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Chapitre 3 — Architectures matérielles, OS et réseaux

L'essentiel en 30 secondes

Les machines communiquent via le modèle TCP/IP en 4 couches. Chaque machine a une adresse IP ; le routage achemine les paquets de proche en proche grâce à des tables de routage. TCP garantit la livraison (connexion, accusé de réception), UDP est plus rapide mais sans garantie. Le système d'exploitation gère les processus (ordonnancement, états : prêt/élu/bloqué) et les ressources matérielles.

Notions clés

Modèle TCP/IP: 4 couches : Accès réseau (Ethernet, Wi-Fi), Internet (IP), Transport (TCP/UDP), Application (HTTP, DNS, SMTP).
Adresse IP et masque de sous-réseau: L'adresse $IP$ identifie une machine. Le masque sépare la partie réseau de la partie hôte. $Ex$ : $192.168.1.0/24 \to 256$ adresses.
Routage: Processus d'acheminement des paquets. Chaque routeur consulte sa table de routage pour choisir le prochain saut (next hop).
TCP vs UDP: TCP : fiable, avec connexion (3-way handshake), lent. UDP : non fiable, sans connexion, rapide (streaming, jeux).
Processus et ordonnancement: Un processus est un programme en exécution. L'OS ordonnance les processus entre 3 états : prêt, élu (en cours), bloqué.

Formules

Calcul d'adresse réseau

\text{Adresse réseau} = \text{IP} \;\texttt{AND}\; \text{Masque}

Condition : AND bit à bit entre l'adresse IP et le masque de sous-réseau

Nombre d'hôtes dans un sous-réseau

2^{32-n} - 2

Condition : Avec un masque /n. On retire l'adresse réseau et l'adresse de broadcast.

Table de routage (format simplifié)

`Destination | Passerelle | Interface\n192.168.1.0/24 | 0.0.0.0 | eth0\n10.0.0.0/8 | 192.168.1.1 | eth0\n0.0.0.0/0 | 192.168.1.1 | eth0 # route par défaut`

Condition : 0.0.0.0/0 = route par défaut, utilisée quand aucune autre route ne correspond

A retenir

TCP/IP fonctionne par encapsulation : chaque couche ajoute un en-tête au paquet de la couche supérieure.
Un routeur opère au niveau de la couche Internet (couche 3) ; un switch au niveau de la couche Accès réseau (couche 2).
Un processus bloqué attend une ressource (E/S, mémoire). Un processus prêt attend juste son tour d'exécution.

Erreurs classiques

Erreur : Confondre adresse IP et adresse MAC

Correction : IP = adresse logique (couche 3, modifiable). MAC = adresse physique de la carte réseau (couche 2, fixe).

Erreur : Dire que UDP est 'mauvais' parce que non fiable

Correction : UDP est adapté quand la vitesse prime sur la fiabilité : streaming vidéo, jeux en ligne, DNS.

Erreur : Oublier de retirer 2 adresses dans le calcul du nombre d'hôtes

Correction : Sur un réseau /24 : 2^8 = 256 adresses, mais 256 − 2 = 254 hôtes (adresse réseau + broadcast).

Astuce méthode

Au bac, si on te demande de compléter une table de routage, identifie d'abord les réseaux directement connectés (passerelle = 0.0.0.0), puis ajoute les routes vers les réseaux distants via le routeur voisin, et termine par la route par défaut.