Cours Internet, réseaux et web en PDF (Intermédiaire)

Internet, les réseaux et le web : Ce qu'il faut savoir. Définition factuelle : ensemble de technologies, protocoles et services permettant l'échange d'informations entre équipements informatiques via une architecture TCP/IP, du lien physique (Ethernet, Wi‑Fi, fibres sous‑marines) jusqu'aux applications web (HTTP, navigateurs, serveurs). L'étude porte sur les couches protocolaires (IP, TCP/UDP, ARP, ICMP), les mécanismes d'adressage et de routage, et la pile applicative (HTML/CSS, PHP, HTTP). Document PDF téléchargeable présentant cours et travaux pratiques, utile comme support de référence et d'exercices pratiques.

Historique et origines d'Internet

Brève chronologie technique : Internet trouve ses racines dans ARPANET (fin des années 1960), puis l'adoption du jeu de protocoles TCP/IP au début des années 1980 a permis une interopérabilité à large échelle. Le World Wide Web, inventé par Tim Berners‑Lee au CERN à la fin des années 1980, a ajouté une couche applicative centrée sur l'hypertexte et le protocole HTTP, facilitant la publication et la navigation d'informations structurées sur des serveurs accessibles via des navigateurs.

Comparaison Modèle OSI vs TCP/IP

Le modèle OSI est une référence théorique en sept couches conçue pour clarifier les responsabilités de chaque niveau de communication ; il reste utile en introduction informatique et en enseignement pour expliciter concepts. Le modèle TCP/IP est une pile plus pragmatique, utilisée en production et décrite ici : il regroupe fonctions et simplifie la mise en œuvre. Ce cours se base sur TCP/IP pour les TP et les diagnostics réseau, tout en présentant le modèle OSI pour comparer les modèles et faciliter la compréhension des interactions entre couches.

🎯 Ce que vous allez apprendre

Le cours couvre également les enjeux contemporains : propagation virale des contenus, filtrage et modération, confidentialité et profilage, ainsi que les principes d'indexation, de crawling et de ranking qui influent sur la conception d'architectures côté serveur et cache. L'approche relie les mécanismes bas niveau aux contraintes applicatives, pour une vision opérationnelle de la conception et du diagnostic réseau.

• Architecture TCP/IP et modèles de couches — description du modèle protocolaire d'Internet, mise en perspective avec les couches physique, liaison, réseau et transport ; essentiel pour comprendre où interviennent routeurs, commutateurs et interfaces réseau. L'étudiant saura identifier les rôles respectifs de TCP, UDP et IP et tracer le chemin d'un paquet.
• Protocoles de transport : TCP et UDP — principes de connexion, contrôle de flux, retransmission et multiplexage pour TCP ; transmission sans connexion pour UDP ; ces notions permettent de choisir et diagnostiquer des applications réseau selon exigences de fiabilité et de latence.
• HTTP, méthodes GET et POST et sécurité — structure des requêtes/réponses HTTP, codes de statut et en‑têtes ; comparaison avec HTTPS et chiffrement TLS pour l'intégrité et la confidentialité ; capacité à interpréter des échanges client‑serveur et leurs implications en sécurité.
• Web côté client et serveur (HTML/CSS, PHP) — construction de pages statiques et dynamiques, formulaires et traitement serveur en PHP ; TP incluant le développement d'un jeu 2048 et un prototype de réseau social pour mettre en œuvre l'architecture client‑serveur et la gestion de logs côté serveur.
• Protocoles de liaison et diagnostic (Ethernet, ARP, ICMP) — trames Ethernet, résolution d'adresses avec ARP et messages de contrôle avec ICMP ; compétences indispensables pour le dépannage bas niveau des réseaux locaux et l'interprétation de captures de paquets.
• Conception et configuration d'architectures réseau — adressage IP, routage, NAT, DNS et mise en place d'une architecture multi‑éléments (PC client, box, routeurs, serveur web, serveur DNS) en émulation ; TP sous Linux pour configurer interfaces, règles de routage et NAT et observer échanges HTTP, DNS, TCP et IP.

Impact et fonctionnement des réseaux sociaux

Les réseaux sociaux modifient la diffusion de l'information par des mécanismes de recommandation et d'amplification qui influent sur la charge applicative et la sécurité des échanges. Leur fonctionnement dépend d'architectures client‑serveur distribuées, de caches et de CDN, et soulève des enjeux de confidentialité et de profilage. Le cours aborde ces aspects dans une perspective technique, en lien avec le modèle OSI pour situer les couches affectées et fournir un guide réseaux pour l'analyse des flux applicatifs.

📑 Sommaire du document

• CM1 : Internet, les réseaux et le web
• CM2 : Pages HTML et feuilles de styles CSS
• CM3 : Web interactif, formulaires, pages dynamiques et PHP
• CM4 : Protocole HTTP, méthodes GET et POST
• CM5 : Les applications d’Internet
• CM6 : La couche transport : les protocoles TCP et UDP
• CM7 : Le protocole IP
• CM8 : Les protocoles Ethernet, ARP et ICMP. Synthèse des échanges entre un client et serveur Web

💡 Pourquoi choisir ce cours ?

Support conçu pour la Licence 1 Math‑Info par Olivier Glück (Université Lyon 1), combinant exposés théoriques et travaux pratiques structurés. Les concepts fondamentaux sont immédiatement mis en pratique lors de TP sous Linux (développement PHP, émulation réseau, capture et analyse de paquets). Exercices concrets et protocoles détaillés facilitent l'acquisition de compétences opérationnelles transférables en environnement professionnel.

👤 À qui s'adresse ce cours ?

• Public cible : étudiants de licence (L1 Math‑Informatique) et personnes en formation technique souhaitant acquérir des bases pratiques sur les protocoles Internet, la programmation web et la configuration réseau.
• Prérequis : familiarité avec la ligne de commande Linux (liens forts avec LIFASR1 Unix), notions élémentaires d'algorithmique et de programmation, et compréhension basique des systèmes informatiques.

❓ Foire Aux Questions (FAQ)

Comment le document permet-il d'observer et d'analyser les échanges réseau ? La démarche combine un émulateur réseau et des exercices sous Linux pour capturer et inspecter trames et paquets (Ethernet, ARP, IP, TCP/UDP, HTTP). L'analyse pédagogique met l'accent sur l'interprétation des en‑têtes protocolaires et la corrélation entre événements applicatifs et traces réseau.

Quelle démonstration concrète de la différence entre HTTP et HTTPS est fournie ? Le support présente les échanges en clair d'HTTP et les principes de sécurisation par TLS pour HTTPS, expliquant l'impact sur confidentialité et intégrité ainsi que les étapes pour établir un canal chiffré entre navigateur et serveur.

Outils et logiciels requis

Liste des logiciels et environnements utilisés dans les TP et les démonstrations. Les outils choisis sont standards en administration et diagnostic réseau, facilitant la reproduction des exercices en laboratoire ou en VM.

• Émulateur réseau / environnements de virtualisation pour monter des topologies expérimentales
• Serveur web : Apache (ou équivalent) pour les TP côté serveur
• curl et navigateurs standards pour tester et inspecter des requêtes HTTP
• Environnements Linux pour l'exécution des scripts, la configuration réseau et les captures

Guide d'utilisation des outils de diagnostic

Présentation pratique des outils de capture et d'analyse employés dans les travaux pratiques, avec indications d'usage pour diagnostiquer et interpréter les flux réseau. Ce guide vise à rendre opérationnel l'étudiant lors d'analyses sur réseau local, en émulation ou en environnement de laboratoire.

• Wireshark — capture et décodage des trames et paquets, filtres d'affichage, inspection des en‑têtes protocolaires et reconstruction des flux applicatifs.
• tcpdump — capture en ligne de commande utile pour les environnements headless ou les scripts d'automatisation ; options courantes pour filtrer par adresse, port ou protocole.