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Année scolaire : 2011 Année scolaire : 2011- 2012 2012

Année scolaire : 2011Année scolaire : 2011-- 2012 … matériels Les éléments matériels permettant d'interconnecter les ordinateurssontlessuivants: • • • • •

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Année scolaire : 2011Année scolaire : 2011-- 20122012

Ordinateur DéfinitionUn ordinateur est une machine dotée d'une unitéde traitement.

C'est un ensemble de circuits électroniquesC'est un ensemble de circuits électroniquespermettant de manipuler des données sous formebinaire, ou bits. Cette machine permet de traiterdes informations selon des séquencesd'instructions prédéfinies, appelé aussiprogrammes.

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Ordinateur Types� Par domaine d'application� les moyens systèmes (midrange) � Ordinateur personnel � Serveur

� Système embarqué

� Par taille� Assistant personnel � Mainframe � Mini PC � Ordinateur portable � Station de travail � Superordinateur � Tablette PC � Ultraportable

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Serveur

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Les serveurs offrent des services qui permettent, par exemple,Les serveurs offrent des services qui permettent, par exemple,de stocker des fichiers, transférer le courrier électronique, de stocker des fichiers, transférer le courrier électronique, héberger un site Web, etc. héberger un site Web, etc.

Système embarqué

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Système de guidage de missile� Limite spatiale (taille limitée) � Limite énergétique (consommation restreinte)

Assistant personnel

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Mainframe (ordinateur centrale)

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Ordinateur portable

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Superordinateur

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the CDC 6600

Tablette PC

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Ultraportable

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PériphériqueDéfinition

Un périphérique informatique est un composant deUn périphérique informatique est un composant de

matériel informatique assurant les communications

entre l'unité centrale de l'ordinateur et le monde

extérieur, en particulier l'utilisateur.

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Périphériques

P. d’entrée P. de sortie P. d’entrée/sortie

Souris / Trackball Moniteur Modem

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Souris / TrackballClavierAppareil Photo / CaméscopeWebcamMicrophoneTablette graphiqueManette de jeuScannerLecteur cd/dvd

MoniteurVidéo ProjecteurHaut ParleurEcouteursImprimante

ModemGraveur cd/dvdLecteur Carte MémoireLecteur DisquetteLecteur Bandes Magnétiques

Périphériques d’entréePériphériques d’entrée

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Souris

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Dispositif de pointage

Clavier

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Trackball

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Dispositif de pointage

Appareil photo numérique

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Caméscope numérique

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Webcam

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Microphone

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Tablette Graphique

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Manette de Jeu

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Scanner

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Lecteur CD/DVD

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Périphériques de sortiePériphériques de sortie

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Moniteur

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Vidéo Projecteur

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Sortie TV

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Hauts parleurs

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Imprimante

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Casque d’ecoute

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Périphériques d’entrée/sortiePériphériques d’entrée/sortie

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Modem

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Graveur CD/DVD

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Lecteur Disquette

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Lecteur de Cartes

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Lecteur Bande magnétique

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Définition

Unité centrale : Élément principal d'unordinateur, l'unité centrale se matérialise par unboîtier, qui recèle tous les composants essentiels d'unboîtier, qui recèle tous les composants essentiels d'unordinateur exceptés le clavier, le moniteur et la souris.

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L’unité centrale

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Le bloc d'alimentationL'alimentation, c'est la centrale électrique de

l'ordinateur. Elle reçoit le courant 220 Volts et leconverti en 12 Volts. Des câbles colorés en sortent pouralimenter chaque élément de l'unité centralealimenter chaque élément de l'unité centrale

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Lecteurs CD/DVD/Blu-RayLes lecteurs de disques optique CD, DVD et même Blu-Ray sont généralement placés en haut de l'unitécentrale dans un compartiment adapté. Les lecteursdisques ont également la capacité de graver desdisques ont également la capacité de graver desdisques vierges

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Les disques dursLe disque dur est la mémoire de l'ordinateur, qui stocke

toutes les données informatiques : le systèmed'exploitation Windows, les logiciels, et vos donnéespersonnelles (photos, musiques, films, documents...).personnelles (photos, musiques, films, documents...).

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La carte mèreC'est la plus grande carte électronique de l'ordinateur. Lacarte mère a pour rôle de centraliser toutes lesdonnées. Tous les autres éléments d'une unité centraley sont reliés afin de communiquer entre eux.y sont reliés afin de communiquer entre eux.

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Le processeur� L'élément le plus important de la carte mère, et donc

de l'ordinateur : le processeur est le cerveau de lamachine. C'est lui qui gère tous les calculs binaires, etqui agit quand on clique, on ouvre un document, ouqui agit quand on clique, on ouvre un document, ouqu'on l'enregistre.

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La mémoire vive : RAM� La mémoire RAM est une mémoire très rapide qui va

servir à stocker provisoirement des informationslorsque l'ordinateur est en marche : elle sert à stockerdes données utiles du système et des logiciels pendantdes données utiles du système et des logiciels pendantleur fonctionnement, afin que leur exécution soitrapide.

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La carte graphiqueLa carte graphique a pour rôle d'envoyer l'affichage à

l'écran. Il converti les informations électriques del'ordinateur en une image. Les cartes graphiquespuissantes sont de véritables petites unités centralespuissantes sont de véritables petites unités centralesdont le rôle exclusif est de s'occuper du calcul et del'affichage de la 3D, notamment pour les jeux vidéos,les montages vidéos et les logiciels professionnels demodélisation 3D.

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Emplacements pour d'autres

cartesDes emplacements libres vous permettront de brancher

des cartes supplémentaires : pour rajouter desbranchements USB, des ports série, carte graphique,carte satellite ou une carte Wi-Fi...carte satellite ou une carte Wi-Fi...

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Les ventilateursPour éviter l’échauffement des composantes de la carte

mère, des ventilateurs et radiateurs sont placésstratégiquement pour refroidir les composants.

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Carte mère

C'est la carte principale de l’ordinateur; celle quireçoit le microprocesseur, les barrettes mémoire, lebus, des puces spécifiques et les connecteursd'extensions (pour l'insertion des cartesd'extensions (pour l'insertion des cartesadditionnelles : carte graphique, modem, etc..).

Tous les éléments d'une unité centrale y sont reliés afinde communiquer entre eux.

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Carte mère

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Carte mère

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Microprocesseur

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Microprocesseur

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Nombre de transistors = 774 millions Taille = 296 mm²

MicroprocesseurLe processeur est la partie d’un ordinateur qui exécute

les opérations arithmétiques et logiques contenuesdans les programmes

c'est lui qui organise les échanges de données entre les différents composants (disque dur, mémoire RAM, différents composants (disque dur, mémoire RAM, carte graphique) et qui fait les calculs qui font que l'ordinateur interagit avec vous et affiche votre système à l'écran.

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Microprocesseur

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Microprocesseur� Flops (unité) (Floating-point Operations Per Second )

� La puissance d'un microprocesseur s’exprime en Millions d'Instructions Par Seconde (MIPS)

� La puissance de calcul d'un processeur est exprimée en Hertz. Hertz.

� Exemple :

Nom : Intel Core i5/i7

Nombre de Transistor : 774 000 000 0,045 (2009)

Fréquence : 2,66 GHz (Core i5 750) et 2,93 GHz (Core i7 870)

Taille bus données : 64 bits

MIPS : 76383

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Composition d'un processeur� l’Unité Arithmétique et Logique (UAL), qui prend en

charge les calculs arithmétiques élémentaires et les tests ;

� l'unité de contrôle de commande qui permet de synchroniser les différents éléments du processeur et la gestion des interruptions

� les registres, qui sont des mémoires de petite taille suffisamment rapides pour que l'UAL puisse manipuler leur contenu à chaque cycle de l’horloge.

� l’horloge qui synchronise toutes les actions de l’unité centrale

� l'unité d’entrée-sortie, qui prend en charge la communication avec la mémoire permettant au processeur d’accéder aux périphériques de l’ordinateur.

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Voyons maintenant ce qu'il se passe dans votre ordinateur lorsque

vous demandez à un logiciel de s'ouvrir :

1.Vous ouvrez un logiciel à l'aide de la souris

2.Le processeur demande au disque dur de lire les données du logiciel

3.Et les stocke dans la RAM, pour y avoir accès rapidement

Carte mère et processeur

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3.Et les stocke dans la RAM, pour y avoir accès rapidement

4.Le processeur envoie les données à la carte graphique qui va les

convertir en un affichage

5.transmis votre écran.

Chipset

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Le chipset est le cœur de la carte-mère. Un chipset est un jeu de composants électroniques intégré dans un circuit intégré préprogrammé permettant de gérer les flux de données numériques entre le ou les processeur(s), la mémoire et les périphériques.

Bus

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BusUn bus informatique désigne l'ensemble deslignes de communication connectant lesdifférents composants d'un ordinateur.

On distingue :On distingue :

� le bus système (ou bus interne) : il relie lemicroprocesseur à la mémoire vive ;

� le bus d’extension (ou bus d’entrées/sorties) :il relie le microprocesseur aux connecteursd’entrées/sorties et aux connecteursd’extension.

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Les Mémoires

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Mémoire viveLa mémoire vive, mémoire système ou mémoirevolatile, aussi appelée RAM de l'anglais Random

Access Memory (mémoire à accès aléatoire), est la

mémoire informatique dans laquelle un ordinateurmémoire informatique dans laquelle un ordinateur

place les données lors de leur traitement. Les

caractéristiques de cette mémoire sont :

� sa rapidité d'accès (cette rapidité est essentielle pourfournir rapidement les données au processeur) ;

� sa volatilité (cette volatilité implique que les données sontperdues dès que l'ordinateur cesse d'être alimenté enélectricité).

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Mémoire morte

Une mémoire morte (ROM ou Read-Only Memory )

est une mémoire non volatile, c’est-à-dire uneest 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.

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Mémoire Registre

Un registre est un emplacement de mémoire interne à un

processeur. Les registres se situent au sommet de la

hiérarchie mémoire : il s'agit de la mémoire au meilleurhiérarchie mémoire : il s'agit de la mémoire au meilleur

temps d'accès, mais dont le coût de fabrication est le plus

élevé car la place dans un microprocesseur est limitée.

Leur taille dépasse donc rarement quelques dizaines

d'octets.

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Classement des mémoires

Hiérarchie mémoire

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Prix

BIOS

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Basic Input Output System ou BIOS (système élémentaired'entrée/sortie) Son rôle est de permettre à l'ordinateur de démarreralors que plus aucun programme ne se trouve dans sa mémoire vive. LeBIOS, installer sur une mémoire morte, contient les instructionsnécessaires au microprocesseur pour piloter les principaux périphériquesde l'ordinateur (lecteur de disques, clavier, écran, souris).

BIOS

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Les PortsUn port matériel est conçu pour accueillir un certain

type de périphériques. Il est soumis à des normes aussi bien sur ses caractéristiques physiques (forme, considérations électriques ou optiques) que logiques (quel fil/patte/connecteur sert à quoi, que signifie tel (quel fil/patte/connecteur sert à quoi, que signifie tel ou tel signal en entrée, en sortie).

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Les Ports

Ports internesPorts internes Ports ExternesPorts Externes

PCIPCI

PCI Express PCI Express

Parallèle Parallèle

Série Série

AGPAGP

IDEIDE

SATASATA

PS/2 PS/2

RJ45 / RJ11RJ45 / RJ11

USBUSB

VGA/DVIVGA/DVI

HDMIHDMI

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Les Ports

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Disque Dur

Le disque dur est l'organe servant à la

sauvegarde des données de manièresauvegarde des données de manière

permanente, contrairement à la mémoire vive.

Le disque dur est une mémoire de masse

magnétique.

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Disque Dur

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Carte son

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Carte son

Une carte de traitement sonore est une carte

d'extension d'ordinateur. La principale fonction

de cette carte est de gérer toute la partiede cette carte est de gérer toute la partie

« audible » de l'ordinateur : musique,

bruitages, voix, etc.

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Carte graphique

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Carte graphique

Une carte graphique ou carte vidéo ou encore

un adaptateur graphique, est une carte

d'extension d'ordinateur dont le rôle est ded'extension d'ordinateur dont le rôle est de

produire une image affichable sur un

moniteur.

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Carte réseau

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Carte réseau

La carte réseau assure l'interface (élément de

communication) entre l'équipement ou lacommunication) entre l'équipement ou la

machine dans lequel elle est montée et un

ensemble d'autres équipements connectés sur

le même réseau

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Modem

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Modem

Le modem , pour modulateur-démodulateur,

est un périphérique servant à communiquer

avec des utilisateurs distants paravec des utilisateurs distants par

l'intermédiaire d'une ligne téléphonique.

Il permet par exemple d’échanger

(envoi/réception) des fichiers, des fax, de se

connecter à Internet, d’échanger des courriels,

de téléphoner ou de recevoir la télévision.

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Logiciel

Un logiciel ou programme d’ordinateur,

c’est un ensemble d’instructions écritesc’est un ensemble d’instructions écrites

dans un langage machine que comprend

l’ordinateur qui servent à lui faire

effectuer des ensembles d'opérations.

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Logiciel libre

Un logiciel libre est un logiciel dont la

licence dite libre donne à chacun le droitlicence dite libre donne à chacun le droit

d'utiliser, d'étudier, de modifier, de

dupliquer, de donner et de vendre le

logiciel sans contrepartie.

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Système d’exploitationLe système d’exploitation (SE, en anglais

Operating System ou OS) est un ensemble de

programmes responsables de la liaison entreprogrammes responsables de la liaison entre

les ressources matérielles d’un ordinateur et

les applications de l’utilisateur (traitement de

texte, jeu vidéo...).

� Intermédiaire entre l’homme et la machine

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Exemples de systèmes d’exploitation

�Microsoft Windows :windows Vista, XP, 2000, 2003

server, 98 …

�Linux : Mandriva, Redhat, Debian, fedora, Suse, Ubuntu …

�MacOS :MacOS X (1,2,3…), Server, Leopard

�…

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Structure d’un S. E.

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Les fonctions du S. E.

On peut diviser les fonctions des systèmes

d'exploitation en quatre parties principales :

�Gestion du processeur.�Gestion du processeur.

� La gestion des processus (programmes).

� La gestion de lamémoire.

� Le système de fichiers.

� La gestion des entrées/sorties.

�Gestion des droits.30/10/2011 92

Réseaux Informatique

� Un réseau local, appelé aussi réseau local

d'entreprise (RLE) (ou en anglais LAN, local area

network), est un réseau permettant d'interconnecter

les ordinateurs d'une entreprise ou d'uneles ordinateurs d'une entreprise ou d'une

organisation. Grâce à ce concept, datant de 1970, les

employés d'une entreprise ont à disposition un

système permettant : D'échanger des informations

� De communiquer

� D'avoir accès à des services divers

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Constituants matériels

Les éléments matériels permettant d'interconnecter les

ordinateurs sont les suivants :

• La carte réseau

• La prise: il s'agit de l'élément permettant de réaliser la• La prise: il s'agit de l'élément permettant de réaliser la

jonction mécanique

• Equipement d’interconnexion permet d'assurer la

transformation des signaux (concentrateur, routeur,

pont)

• Le support physique d'interconnexion: Le câble coaxial,

La paire torsadée, La fibre optique

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Types de réseaux

Les réseaux informatiques sont classés suivant leurportée :� le réseauréseau personnelpersonnel (PAN) relie des appareilsélectroniques personnels ;� le réseauréseau locallocal (LAN) relie les ordinateurs ou� le réseauréseau locallocal (LAN) relie les ordinateurs oupostes téléphoniques situés dans la même pièceou dans le même bâtiment ;� le réseauréseau métropolitainmétropolitain (MAN) est un réseau àl'échelle d'une ville ;� le réseauréseau étenduétendu (WAN) est un réseau à grandeéchelle qui relie plusieurs sites ou des ordinateursdu monde entier

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Topologies de réseauUne topologie de réseau est une définition de

l'architecture d'un réseau. Elle donne une certaine

disposition des différents postes informatiques du

réseau et une hiérarchie de ces postes.réseau et une hiérarchie de ces postes.

� Réseau maillé

� Réseau en arbre

� Réseau en bus

� Réseau en anneau

� Réseau en étoile

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Topologie Maillée

• L'inconvénient est le nombre de

liaisons nécessaires qui devient très

élevé

30/10/2011 101

élevé

• Cette topologie se rencontre dans

les grands réseaux de distribution

(Exemple : Internet).

• Elle existe aussi dans le cas de

couverture Wi-Fi. On parle alors

bien souvent de topologie mesh

Réseau en arbre

• Aussi connu sous le nom de

hiérarchique.

• Le point faible de ce type de

30/10/2011 102

• Le point faible de ce type de

topologie réside dans l'ordinateur

"père" de la hiérarchie qui, s'il

tombe en panne, paralyse la

moitié du réseau.

Réseau en busIl a également un faible coût

Les caractéristiques de cette topologie :

• Lorsqu'une station est défectueuse et ne transmet plus sur le

réseau, elle ne perturbe pas le réseau.

• Lorsque le support est en panne, c'est l'ensemble du réseau qui

ne fonctionne plus.

30/10/2011 103

ne fonctionne plus.

• Le signal émis par une station se propage dans un seul sens ou

dans les deux sens.

• Si la transmission est bidirectionnelle : toutes les stations

connectées reçoivent les signaux émis sur le bus en même temps

(au délai de propagation près).

• Le bus est terminé à ses extrémités par des bouchons pour

éliminer les réflexions possibles du signal.

Réseau en anneau

• Chaque station reçoit une trame,

l'interprète et la ré-émet à la station

suivante de la boucle si c'est nécessaire.

30/10/2011 104

suivante de la boucle si c'est nécessaire.

• La défaillance d'un nœud rompt la

structure d'anneau si la communication

est unidirectionnelle.

• En cas de collision de deux messages,

les deux seront perdus.

Réseau en Etoile

• C'est la topologie la plus courante

actuellement.

30/10/2011 105105

actuellement.

• Omniprésente, elle est aussi très souple

en matière de gestion et dépannage

• L'inconvénient principal de cette

topologie réside dans la longueur des

câbles utilisés.

L’adresse IP

� Une adresse IP est un numéro d'identification qui est

attribué à chaque branchement d'appareil à un

réseau informatique utilisant l'Internet Protocol.réseau informatique utilisant l'Internet Protocol.

� Elle est généralement représentée en notation

décimale avec quatre nombres compris entre 0 et

255, séparés par des points, ce qui donne par

exemple : 212.85.150.134.

30/10/2011 106

Internet

Internet est un réseau informatique

mondial qui rend accessibles au public

des services. Ses utilisateurs sontdes services. Ses utilisateurs sont

désignés par le néologisme

« internaute ». Techniquement, Internet

se définit comme le réseau public

mondial utilisant le protocole de

communication IP (Internet Protocol).30/10/2011 107

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30/10/2011 109

Les services d’Internet�Communication interpersonnelle (fonctioncourrier électronique)

� Forums de discussion

�Accès à des serveurs à distance (fonctionTelnet)

� Transfert de fichiers (fonction FTP)

�Accès à des sites d'information en mode WorldWide Web (WWW)

�Cyberbavardage (chat)30/10/2011 110