Un réseau in­for­ma­tique ou plus sim­ple­ment un réseau fait référence à un nombre quel­conque de systèmes in­for­ma­tiques in­dé­pen­dants qui sont reliés entre eux pour que l’échange de données soit réa­li­sable. Pour cela, en plus d’une connexion physique, il doit aussi exister une connexion logique des systèmes en réseau. Cette dernière est produite par des pro­to­coles réseau spé­ci­fiques comme par exemple le protocole TCP (Trans­mis­sion Control Protocol, lit­té­ra­le­ment protocole de contrôle de trans­mis­sions). Même seulement deux or­di­na­teurs reliés entre eux peuvent être con­si­dé­rés comme un réseau.

Les réseaux sont mis en place dans le but notamment de trans­fé­rer des données d’un système à un autre ou de fournir des res­sources partagées comme par exemple les serveurs, les bases de données ou une im­pri­mante sur le réseau. Il est possible selon la taille et la portée du réseau in­for­ma­tique de dif­fé­ren­cier et de ca­té­go­ri­ser les réseaux. Voici ci-dessous les prin­ci­pales ca­té­go­ries de réseaux in­for­ma­tiques :

  • Personal Area Network (PAN) ou réseau personnel
  • Local Area Network (LAN) ou réseau local
  • Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN) ou réseau mé­tro­po­li­tain
  • Wide Area Network (WAN) ou réseau étendu
  • Global Area Network (GAN) ou réseau global

La connexion physique qui relie ces types de réseau peut être câblée (filaire) ou bien réalisée à l’aide de la tech­no­lo­gie sans fil. Bien souvent les réseaux de com­mu­ni­ca­tion physique cons­ti­tuent le fondement de plusieurs réseaux logiques, appelés VPN (Virtuel Private Network, ou réseau privé virtuel en français). Ceux-ci utilisent un moyen de trans­mis­sion physique commun, par exemple un câble de fibre optique et, lors du transfert des données, sont assignés à des réseaux virtuels lo­gi­que­ment dif­fé­rents au moyen d’un logiciel de VPN créant un tunnel (ou logiciel de tunneling).

Chaque type de réseau a été développé pour des domaines d’ap­pli­ca­tion spé­ci­fiques, un réseau est basé sur des tech­niques et des normes propres apportant dif­fé­rents avantages et limites.

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Personal Area Network (PAN)

Pour permettre l’échange de données des appareils modernes comme notamment les smart­phones, tablettes, or­di­na­teurs portables ou les or­di­na­teurs de bureau, ces derniers peuvent être connectés à un réseau adapté. Celui-ci peut être relié sous la forme d’un réseau personnel ou PAN (Personnal Area Network), on parle aussi de réseau do­mes­tique. Les tech­niques de trans­mis­sion courantes sont l’USB ou le FireWire. Le réseau personnel sans fil (WPAN pour Wireless Personal Area Network) repose sur des tech­no­lo­gies comme le Bluetooth, USB sans fil, INSTEON, IrDA, ZigBee ou Z-Wave.  Un réseau personnel sans fil qui peut être réalisé par l’in­ter­mé­diaire du Bluetooth est appelé « Piconet ». Les WPAN et les PAN ne couvrent gé­né­ra­le­ment que quelques mètres et ne sont pas adaptés pour connecter des appareils se trouvant dans des pièces ou bâtiments dif­fé­rents. 

En plus de la com­mu­ni­ca­tion de plusieurs appareils entre eux, un réseau personnel permet également la connexion à d’autres réseaux, gé­né­ra­le­ment plus grands. On parle dans ce cas d’un Uplink ou de liaison montante. En raison de la portée limitée et d’un taux re­la­ti­ve­ment faible de transfert de données, les PAN sont prin­ci­pa­le­ment utilisés pour relier des pé­ri­phé­riques pour un usage récréatif. Les exemples typiques sont les écouteurs sans fil, les consoles de jeu et les appareils photo nu­mé­riques. Dans le contexte de l’Internet des objets (idO, en anglais IoT Internet of Things), les WPAN sont utilisés pour la com­mu­ni­ca­tion, le contrôle et la sur­veil­lance des ap­pli­ca­tions à faible débit de données. Des pro­to­coles comme INSTEON, Z-Wave et ZigBeee sont spé­ci­fi­que­ment conçus pour la domotique.

Local Area Network (LAN)

Si plusieurs or­di­na­teurs doivent être réunis sur un réseau, cela se fait gé­né­ra­le­ment sous la forme d’un réseau local ou LAN (acronyme de Local Area Network). Un tel réseau peut relier deux or­di­na­teurs d’une maison ou alors plusieurs centaines d’appareils au sein d’une en­tre­prise. Mais également des réseaux dans des ins­ti­tu­tions publiques comme les ad­mi­nis­tra­tions, les écoles ou les uni­ver­si­tés sont gé­né­ra­le­ment mis en œuvre sous la forme d’un LAN. Une norme commune très répandue pour les réseaux locaux câblés est le protocole Ethernet. Les autres tech­no­lo­gies moins fré­quentes et parfois obsolètes sont Arcnet, FDDI et Token Ring. La trans­mis­sion de données est réalisée élec­tro­ni­que­ment sur la base de câbles de cuivre ou via des câbles de fibre optique. 

Si plus de deux or­di­na­teurs sont imbriqués ensemble dans un réseau local, des com­po­sants sup­plé­men­taires comme un hub (ou con­cen­tra­teur), bridge (pont) ou un switch (com­mu­ta­teur réseau) sont né­ces­saires et agissent alors comme des éléments de couplage et des nœuds de dis­tri­bu­tion. Un LAN est conçu pour permettre un transfert rapide de grandes quantités de données. Selon la structure du réseau et du moyen de trans­mis­sion utilisé, un débit de données de 10 à 1000 Mbit/s est courant. Les réseaux locaux per­met­tent un échange d’in­for­ma­tions con­for­table entre les dif­fé­rents pé­ri­phé­riques qui sont connectés au réseau. Dans le contexte d’une en­tre­prise, il est courant que plusieurs or­di­na­teurs de travail partagent des serveurs de fichiers, des im­pri­mantes réseau ou des ap­pli­ca­tions sur le LAN.

Si un réseau local est im­plé­menté par radio, on le nomme alors WLAN (wireless local area network) ou réseau local sans fil. En France on utilise aussi cou­ram­ment le terme de WiFi pour désigner un WLAN. Il n’y a pas vraiment de dif­fé­rences entre ces deux termes, WiFi est sim­ple­ment une marque déposée de pro­to­coles de com­mu­ni­ca­tion sans fil. La base technique de la norme WLAN ou WiFi est définie par les normes du groupe IEE 802.11. Les réseaux locaux sans fil offrent la pos­si­bi­lité d’intégrer fa­ci­le­ment des appareils dans un réseau do­mes­tique ou d’en­tre­prise et sont com­pa­tibles avec un LAN Ethernet filaire. Toutefois, le débit des données est inférieur à celui d’une connexion Ethernet.

La portée d’un réseau LAN est tri­bu­taire de la norme utilisée et du support de trans­mis­sion, pouvant être augmenté par l’am­pli­fi­ca­teur de signal, ce que l’on appelle un répéteur (de l’anglais repeater). Une plage de signal de plusieurs ki­lo­mètres est possible avec Gigabit Ethernet sur fibre optique. Toutefois, les réseaux locaux couvrent rarement plus d’un complexe de bâtiments. Plusieurs LAN (Local Area Network) à proximité géo­gra­phique peuvent se connecter à un MAN (Me­tro­po­li­tan Area Network) ou WAN (Wide Area Network).

Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN)

Un Me­tro­po­li­tan Area Network (MAN) ou réseau mé­tro­po­li­tain, est un réseau de té­lé­com­mu­ni­ca­tion à large bande qui relie plusieurs LAN géo­gra­phi­que­ment à proximité. Il s’agit en règle générale de dif­fé­rentes branches d’une société qui sont reliées à un MAN via des lignes loués. Les routeurs de haute per­for­mance et les con­nexions de fibres optiques hautes per­for­mances sont utilisés ce qui permet de fournir un débit de données beaucoup plus élevé que l’Internet. La vitesse de trans­mis­sion entre deux nœuds éloignés est com­pa­rable à la com­mu­ni­ca­tion dans un réseau local. L’in­fras­truc­ture pour le MAN est assurée par les opé­ra­teurs de réseaux in­ter­na­tio­naux. En tant que réseau mé­tro­po­li­tain, les villes câblées peuvent être intégrées dans les réseaux étendus : WAN (Wide Area Networks) et sur le plan in­ter­na­tio­nal au niveau des GAN (Global Area Networks). 

Metro-Ethernet est une tech­no­lo­gie de trans­mis­sion spéciale dis­po­nible pour le MAN qui peut être utilisé pour cons­truire de puissants réseaux mé­tro­po­li­tains (MEN ou Metro Ethernet Network) basés sur Carrier Ethernet (CE1.0) ou Carrier Ethernet (CE 2.0).

Une norme pour les grands réseaux de radio régionaux, que l’on nomme Wireless Me­tro­po­li­tan Area Network (WMAN) a été dé­ve­lop­pée avec IEEE 802.16. La tech­no­lo­gie connue sous le nom de WiMAX (Worldwide In­te­ro­pe­ra­bi­lity for Microwave Access) permet de mettre en place ce que l’on appelle des bornes WiFi ou WLAN hotspots. Ce sont plusieurs points d’accès Wi-fi tra­vail­lant ensemble dans dif­fé­rents endroits. La norme commune de trans­mis­sion DSL est tech­ni­que­ment dis­po­nible que lorsque des câbles en cuivre ont été posés.

Wide Area Network (WAN)

Alors que les réseaux mé­tro­po­li­tains relient des zones qui se trouvent proches les unes des autres dans des zones rurales ou urbaines, les WAN (Wide Area Network) ou réseaux étendus couvrent des vastes zones géo­gra­phiques à l’échelle d’un pays ou d’un continent par exemple. En principe, le nombre de réseaux locaux ou d’or­di­na­teurs connectés à un réseau étendu est illimité.

Alors que les réseaux locaux (LAN) et MAN peuvent être réalisés en raison de la proximité géo­gra­phique des or­di­na­teurs connectés ou des réseaux sur la base d’Ethernet, les réseaux étendus utilisent des tech­niques comme IP/MPLS (Mul­ti­pro­to­col Label Switching ), PDH (Ple­sio­chrone Digitale Hie­rar­chie), SDH (Synchrone Digitale Hie­rar­chie), SONET (Syn­chro­nous Optical Network), ATM (Asyn­chro­nous Transfer Mode) et encore rarement l’obsolète X.25.

Les réseaux étendus sont gé­né­ra­le­ment détenues par une or­ga­ni­sa­tion ou une en­tre­prise et sont donc exploités en privé ou loués. En outre, les four­nis­seurs de services Internet utilisent des WAN pour connecter les réseaux locaux d’en­tre­prises et les clients à Internet.

Gateway Firewall via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Global Area Network (GAN)

Un réseau mondial comme Internet est aussi appelé GAN (Globe Area Network). Internet n’est cependant pas le seul réseau in­for­ma­tique de ce genre. Les en­tre­prises actives au niveau in­ter­na­tio­nal main­tien­nent également des réseaux isolés qui couvrent plusieurs WAN et con­nec­tent ainsi des or­di­na­teurs d’en­tre­prise dans le monde entier. Les GAN utilisent les in­fras­truc­tures de fibre optique des réseaux étendus et combinent ces derniers avec des câbles sous-marins in­ter­na­tio­naux ou des trans­mis­sions par satellite.

Virtual Private Network (VPN)

Un VPN (Virtual Privat Network) ou réseau privé virtuel est un réseau de com­mu­ni­ca­tion virtuel qui utilise l’in­fras­truc­ture d’un réseau physique pour relier lo­gi­que­ment les systèmes in­for­ma­tiques. Il peut s’agir de n’importe quel type de réseau détaillé plus haut, cependant Internet est le moyen de trans­mis­sion le plus cou­ram­ment utilisé. Cela relie presque tous les or­di­na­teurs dans le monde entier et reste dis­po­nible gra­tui­te­ment par op­po­si­tion à l’ex­ploi­ta­tion privé d’un MAN ou WAN. Les données sont trans­fé­rées au sein d’un tunnel virtuel qui est construit entre un client VPN et un serveur VPN.

Le réseau public est utilisé comme moyen de transport, les réseaux privés virtuels sont gé­né­ra­le­ment chiffrés pour s’assurer de la con­fi­den­tia­lité des données. Les VPN (Virtual Privat Network) sont utilisés pour connecter les réseaux locaux sur Internet ou pour permettre l’accès à distance à un réseau ou à un seul or­di­na­teur via la connexion publique.

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