE sert à faire même temps. les calculs. traite et manipule les données simultanément les donnés similaires. fréquence rapidité d'exécution mémoire cache qui permet de garder des données en mémoire Figure 2 : Présentation d’une carte mère et représentation de ses divers sockets. Processeur (CPU – Computer Process Unit) p Souvent qualifié de cerveau de l'ordinateur, le processeur permet de manipuler et de traiter les données qui lui sont fournies. Sa puissance a une influence sur la vitesse d'exécution de des logiciels et des opérations effectuées. La « puissance » d’un processeur peut facilement s’évaluer grâce à 3 caractéristiques : la fréquence, le nombre de cœur et sa mémoire cache. Figure 3 : Le CPU se positionne sur la carte mère et est refroidi par un ventilateur. La fréquence : exprimée en gigahertz (GHz), la fréquence du processeur désigne le nombre d'opérations effectuées en une seconde par le processeur. Une horloge lui définit sa cadence. Un processeur cadencé à 3 GHz effectue la bagatelle de 3 milliards d 'opérations à la seconde. D’un point de vue technologique, les constructeurs semblent être arrivés devant un mur de fréquence. L’amélioration des performances passe donc aujourd’hui par d’autres évolutions technologiques et, parmi elles, l’augmentation du nombre de cœurs. Un microprocesseur multi-cœur (multi-core en anglais) est un microprocesseur possédant plusieurs cœurs physiques fonctionnant simultanément dans un seul circuit intégré. L’objectif est de réalisé plusieurs tâches similaires en parallèle. La mémoire cache permet d'accélérer les traitements en diminuant les accès à la mémoire vive (qui nécessite un temps d’accès beaucoup plus long). Le cache d'instructions reçoit les prochaines instructions à exécuter, le cache de données manipule les données. Le principe est bien de posséder une mémoire locale au processeur. Ce procédé accélère grandement les calculs, mais la mémoire cache est petite (quelques Mo) et coute très chère au sens propre comme au figuré. Page 3 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Figure 4 : Comparatif de divers processeurs. Leurs caractéristiques (fréquence, mémoire et nombre de cœurs) influent sur leur tarif… Cofondateur de la société Intel, Gordon Moore avait affirmé dès 1965 que le nombre de transistors par circuit de même taille allait doubler, à prix constants, tous les ans. Il rectifia par la suite en portant à dix-huit mois le rythme de doublement. Il en déduisit que la puissance des ordinateurs allait croître de manière exponentielle, et ce pour des années. Il avait raison. Sa loi, fondée sur un constat empirique, a été vérifiée jusqu'à aujourd'hui. Il a cependant déclaré en 1997 que cette croissance des performances des puces se heurterait aux environs de 2017 à une limite physique : celle de la taille des atomes. La Mémoire dispositif électronique qui permet de stocker des données La mémoire est un dispositif électronique numérique qui sert à stocker des données. La mémoire est un composant essentiel, présent dans tous les ordinateurs, les consoles de jeux, les GPS et de nombreux appareils électroniques. Les mémoires sont divisées en plusieurs familles traitées, la plupart du temps, différemment par le système d'exploitation. On distingue mémoire cache, mémoire vive, mémoire morte et mémoire de masse. Mémoire cache sert à conserver un court instant des informations fréquemment consultées (par exemple sur le CPU). Les technologies des mémoires caches visent à accélérer la vitesse des opérations de consultation. Elles ont une très grande vitesse, et un coût élevé pour une faible capacité de stockage (de quelques Mo). Figure 5 : Les « barrettes » de mémoire vive se positionne sur la carte mère Page 4 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Mémoire vive (RAM) : espace principal de stockage mémoire où chaque information stockée peut à tout moment être consultée, ou modifiée. Son contenu disparaît lors de la mise hors tension de l'ordinateur, elle a une taille de quelques Go, entre 4 et 32 Go (– 64 ou 128 pour les machines de calcul). Partenaire de travail du processeur, la mémoire vive stocke temporairement les données à traiter par le processeur. Ainsi, plus il y a de mémoire de disponible, plus il est possible d'y conserver des données temporairement (ce qui évite d'accéder au disque dur qui est plus lent). important Mémoire morte (ROM ou Read-Only Memory en anglais) est une mémoire non volatile, c’est-à-dire une mémoire qui ne s’efface pas lorsque l’appareil qui la contient n’est plus alimenté en électricité. où les informations sont écrites une fois mais ne peuvent pas être modifiées. Son contenu est fixé lors de la fabrication des composants, notamment la carte mère dont la ROM contient le BIOS – c’est-à-dire les instructions nécessaires au démarrage de l’ordinateur. Figure 6 : La mémoire morte permet de stocker le bios d’une carte mère. A gauche, la pile permettant l’enregistrement de la ROM, à droite la fenêtre du bios permettant de paramétrer le démarrage d’un ordinateur. Mémoire de masse ou mémoire de stockage sert à stocker à long terme des grandes quantités d'informations. Elle est non volatile et peut être lue et écrite, entre autres, par un ordinateur. Les technologies les plus courantes de mémoires de masse sont électromécaniques les disques durs, elles visent à obtenir une capacité de stockage élevée à faible coût et ont généralement une vitesse inférieure aux autres mémoires. Leur capacité de stockage est de l’ordre du To. Carte vidéo / carte graphique La carte graphique permet de traiter et d'afficher sur un écran les données provenant de votre ordinateur. Les cartes graphiques récentes disposent de processeurs spécialisés dans la manipulation de données en 3D. La carte graphique peut être une puce intégrée à la carte mère (généralement, ce genre de puce permet des traitements simples), ou bien une carte dédiée (permet des traitements plus évolués). Puce intégrée : En général, directement intégrée sur la carte mère (d’où son nom). Elle a également la particularité d’utiliser la mémoire RAM pour réaliser les traitements. Ce genre de carte n’est donc pas adapté pour des calculs 3D lourds (type jeux vidéo par exemple). En revanche, elle est tout à fait utilisable pour de la bureautique. Puce dédiée : une carte graphique dédié possède un processeur graphique (GPU) et une mémoire bien spécifique (dédiée). Le GPU est un processeur spécialisé dans les calculs en 4 dimensions et possède souvent plusieurs centaines de cœurs (moins puissants qu’un CPU, mais plus nombreux). Ce type de carte est réservée à l’utilisation de logiciel gourmand en terme de calcul graphique 3D (99% les jeux vidéo…). Page 5 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique 2. Unité de mesure En informatique, un octet est un multiplet de 8 bits codant une information. Dans ce système de codage, s'appuyant sur le système binaire, un octet permet de représenter 28 nombres, soit 256 valeurs différentes. Un octet permet de coder 256 valeurs numériques (souvent de 0 à 255) ou jusqu'à 256 caractères différents. L’octet est le terme est couramment utilisé comme unité de mesure en informatique (symbole : o) pour indiquer la capacité de mémorisation des mémoires (mémoire vive ou morte, capacité des périphériques de stockage, etc.) À cette fin, on utilise couramment des multiples de l'octet, comme le kilooctet (ko), le mégaoctet (Mo), le gigaoctet (Go) ou le téraoctet (To). Cette unité permet aussi de quantifier la rapidité de transfert d'informations en octets par seconde (ou ses multiples : ko/s, Mo/s, etc.). A titre d’exemple : - Un fichier texte possède une taille de l’ordre du Kilooctet - Un fichier image possède une taille de l’ordre du Megaoctet - La mémoire vive d’un ordinateur (ou un clé USB) possède une taille de l’ordre du Gigaoctet - Un disque dur possède une taille de l’ordre du Téraoctet 3. Connectiques et périphériques On entend par connectique les connexions physiques permettant les liaisons électriques et la transmission de données (i.e. des prises et des connecteurs). La connectique assure des missions aussi variées que l'alimentation électrique, l'affichage vidéo, le son, les liaisons aux divers périphériques tels que la souris, le clavier, l'imprimante, la webcam, le disque dur externe, l'appareil photo, le téléphone, etc. Afin d'assurer toutes ces missions, des normes existent afin de standardiser les formats et les fonctionnalités des connexions. Ces formats et ces normes évoluent en permanence afin de s'adapter aux différentes évolutions matérielles et aux besoins nouveaux. USB Le port USB est le standard de connectique la plus répandu et le plus polyvalent. Il assure généralement deux missions principales, à savoir la transmission de données et l'alimentation électrique. Le port USB est utilisé pour la liaison de divers appareils et périphériques à l'ordinateur. Il trouve son usage principalement pour la connexion de souris, de clavier, de disque dur externe, de clé wifi, de clé de stockage. Les port USB est un port relativement ancien mais qui a su évoluer dans le temps et s'imposer comme un standard majeur de la connectique informatique. Les normes de 1.0 à 3.2 sont compatibles suivant le principe de rétrocompatibilité sachant que qu'un ordinateur compatible USB 3 pourra utiliser un périphérique USB 1.X ou USB 2 à la vitesse maximale du périphérique branché. Page 6 / 14  Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique USB 3.2 USB 3.2 USB 3.2 USB 1.0 USB 1.1 USB 2.0 USB4 Gen 1 Gen 2 Gen 2x2 Année 1996 1998 2000 2008 2013 2015 2021 ? 1,5 Mbit/s 12 Mbit/s 480 Mbit/s 5 Gbit/s 10 Gbit/s 20 Gbit/s 40 Gbit/s Débit 0,19 Mo/s 1,5 Mo/s 60 Mo/s 640 Mo/s 1,25 Go/s 2,5 Go/s 5 Go/s Figure 7 : Norme USB avec leurs années de sorties et vitesses correspondantes. Avec l'émergence des nouveaux appareils nomades (smartphones, appareils photo numériques, tablettes, ipods, etc), de nouveaux formats de ports USB sont apparus: le mini- USB et le micro-USB. En dépit d'une forme de connecteur différent, et notamment d'une taille plus réduite, le mini et micro-USB reprennent les mêmes protocoles de transmission de données et les mêmes caractéristiques électriques (5V) que l'USB classique. L'USB Type-C ou USB-C est un connecteur USB normalisé et finalisé en août 2014. La norme a été publiée à peu près en même temps que la norme USB 3.1. Le connecteur est réversible, destiné à remplacer tous les connecteurs USB précédents, et conçu pour être polyvalent et pouvoir servir à de nombreux usages (alimentation électrique, transfert de données, branchement de câble audio, sortie vidéo, etc.). Video On entend par connectique vidéo, les ports vous permettant de relier votre ordinateur portable ou votre unité centrale à votre écran ou à un écran externe (télévision, projecteur, etc). Il existe 3 grands standards assurant cette mission : VGA, DVI et HDMI. COMME il les transmet en numérique la qualité de l'image est plus nette car pas de conversion. Figure 8 : Standards de connectique vidéo de gauche à droite VGA, DVI et HDMI. Le VGA Le VGA (pour "Video Graphics Array") est le plus ancien des formats vidéo encore utilisés (lancé par IBM en 1987 !). Il reste largement répandu, notamment dans le monde des ordinateurs de bureau (desktop). Il est reconnaissable à la couleur bleue de ses connecteurs et par sa forme trapézoïde et à ses 15 broches réparties sur 3 lignes de 5 picots. De nombreux ordinateurs disposent de ce port car il demeure la référence lorsqu'il s'agit de connecter l'ordinateur à un projecteur. Le DVI Le DVI (pour "Digital visual interface"), créé en 1999, est le format vidéo qui a succédé au VGA. A la différence de ce dernier, il transmet le signal vidéo au dispositif d'affichage en numérique. Bien qu'il soit compatible avec les écrans à tube cathodique, il n'améliore sensiblement la qualité de l'image que sur les dispositifs numériques (LCD, Plasma, OLED). Le connecteur DVI se distingue par sa couleur blanche, sa forme rectangulaire, et ses 29 broches (3 rangées de 8 broches du côté gauche et un groupe de 5 broches sur le côté droit). Page 7 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Le HDMI Le HDMI (pour "High Definition Multimedia Interface"), dernier né des grands standards vidéo (lancé en 2002), il est le format s’impose par rapport aux autres. L'avantage décisif est qu'à la différence des autres formats, il véhicule l'image ET l'audio. Par ailleurs, le HDMI est largement utilisé dans le multimédia grand public, ce qui fait de lui une passerelle idéale entre le monde informatique et audio-visuel. Son évolution au fil des années a permis de répondre aux besoins grandissant du a l’évolution des écrans : HD, Full HD, 4K. En effet, l’augmentation du nombre de pixels des images nécessite une bande passante de plus en plus important (bande passante = quantité d’information transférée par seconde). Version 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 2.0a 2.1 sortie 2002 2004 2005 2006 2009 2013 2015 2017 Débit 4,95 Gbits/s 10,2 Gbits/s 18Gbits/s 48 Gbits/s Bit/px 24 48 48 HDR Nb px 1920 x 1200 p60 2560x1600p75 4096x2160p60 4096x2160p120 Figure 9 : Évolutions de la norme HDMI depuis 2002 Bluetooth Le Bluetooth est une norme de communication permettant l'échange bidirectionnel de données à courte distance en utilisant des ondes radio UHF sur la bande de fréquence de 2,4 GHz. Son but est de simplifier les connexions entre les appareils électroniques à proximité en supprimant des liaisons filaires. Elle peut remplacer par exemple les câbles entre ordinateurs, tablettes, haut-parleurs, téléphones mobiles entre eux ou avec des imprimantes, scanneurs, claviers, souris, manettes de jeu vidéo, téléphones portables, assistants personnels, systèmes avec mains libres pour microphones ou écouteurs, autoradios, appareils photo numériques, lecteurs de code-barres et bornes publicitaires interactives. Page 8 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique 4. Système d’exploitation Un système d'exploitation (souvent appelé OS — de l'anglais Operating System) est un ensemble de programmes qui dirige l'utilisation des ressources d'un ordinateur (ou d’un téléphone portable) par des logiciels applicatifs. Il reçoit des demandes d'utilisation des ressources de l'ordinateur — ressources de stockage des mémoires (par exemple des accès à la mémoire vive, aux disques durs), ressources de calcul du processeur, ressources de communication vers des périphériques de la part des logiciels applicatifs. Le système d'exploitation gère les demandes ainsi que les ressources nécessaires évitant les interférences entre les logiciels. ๏ Intermédiaire logiciel / matériel exploitation des périphériques interface de programmation assure la fiabilité et la sécurité envoi au moniteur saisie des info clavier / souris ๏ Hardware synchronisation des processeurs gestion mémoire organisation des disques durs Gestion du matériel interne Un processus (en anglais, process), en informatique, est un programme en cours d'exécution par un ordinateur. C’est une ensemble d'instructions à exécuter, le plus souvent chargé depuis la mémoire de masse vers la mémoire vive. Il utilise : è un espace d'adressage en mémoire vive pour stocker les données de travail ; è des ressources permettant des entrées-sorties de données, comme des ports réseau. L'exécution d'un processus dure un certain temps, avec un début et (parfois) une fin. Les « applications » utilisateur sont des ensembles de processus. Un ordinateur équipé d'un système d'exploitation multitâches est capable d'exécuter plusieurs processus de façon quasi simultanée. S'il y a plusieurs processeurs, l'exécution des processus est distribuée de façon équitable sur ces processeurs. Le rôle du système d’exploitation est de partager et repartir les ressources entre les différents processus. C’est le chef d’orchestre qui ordonnance les processus vers le processeur. Gestion du matériel externe - les périphériques Les périphériques sont tous les dispositifs informatiques qui permettent d’ajouter des fonctionnalités à un système informatique : clavier, imprimante, carte réseau, mémoire, disque dur. Ils permettent en particulier de recevoir, d’envoyer et de stocker des informations. Une des responsabilités du système d'exploitation est de suivre l'état d'utilisation — libre ou réservé — de tout le matériel du système informatique. Lorsqu'un matériel libre est demandé par un processus, il est alors réservé à ce processus. Pour utiliser un périphérique, le système d'exploitation se sert d'un pilote de périphérique (en anglais driver) – un logiciel dédié au périphérique qui permet l’intégration et la communication avec le système. Page 9 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Plusieurs systèmes d’exploitation Unix : famille de systèmes d'exploitation multitâche et multi-utilisateur dérivé du Unix d'origine créé par AT&T développé début des année 70 au centre de recherche de Bell Labs mené par Kenneth Thompson. Il repose sur un interpréteur ou superviseur (le shell) et de nombreux petits utilitaires, accomplissant chacun une action spécifique, commutables entre eux et appelés depuis la ligne de commande. Particulièrement répandu dans les milieux universitaires au début des années 1980, il a donné naissance à une famille de systèmes, dont les plus populaires à ce jour sont les variantes de BSD (notamment FreeBSD, NetBSD et OpenBSD), GNU/Linux, iOS et macOS. La quasi- totalité des systèmes d'exploitations PC ou mobile (à l'exception des Windows NT) est basée sur le noyau de Unix. On nomme « famille Unix », « systèmes de type Unix » ou simplement « systèmes Unix » l'ensemble de ces systèmes. Linux ou GNU/Linux : Systèmes d'exploitation open source de type Unix fondé sur le noyau Linux, créé en 1991 par Linus Torvalds. De nombreuses distributions Linux ont depuis vu le jour et constituent un important vecteur de popularisation du mouvement du logiciel libre. Si à l'origine, Linux a été développé pour les ordinateurs compatibles PC, il n'a jamais équipé qu'une très faible part des ordinateurs personnels. Mais le noyau Linux, accompagné ou non des logiciels GNU, est également utilisé par d'autres types de systèmes informatiques, notamment les serveurs, téléphones portables, systèmes embarqués ou encore superordinateurs. Le système d'exploitation pour téléphones portables Android qui utilise le noyau Linux mais pas GNU, équipe aujourd'hui 85 % des tablettes tactiles et smartphones. Mac Os : Système d'exploitation d'Apple pour ses ordinateurs Macintosh. Il est surtout connu pour être le premier système grand public ayant une interface graphique basée sur les fenêtres, icônes, menus et souris (modèle WIMP). Mac Os est développé exclusivement pour les machines construites et vendues par la firme Apple. Le nombre de configuration est limité (iMac et Macbook chacun décliné en 3 ou 4 version), Mac Os étant créé pour faire fonctionner, ce nombre restreint est une force. Windows : Windows est une gamme de systèmes d'exploitation produite par Microsoft, principalement destinées aux machines compatibles PC. C'est le remplaçant de MS-DOS. Depuis les années 1990, avec la sortie de Windows 95, son succès commercial pour équiper les ordinateurs personnels est tel qu'il possède alors un statut de quasi-monopole. Au cours des années 1990, en particulier avec la version 95, Windows s'est acquis les neuf dixièmes du marché des systèmes d'exploitation et des applications bureautiques pour PC. En 2007, il est installé sur 95 % des ordinateurs personnels. La plupart des ordinateurs vendus ont un système Windows préinstallé par le constructeur (licence OEM). En conséquence ses concurrents l'accusent de monopole et de pratiques commerciales déloyales, et ont inspiré des poursuites antitrust à son encontre, dans de nombreux pays et notamment aux États-Unis et en Europe. Windows est aussi un produit techniquement très critiqué par certains. Il est notamment reproché à ce système son instabilité (voir les " écrans bleus ") et sa vulnérabilité. Pourtant, sa popularité n'a jamais été menacée, principalement parce que les clients particuliers ne peuvent pas refuser à l'achat ces logiciels en vente liée. Cet avantage concurrentiel a amené Microsoft à détenir une incontestable suprématie d'ordre culturel, le grand public n'imaginant même pas qu'un ordinateur personnel puisse fonctionner sans Windows alors qu'il existe des alternatives, commerciales ou non, pouvant répondre à ses besoins comme Mac OS, les nombreuses distributions Linux et les systèmes FreeBSD par exemple. Il est à noter que contrairement à Mac Os, Windows est très polyvalent puisque qu’il fait fonctionner des millions de machines aux configuration différentes. C’est une force, mais aussi une faiblesse car il est difficilement possible d’anticiper toutes les associations de matériel mis en place par les utilisateur. Page 10 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Android : Android est un système d'exploitation pour terminaux mobiles développé par une startup du même nom et racheté par Google. Il est basé sur le noyau Linux. IOS : anciennement iPhone OS, le « i » de iOS étant pour iPhone d'où la minuscule, est le système d'exploitation mobile développé par Apple pour plusieurs de ses appareils. Il est dérivé de macOS dont il partage les fondations (le noyau hybride XNU basé sur le micro-noyau Mach, les services Unix et Cocoa, etc.). Le système d'exploitation occupe au maximum 3 Go de la capacité mémoire totale de l'appareil, selon l'appareil. Gestion des fichiers Un fichier est une collection d'informations portant un nom, enregistrée sur un média tel qu'un disque dur, une bande magnétique ou un disque optique. Le système d'exploitation s'occupe de créer et de détruire des fichiers et des répertoires, de réserver de l'espace sur les médias ainsi que copier le contenu des fichiers de et vers la mémoire centrale. Il aide également les logiciels applicatifs à retrouver les fichiers, partager les fichiers entre plusieurs utilisateurs, modifier le contenu des fichiers et créer des répertoires (permettant de classer et d'organiser les fichiers). L’ensemble de ces fonctionnalités est décrit sans le cours « gérer ses données » Gestion Réseau Un système d'exploitation contient de nombreux. programmes utilisés pour des échanges au travers des réseaux informatique. Lors de l'envoi d'informations sur le réseau, un logiciel applicatif crée une information, la met en forme conformément aux protocoles de communication, puis la transmet au système d'exploitation qui l’envoi en trame sur le réseau. Lors de la réception de trames depuis le réseau, divers programmes du système d'exploitation vont tenter de les décoder conformément à différents protocoles, puis transformer la suite de trames en un flux continu, qui sera envoyé au logiciel applicatif destinataire. Le logiciel va alors décoder le flux conformément aux protocoles de niveaux 5 à 7. Le logiciel applicatif effectue préalablement une connexion, c'est-à-dire une liaison logique par laquelle il va s'associer avec un flux particulier. 5. Réseau informatique Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations (ordinateurs, smartphones, imprimantes, routeurs, concentrateurs, commutateurs, etc.). On appelle nœud l'extrémité d'une connexion, qui peut être une intersection de plusieurs connexions ou équipements. Page 11 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Figure 1 : Le serveur (/ la box) est à l’interface entre le réseau local et le web De manière simplifiée, nous pouvons distinguer : le réseau local et le réseau internet (le web). Un serveur permettant l’accès et la communication entre du réseau local vers l’extérieur – le web. En général, chez les particuliers, c’est la « box » du fournisseur d’accès qui correspond au serveur. La figure 5 illustre ce lien et montre la circulation des informations entre les terminaux Adresses IP Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est un numéro d'identification qui est attribué de façon permanente ou provisoire à chaque périphérique relié à un réseau informatique. L'adresse IP est à la base du système d'acheminement (le routage) des paquets de données sur Internet. Il existe des adresses IP de version 4 sur 32 bits (ipv4), et de version 6 sur 128 bits (ipv6). La version 4 est actuellement la plus utilisée : elle est généralement représentée en notation décimale avec quatre nombres compris entre 0 et 255, séparés par des points, ce qui donne par exemple « 172.16.254.1 ». Pour préciser : - 32 bits implique 4 paquets de 8 bits (soit 4 octets) - Sur 8 bits on peut coder des valeurs entières comprises entre 0 et 255. Une adresse IPv4 est donc composée de 4 valeurs comprises entre 0 et 255. Page 12 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Nom de domaine Le plus souvent, pour se connecter à un serveur informatique, l'utilisateur ne donne pas l'adresse IP de ce serveur, mais son nom de domaine (par exemple www.wikipedia.org). Ce nom de domaine est ensuite résolu en adresse IP par l'ordinateur de l'utilisateur en faisant appel au système de noms de domaine (DNS). Ce n'est qu'une fois l'adresse IP obtenue qu'il est possible d'initier une connexion. Les noms de domaine ont plusieurs avantages sur les adresses IP : - ils sont plus lisibles ; - ils sont plus facilement mémorisables ; - ils ne sont pas impliqués dans le routage, donc ils peuvent être conservés même en cas de réorganisation de l'infrastructure réseau ; - ils ne sont pas limités à quelques milliards comme les adresses IPv4. Se connecter à un réseau LAN (Local Area Network) La connexion Ethernet est la technologie filaire habituelle utilisée pour les réseaux informatique permettant aux appareils connectés de communiquer entre eux. En d’autres termes c’est la technologie qui permet à deux appareils connectés grâce à un câble RJ45 de communiquer. Un câble Ethernet est le câblage physique sur lequel les données transitent. Tout périphérique accédant à un réseau à l’aide d’un câble utilise probablement Ethernet, que ce soit à la maison, à l’école ou au bureau. Des entreprises aux joueurs, différents types d’utilisateurs profitent des avantages de la connectivité Ethernet, notamment de la fiabilité et de la sécurité. Comparé à la technologie sans fil (WiFi), Ethernet est généralement moins vulnérable aux perturbations – qu’il s’agisse d’interférences radio, de barrières physiques ou de parasites de la bande passante 2.4 Ghz. Il peut également offrir un degré de sécurité et de contrôle du réseau supérieur à celui de la technologie sans fil, car les périphériques doivent se connecter à l’aide d’un câblage physique, ce qui rend difficile l’accès aux données du réseau ou le détournement de la bande passante pour les périphériques non autorisés. RJ45 est le nom de connecteur utilisé couramment pour les connexions Ethernet. La connexion WiFi permet de se connecter au réseau LAN sans câble. Elle donne donc une grande facilité de mobilité. La connexion Wifi est, aujourd’hui, la plus adoptée. Sous cette appellation, « WiFi », aujourd’hui amplement banalisée, se cache en réalité le nom d’une marque de la Wi-Fi Alliance créée en 1999 à Austin, Texas. Dans d’autres pays européens, on peut retrouver son nom générique, « WLAN », pour « Wireless Local Area Network ». Les premiers systèmes WLAN opérationnels remontent aux années 70.. Attention, le WiFi peut être exposé à de nombreux risques. La sécurité, pour commencer : une connexion WiFi est susceptible de se faire pirater. Elle est donc protéger par un mot de passe de connexion. D’autres risques peuvent se présenter pour le WiFi : il peut exister des interférences multiples comme les appareils électroménagers (un four à micro-ondes par exemple) ou certains types de matériaux qui font « écran », autrement dit qui empêchent le réseau WiFi de passer (le verre blindé, le béton armé, le métal, l’enduit…). Page 13 / 14 Support pédagogique Numérique Titre du cours : Connaître son Environnement numérique Figure 2 : Un réseaux local est souvent dispose souvent les connexions Ethernet pour les postes fixes, les connexions wifi pour les postes mobiles. Le transfert des données vers le web dépend du type de connexion ADSL ou fibre. Le Wifi est clairement plus pratique qu’une connexion câblée. Mais l’Ethernet offre toujours certains avantages – Vitesses plus élevées, Moins de latence et pas de problème d’interférences. Le Wifi est devenu de plus en plus rapide au fil des années avec l’apparition de nouvelles normes comme le 802.11ac ou le 802.11n, qui offrent des vitesses maximales respectives de 866.7 Mbit/s et 150 Mbit/s. Cette vitesse est un maximum de débit à partager entre tous vos appareils connectés. D’un autre côté les connexions internet câblés peuvent atteindre un débit théorique de 10 Gbit/s avec un câble de dernière génération. La vitesse maximale théorique de votre câble dépends en fait de la catégorie (5, 6 ou 7) de câble que vous utilisez. Il est à noter qu’un câble Cat5e supporte en général 1 Gbit/s, il est donc irrémédiablement plus rapide que le wifi. A noter que la mise en place de la fibre qui permet la communication avec le web donne accès à des débits allant de 30 Mbit/s à 1 Gbit/s (1000 Mbit/s). Page 14 / 14