Comment fonctionne un réseau — comment les données arrivent au bon destinataire

Cet article fait partie du cours Les bases de l'informatique, qui construit depuis zéro les connaissances informatiques pratiques indispensables pour programmer et faire du vibe coding.
Ce que fait un réseau, c'est livrer les données au bon destinataire. Les schémas de réseau montrent comment la route se sépare selon que l'on reste dans le même LAN ou que l'on en sort.

Cet article traite du réseau.

Un réseau fait une seule chose : livrer les données au bon destinataire.

Trois choses se décident avant que les données n'arrivent
Données àenvoyerChoisir ladestinationChoisirla routeArrivéeAdresse IPDans le même LANHors du LANvia le routeurBloqué en route,n'arrive pas
De gauche à droite. Les cadres du haut et du bas sont ce qui sert à ce moment-là et la route empruntée. En bas à droite, le cas où l'une de ces étapes échoue et où rien n'arrive.

Le numéro qui décide de la destination est l'adresse IP, et l'appareil placé à la frontière où les routes se séparent est le routeur.

Le but d'un réseau est de livrer les données au bon destinataire

Un réseau (network : un ensemble d'appareils reliés par câble ou par ondes radio, capables de s'envoyer des données) est imbriqué, et non aligné côte à côte.

Les réseaux sont imbriqués
Internet (tous les LAN du monde reliés entre eux)
  • Les LAN du monde entier sont reliés les uns aux autres
LAN de l'entreprise
  • Ton ordinateur, celui d'un collègue, l'imprimante
  • On ne peut envoyer des données directement qu'à l'intérieur de ce cadre
LAN de la maison
  • Ton smartphone, la télévision
  • L'intérieur du LAN de l'entreprise n'est pas visible d'ici
L'endroit où se trouve le serveur public
  • Situé dans un centre de données
  • Joignable depuis n'importe quel LAN
À l'extérieur, Internet. À l'intérieur, les LAN des entreprises et des maisons, et à l'intérieur de ceux-ci, les appareils un par un.

Le petit réseau construit dans une maison ou une entreprise est un LAN (Local Area Network), et l'extérieur qui les relie dans le monde entier est Internet (Internet).

Le Wi-Fi (Wi-Fi) est la façon de rejoindre un LAN par ondes radio au lieu du câble.

Deux appareils du même cadre peuvent s'envoyer des données directement ; dans deux cadres différents, non.

« Connecte-toi au même réseau », dans un guide, signifie : entre dans le même cadre.

Ce qu'on regardeLANInternet
ÉtendueUne maison ou une entrepriseLe monde entier
À qui on peut envoyer directementLes appareils du même bâtimentEnvoi direct impossible
Pour sortirPar le routeurDéjà à l'extérieur

Les réseaux sont imbriqués, pas parallèles

Un réseau est un ensemble d'appareils capables de s'envoyer des données.

Le petit ensemble d'une maison ou d'une entreprise est un LAN, et l'extérieur qui les relie dans le monde entier est Internet : à l'intérieur du même ensemble les données passent directement, vers un autre ensemble elles sortent d'abord, puis arrivent.

Dans le même réseau, les données arrivent directement au numéro de destination

Chaque appareil porte un numéro.

C'est l'adresse IP (Internet Protocol address : le numéro attribué à chaque appareil d'un réseau).

La composition du réseau d'un LAN d'entreprise
Ton ordinateur192.168.1.10PC du collègue192.168.1.11Imprimante192.168.1.20Smartphone192.168.1.31RouteurInterne 192.168.1.1Numéro externe203.0.113.5InternetServeur public198.51.100.7
Les quatre appareils de gauche ont tous un numéro qui commence par 192.168.1 : ils sont dans le même LAN. Pour sortir vers la droite, ils passent obligatoirement par le routeur, et le monde extérieur ne voit qu'un seul numéro, celui du côté externe du routeur.

Les appareils dont la première partie du numéro (192.168.1) est identique forment un seul LAN.

L'expéditeur regarde la première partie du numéro de destination et décide de la route.

L'expéditeur décide de la route d'après le numéro de destination
Envoi depuis192.168.1.10Destination192.168.1.20Destination198.51.100.7Même 1re partie→ dedans1re partie autre→ dehorsArrive directà l'imprimanteVia le routeur,puis arrive
À gauche, les données envoyées. Si la première partie du numéro de destination est la même que la tienne, on va vers le haut ; sinon, vers le bas. Le chemin du haut ne passe pas par le routeur, celui du bas y passe toujours.

À l'intérieur du même LAN, les données arrivent directement, sans passer par le routeur.

Si une imprimante s'utilise tout de suite depuis un ordinateur de la même pièce, c'est parce qu'elle emprunte ce chemin.

Quand tu lis « adresse IP », vérifie de laquelle il s'agit

Sur un écran de réglages ou dans un guide, « adresse IP » ne précise pas toujours s'il s'agit du numéro interne au LAN ou du numéro utilisé à l'extérieur.

Si le numéro commence par 192.168, il est question de l'intérieur du LAN ; sinon, de l'extérieur.

Le routeur relaie les données qui sortent

L'appareil placé à la frontière entre deux cadres est le routeur (router : un appareil placé à la frontière de deux réseaux, qui transmet au réseau suivant les données qu'il reçoit).

C'est un seul appareil, mais son nom change selon qu'on le regarde de l'intérieur ou de l'extérieur.

Un seul et même routeur apparaît différemment de l'intérieur et de l'extérieur
==Le routeur vudu LANPremier relaispour sortirPasserellepar défautLe même appareilLe routeur vud'InternetL'appareil quireprésente le LANL'appareil avecl'IP publique
La ligne du haut est le routeur vu depuis l'intérieur du LAN, celle du bas le routeur vu de l'extérieur ; comme l'indique le =, c'est un seul et même appareil. De gauche à droite : le nom, le rôle et le numéro qu'il porte.

Le premier destinataire au moment de sortir est la passerelle par défaut (default gateway) : « passerelle », sur un écran de réglages, désigne d'ordinaire ce routeur.

Un numéro valable seulement à l'intérieur du LAN est une adresse IP privée (private IP address), et un numéro unique sur tout Internet est une adresse IP publique (global IP address).

Ce qu'on regardeIP privéeIP publique
PortéeSeulement dans ce LANTout Internet
DoublonsLe même numéro existe dans un autre LANUnique au monde
Qui en porte uneLes appareils du LANLe côté externe du routeur, les serveurs publics

De l'extérieur, on ne voit qu'une seule chose : l'adresse IP publique du routeur.

Tu ne décides que de la destination : les appareils traversés en route changent d'une fois à l'autre.

Une seule sortie, et elle passe par le routeur

Le routeur se tient à la frontière de deux réseaux et relaie les données qui sortent comme celles qui reviennent.

Le premier destinataire au moment de sortir est la passerelle par défaut, et de l'extérieur on ne voit que la seule adresse IP publique du routeur.

Quand rien n'arrive, regarde où les données se sont arrêtées

On peut sortir de l'intérieur vers l'extérieur, mais l'inverse ne passe pas tel quel.

Les appareils extérieurs ne connaissent pas les numéros internes au LAN, et le routeur ne peut pas décider à quel appareil remettre les données venues du dehors.

Selon le sens, les données passent ou s'arrêtent
Sens des donnéesDedans → dehorsTu envoiesDehors → dedansEnvoyé du dehorsLe routeurrelaieBloqué aurouteurArrivéeN'arrive pas
En haut, le sens de l'intérieur vers l'extérieur : le routeur relaie et les données arrivent. En bas, de l'extérieur vers l'intérieur : elles s'arrêtent au routeur. C'est pour cela que ce qui est publié est placé à l'extérieur dès le départ.

C'est la raison pour laquelle les personnes extérieures ne peuvent pas se connecter à un my-app que tu fais tourner sur ton ordinateur.

Pour que des personnes extérieures s'en servent aussi, tu déplaces les fichiers vers un ordinateur qui est à l'extérieur dès le départ.

Cet ordinateur est le serveur public, et le travail de déplacement est le déploiement.

Un serveur public est un ordinateur placé hors du cadre dès le départ.

Le travail de déplacement est traité dans l'article « Déploiement et variables d'environnement » de ce cours.

Quand rien n'arrive, ce qu'il faut regarder dépend de l'endroit où se trouve l'autre
Les donnéesn'arrivent pasL'autre est dansle même LANL'autre esthors du LANComparer les1res partiesVérifier si çaatteint le routeurPas connecté oumauvais numéroVérifier leréglage passerelle
À gauche, le symptôme. Il se sépare selon que l'autre est dans le même LAN ou à l'extérieur, et plus on va vers la droite, plus l'endroit à vérifier se resserre.

Si l'autre est dans le même LAN, le routeur n'y est pour rien.

Ce n'est que lorsque les données n'atteignent pas un correspondant extérieur que tu vérifies le réglage de la passerelle.

Le serveur public est nécessaire parce que rien n'entre depuis l'extérieur

On peut aller de l'intérieur vers l'extérieur, mais de l'extérieur vers l'intérieur ça s'arrête au routeur.

Ton ordinateur est à l'intérieur du LAN, donc les personnes extérieures ne l'atteignent pas ; pour rendre quelque chose utilisable par tout le monde, tu déplaces les fichiers vers un serveur public situé à l'extérieur dès le départ.

QUIZ

Vérification des connaissances

Répondez à chaque question une par une.

Question 1Quand tu envoies des données à une imprimante du même LAN, est-ce que les données passent par le routeur ?

Question 2Quand un appareil du LAN envoie des données à un serveur extérieur, à qui les remet-il en premier ?

Question 3Pourquoi les personnes extérieures ne peuvent-elles pas se connecter à un my-app que tu fais tourner sur ton ordinateur ?