Technologies des réseaux et communication · 1A MIC
Les composants du réseau
Hubs, switchs, routeurs, pare-feu, répartiteurs de charge, proxys, IPS et terminaux : rôle, fonctionnement et placement, avec simulateurs interactifs
Prof. Azeddine KHIATTechnologies des réseaux et communication · Université Mundiapolis, CasablancaAnnée universitaire 2026-2027 · © 2026 Tous droits réservésa.khiat@enset-media.ac.ma · in Profil LinkedIn
7Proxy · WAFapplication
4Pare-feu · LBtransport
3Routeur · L3réseau
2Switch · pontliaison
1Hub · câblesphysique
⌂Terminauxsources du trafic
Introduction
Objectifs de la séance et plan
Compétence
Identifier les composants d’un réseau, expliquer leur rôle et leur couche OSI, et justifier leur placement dans une architecture.
Vous saurez
- distinguer hub, pont et switch, et expliquer les domaines de collision
- expliquer comment un hôte puis un routeur acheminent un paquet
- expliquer le filtrage par pare-feu et le suivi d’état
- décrire le rôle d’un répartiteur de charge, d’un proxy et d’un reverse proxy
- distinguer IPS et IDS, et identifier les composants de votre propre réseau
RappelLes séances précédentes ont décrit les couches OSI. Aujourd’hui, on place chaque équipement sur ces couches.
Introduction · Simulateur
Panorama : quel équipement, à quelle couche ?
Simulateur
Entraînement : choisissez l’équipement
Partie
01
Leçon « Hubs, Bridges and Switches » · 16 figures
Hubs, ponts et commutateurs
Pourquoi un équipement central, et comment le switch a remplacé le hub et le pont.
Partie 1 · Figures commentées
Relier des appareils : le problème du maillage
Animation
À retenirUn maillage complet demande n × (n − 1) ÷ 2 câbles : il faut un équipement central.
Partie 1 · Simulateur 1
Maillage complet ou étoile : comptez les câbles
Simulateur
Partie 1 · Figures commentées
Le hub et les collisions
Animation
À retenirLe hub répète tout sur tous les ports : un seul domaine de collision pour tous les appareils.
Partie 1 · Simulateur 2
Hub ou switch : envoyez des trames
Simulateur
Hub : envoyez une trame, puis deux en même temps.
Table MAC du switch
Partie 1 · Figures commentées
Du pont au commutateur
Animation
À retenirLe pont sépare deux domaines de collision ; le switch en crée un par port et fonctionne en full duplex.
Partie 1 · Figures commentées
Le switch en pratique
Animation
À retenirLe switch ne lit que l’en-tête de couche 2 ; il est organisé en couches accès, agrégation et cœur.
Partie 1 · L’essentiel à comprendre
Collisions, duplex et synthèse hub, pont, switch
L’analogie de la grande tablée
Un domaine de collision, c’est une table où une seule personne parle à la fois. Deux voix en même temps : personne ne comprend, chacun se tait puis recommence. Avec 4 convives, ça va ; avec 40, chacun attend longtemps son tour. C’est le hub.
Half duplex ou full duplex
Half duplex : émettre ou recevoir, comme un talkie-walkie (hub). Full duplex : émettre et recevoir en même temps, comme un téléphone (switch). En full duplex, la collision n’existe plus.
Le switch est invisible
Pour un PC, le switch est une multiprise : il ne décapsule rien et n’a pas d’adresse dans la conversation. Le PC parle de son IP vers une IP distante. D’où la simple ligne sur les schémas.
| Hub | Pont | Switch | |
|---|---|---|---|
| Couche OSI | 1 · physique | 2 · liaison | 2 (parfois 3) |
| Ce qu’il lit | rien, il répète le signal | les adresses MAC | les adresses MAC (table MAC) |
| Domaines de collision | 1 pour tous | 2 (un par côté) | 1 par port |
| Duplex | half | half par segment | full |
| Ports | quelques-uns | 2 en général | de 8 à plusieurs centaines |
| Aujourd’hui | abandonné | abandonné | partout |
À retenirHub → pont → switch : chaque génération a réduit les collisions, jusqu’à les supprimer.
Partie
02
Leçon « Routers and L3 Switches » · 8 figures
Routeurs et commutateurs de niveau 3
Relier des réseaux IP différents : la décision de l’hôte, puis celle du routeur.
Partie 2 · Figures commentées
Le routeur relie des réseaux IP
Animation
À retenirUn switch ne relie pas deux réseaux IP : il faut un routeur, avec une interface dans chaque réseau.
Partie 2 · Figures commentées
Hôtes, routage dynamique et switch L3
Animation
À retenirL’IP vise la destination finale, la MAC vise le prochain saut. Le switch L3 route entre VLAN.
Partie 2 · L’essentiel à comprendre
Le routeur, ses deux composants, et qui décide en premier
Composant 1 : les interfaces
Chaque interface appartient à un réseau différent et porte l’adresse du routeur dans ce réseau (la passerelle des hôtes). Une seule interface par réseau : le routeur est justement ce qui sépare les réseaux.
Composant 2 : la table de routage
Chaque entrée indique un réseau de destination, un prochain saut (ou une interface de sortie) et une métrique. La route la plus précise gagne, puis la plus petite métrique.
Le routage commence sur l’hôte
Destination dans mon réseau : envoi direct (ARP pour trouver sa MAC). Sinon : trame adressée à la MAC de la passerelle par défaut. Le routeur n’intervient qu’ensuite.
| Routage statique | Routage dynamique | |
|---|---|---|
| Qui crée les routes ? | l’administrateur, à la main | les routeurs, entre eux (OSPF, EIGRP, BGP) |
| Si un lien tombe | rien ne change sans intervention | les routeurs recalculent un chemin |
| Atouts | prévisible, simple | s’adapte aux grands réseaux |
| Usage typique | petit site, route par défaut | entreprise, opérateur |
Switch L3 ou routeur ?
Le switch L3 route entre VLAN en matériel, à la vitesse d’un switch : idéal dans le LAN, le campus, le datacenter. Le routeur reste l’équipement des liaisons WAN et de l’accès Internet.
À ne pas oublier
Les terminaux ne se branchent pas sur le routeur mais sur un switch, relié au routeur.
À retenirL’adresse IP vise la destination finale et ne change pas ; l’adresse MAC vise le prochain saut et change à chaque routeur.
Partie 2 · Simulateur 3
Suivez un paquet : décision de l’hôte, puis du routeur
Simulateur
PC1 · IP 10.1.1.5/24 · passerelle 10.1.1.1 (R1, MAC CCC)
Table de routage de R1
Choisissez une destination.
Partie
03
Leçon « Firewalls » · 7 figures
Les pare-feu
Autoriser ce qui est attendu, bloquer le reste, et se souvenir des connexions.
Partie 3 · Figures commentées
Pourquoi un pare-feu ?
Animation
À retenirLe pare-feu applique une politique : ce qui n’est pas explicitement autorisé est interdit.
Partie 3 · Figures commentées
Zones, états et placement
Animation
À retenirInside vers outside : autorisé ; outside vers inside : bloqué, sauf réponses suivies par la table d’états.
Partie 3 · L’essentiel à comprendre
Le 6-tuple, les niveaux de sécurité et la table d’états
Le 6-tuple identifie un flux
Six valeurs lues dans les en-têtes L3 et L4 :
L’administrateur autorise ou bloque ce flux précis.
| IP src | IP dst | Port src | Port dst | Proto | Sens |
|---|---|---|---|---|---|
| 192.168.1.10 | 23.0.13.20 | 51514 | 443 | TCP | sortant |
Une protection « prête à l’emploi »
Du niveau le plus haut vers le plus bas : autorisé. Du plus bas vers le plus haut : refusé sauf règle. Même sans aucune règle écrite, les internautes ne peuvent pas ouvrir de connexion vers l’intérieur.
| Zone | Niveau | Exemple |
|---|---|---|
| INSIDE | 100 | postes et serveurs internes |
| DMZ | 50 | serveur web public, reverse proxy |
| OUTSIDE | 0 | Internet |
Le cycle de vie d’une entrée d’état
1. Un utilisateur ouvre un site : la connexion sort (100 → 0).
2. Le pare-feu note IP, ports et protocole dans sa table d’états.
3. Les réponses correspondantes rentrent automatiquement.
4. À la fin de la session ou après expiration, l’entrée disparaît ; tout paquet suivant est bloqué.
2. Le pare-feu note IP, ports et protocole dans sa table d’états.
3. Les réponses correspondantes rentrent automatiquement.
4. À la fin de la session ou après expiration, l’entrée disparaît ; tout paquet suivant est bloqué.
Deux placements
Périmètre : entre le réseau interne et Internet. Interne : devant la finance, la R&D… pour limiter les dégâts si un attaquant est déjà entré.
À retenirLe pare-feu à états autorise les réponses à ce qui est sorti, et bloque tout ce qui arrive sans avoir été demandé.
Partie 3 · Simulateur 4
Jouez le pare-feu : autoriser ou bloquer ?
Simulateur
Politique (lue de haut en bas)
Table d’états
Partie
04
Leçon « Load Balancers » · 5 figures
Les répartiteurs de charge
Servir des milliers d’utilisateurs sans surcharge et sans panne visible.
Partie 4 · Figures commentées
Load balancer : répartir et survivre aux pannes
Animation
À retenirLe DNS pointe vers le load balancer ; il répartit les requêtes et écarte les serveurs en panne.
Partie 4 · L’essentiel à comprendre
Pourquoi un load balancer, et tout ce qu’il fait
Le vrai problème : une seule adresse
Mettre 100 serveurs ne suffit pas : le DNS résout xyz.com vers une seule adresse IP (37.3.2.1). Si on la place sur un serveur, tout le monde va sur ce serveur. On la place donc sur le load balancer.
Son fonctionnement
Il termine le HTTPS avec le certificat du site, choisit un serveur (round robin : chacun son tour ; moins de connexions : le moins chargé), puis transmet la requête. Les serveurs n’ont plus à chiffrer.
Matériel ou virtuel
Hier : des boîtiers dans les baies (F5, Citrix NetScaler, A10). Aujourd’hui : surtout des load balancers virtuels ou des services cloud gérés comme AWS ELB, qui grandissent automatiquement.
| Fonction | Ce que ça apporte |
|---|---|
| Contrôle de santé | un serveur en panne est retiré du pool |
| Bascule (failover) | maintenance sans coupure, voire vers un autre datacenter |
| Aiguillage du trafic | envoyer chaque utilisateur vers le site le plus proche |
| Sécurité | masquer les serveurs, bloquer le trafic suspect |
| Évolutivité horizontale | ajouter ou retirer des serveurs sans gêner personne |
À retenirLe load balancer apporte disponibilité, performance, sécurité et évolutivité : c’est un équipement réseau au service des applications.
Partie 4 · Simulateur 5
Répartissez la charge, puis provoquez une panne
Simulateur
Cliquez sur un serveur pour le mettre en panne.
À observer. Entre la panne et le contrôle de santé suivant, des requêtes peuvent encore être perdues.
Partie
05
Leçon « Proxy Servers » · 6 figures
Les serveurs proxy
Un intermédiaire applicatif, côté clients ou côté serveurs.
Partie 5 · Figures commentées
Le proxy direct
Animation
À retenirLe proxy termine la session TLS, inspecte, met en cache et masque l’adresse du client.
Partie 5 · Figures commentées
Le reverse proxy
Animation
À retenirLe reverse proxy protège et masque les serveurs ; Cloudflare en est un à l’échelle mondiale.
Partie 5 · L’essentiel à comprendre
Les familles de proxy et la différence avec le load balancer
| Proxy direct (forward) | Reverse proxy | |
|---|---|---|
| Il représente… | les clients | les serveurs |
| Sens du trafic | sortant | entrant |
| Rôles | politique, filtrage d’URL, cache, journalisation | TLS, masquage, répartition, pare-feu applicatif |
| Placement | bordure du LAN, près du pare-feu | DMZ, face à Internet |
| Exemple | proxy web de l’entreprise | Cloudflare, Nginx |
Explicite ou transparent
Explicite : le navigateur ou le système est configuré avec l’adresse du proxy. Transparent : le réseau redirige le trafic sans configuration du poste, plus simple, mais l’inspection TLS et l’authentification sont plus délicates.
Trois raisons d’utiliser un proxy
Sécurité : voir le contenu chiffré pour empêcher une fuite de données, même venant d’un employé. Confidentialité : masquer l’adresse du client. Performance : le cache sert les contenus populaires sans retourner sur Internet.
Reverse proxy ou load balancer ?
Leurs fonctions se recouvrent (intermédiaire, TLS, répartition), mais chacun a sa spécialité : le load balancer répartit, le reverse proxy protège. Comme un routeur et un pare-feu : tous deux savent router et filtrer, mais pas au même niveau.
Tendance
Les fonctions proxy passent dans le cloud (SASE) : elles inspectent aussi le trafic des utilisateurs nomades.
À retenirLe proxy comprend le protocole applicatif (HTTP, HTTPS) : c’est un équipement de couche 7.
Partie 5 · Simulateur 6
Sans proxy, proxy direct, reverse proxy : qui voit quoi ?
Simulateur
Envoyez deux fois le même site en proxy direct.
Envoyez une requête.
Partie
06
Leçon « Intrusion Prevention System » · 6 figures
IPS et IDS
Détecter les attaques cachées dans un trafic que le pare-feu a autorisé.
Partie 6 · Figures commentées
Pourquoi un IPS ?
Animation
À retenirQuand beaucoup de trafic légitime entre, le pare-feu ne suffit plus : l’IPS analyse le contenu.
Partie 6 · Figures commentées
En ligne ou hors bande, et méthodes de détection
Animation
À retenirL’IPS est en coupure et bloque ; l’IDS reçoit une copie et alerte. Signature, anomalie et politique se complètent.
Partie 6 · L’essentiel à comprendre
IPS ou IDS, faux positifs et actions possibles
Le faux positif
Une activité légitime prise pour une attaque. Exemple : une requête de base de données normale ressemble à une injection SQL et l’IPS la bloque. Toute détection en produit un certain pourcentage.
| IPS (prévention) | IDS (détection) | |
|---|---|---|
| Position | en ligne : tout passe par lui | hors bande : il lit une copie (SPAN) |
| Face à une attaque | bloque immédiatement | alerte, l’attaque passe |
| Risque | bloquer du trafic légitime | réagir trop tard |
| Où l’utiliser | bordure, datacenter, banque, administration | hôpital, contrôle aérien |
| Action | Effet |
|---|---|
| Alerter et journaliser | syslog et alerte à l’équipe (mode IDS) |
| Supprimer le paquet | il n’atteint jamais sa cible |
| Réinitialiser | envoi d’un TCP reset aux deux extrémités |
| Bloquer la source | adresse en liste noire, voire poste mis en quarantaine |
Pourquoi un IPS en plus du pare-feu ?
Il arrête des attaques inédites (zero-day), repère un compte interne compromis par son comportement anormal, et répond aux obligations réglementaires (PCI DSS, HIPAA).
À retenirSignature : précise mais aveugle aux attaques nouvelles. Anomalie : voit le nouveau mais crée des faux positifs. Politique : applique les règles de l’entreprise.
Partie 6 · Simulateur 7
IPS ou IDS : que devient chaque événement ?
Simulateur
Méthodes de détection
| Événement | Résultat |
|---|
Partie
07
Leçon « Endpoints » · 5 figures
Les terminaux
Les sources et les destinations du trafic, avec parfois plusieurs cartes réseau.
Partie 7 · Figures commentées
Les terminaux et leurs interfaces
Animation
À retenirLe réseau transporte ; les terminaux créent le trafic. Une adresse IP appartient à une interface.
Partie 7 · L’essentiel à comprendre
Le terminal crée le trafic, choisit sa sortie et doit être protégé
Une vraie table de routage Windows
C:\> route print
Destination Masque Passerelle Interface Métrique
0.0.0.0 0.0.0.0 3.17.5.1 3.17.5.5 35
0.0.0.0 0.0.0.0 144.1.6.1 144.1.6.13 200
10.0.0.0 255.0.0.0 10.1.1.1 10.1.1.55 25
10.1.1.0 255.255.255.0 On-link 10.1.1.55 35
Deux routes par défaut : la métrique la plus faible (35, NIC2) l’emporte ; NIC3 (200) sert de secours.Destination Masque Passerelle Interface Métrique
0.0.0.0 0.0.0.0 3.17.5.1 3.17.5.5 35
0.0.0.0 0.0.0.0 144.1.6.1 144.1.6.13 200
10.0.0.0 255.0.0.0 10.1.1.1 10.1.1.55 25
10.1.1.0 255.255.255.0 On-link 10.1.1.55 35
Les identifiants d’un terminal
Par interface : une adresse MAC (L2, matérielle) et une adresse IP (L3, statique ou DHCP). Plus un nom d’hôte. Ce sont les trois informations du dépannage.
La sécurité commence aux terminaux
Ils sont les cibles les plus fréquentes : ils passent d’un réseau de confiance à un réseau public, peuvent être volés ou mal configurés. La plupart des incidents commencent par un terminal compromis.
| Mesure réseau | Elle empêche… |
|---|---|
| DHCP snooping | un faux serveur DHCP |
| Inspection ARP dynamique | l’usurpation d’adresse ARP |
| IP source guard | l’usurpation d’adresse IP |
| 802.1X | l’accès d’un appareil non authentifié |
| VLAN, ACL, pare-feu | la circulation libre entre types d’appareils |
À retenirLa commutation et le routage commencent en bordure, sur les terminaux, et non sur les switchs et les routeurs.
Partie 7 · Simulateur 8
Par quelle carte le serveur S1 envoie-t-il ?
Simulateur
S1
NIC1 · 10.1.1.55/24 → entreprise
NIC2 · 3.17.5.5/27 → Internet
NIC3 · 144.1.6.13 Wi-Fi de secours
À retenirComme un routeur, le terminal choisit sa sortie : préfixe le plus long, puis métrique la plus faible.
Travaux dirigés · Atelier
TD : les composants de votre réseau, vus depuis votre poste
Tutoriel
Objectif : retrouver, avec des commandes simples, la carte réseau, la passerelle (routeur), le switch implicite, le pare-feu et un éventuel proxy.
Organisation : binômes · 35 min · livrable : le canevas suivant.
Outils : invite de commande (Windows, macOS ou Linux).
Organisation : binômes · 35 min · livrable : le canevas suivant.
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Travaux dirigés · Évaluation de l'atelier
Canevas : vos relevés et votre analyse
Canevas
Vos relevés sur votre poste
Vos relevés sont propres à votre poste. La passerelle doit appartenir au même réseau que votre adresse ; la question 1 est corrigée à partir de vos valeurs.
Questions d'analyse
Remplissez le canevas pendant l'atelier, puis cliquez sur « Vérifier ».
Conclusion
Les points clés à retenir
1Le hub répète tout (couche 1, un seul domaine de collision) ; le switch commute par adresse MAC (couche 2, un domaine par port).
2Le routeur relie des réseaux IP (couche 3) ; l’IP reste la même de bout en bout, la MAC change à chaque saut. Le switch L3 route entre VLAN.
3Le pare-feu filtre sur IP et ports (couches 3-4) ; en mode stateful, il laisse revenir les réponses des connexions sortantes.
4Le load balancer répartit et écarte les serveurs en panne ; le proxy agit pour les clients, le reverse proxy pour les serveurs.
5L’IPS est en ligne et bloque ; l’IDS observe une copie et alerte. Les terminaux créent et consomment le trafic, et choisissent leur interface avec leur table de routage.
Qui lit quoi ?
Hubdes signaux (L1)
SwitchMAC destination (L2)
RouteurIP destination (L3)
Pare-feuIP + ports + état (L3-L4)
LB · proxyports ou HTTP (L4-L7)
IPS · IDSle contenu (jusqu’à L7)
SuiteProchaine séance : l’adressage IPv4 et les sous-réseaux.
Évaluation
Validez votre compétence : 15 questions
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Attestation de compétences
Technologies des réseaux et communication · 1A MIC · Les composants du réseau
Le professeur soussigné atteste que
a validé la compétence :
Identifier les composants d’un réseau, expliquer leur rôle et leur couche OSI, et justifier leur placement dans une architecture
| Ch. | Compétence | Résultat |
|---|
Fait à Casablanca, le
Signature
Prof. Azeddine KHIATUniversité Mundiapolis · École d'IngénierieEn cours
Technologies des réseaux
1A MIC
2026-2027
1A MIC
2026-2027
Fin de séance
Merci de votre attention
Questions ?
Chez vous, retrouvez sur votre box : le switch intégré, le routeur, le pare-feu et le point d’accès Wi-Fi.
Prof. Azeddine KHIAT
a.khiat@enset-media.ac.ma
a.khiat@enset-media.ac.ma
Références et crédits
- NetworkAcademy.IO, cours CCNA, Network Fundamentals : « Network Components », « Hubs, Bridges and Switches », « Routers and L3 Switches », « Firewalls », « Load Balancers », « Proxy Servers », « Intrusion Prevention System (IPS) », « Endpoints ». Toutes les figures © NetworkAcademy.IO, reproduites à des fins pédagogiques avec la numérotation de chaque leçon ; quatre figures sont des GIF animés (collision, IPS, IDS, source du trafic).
- IEEE 802.3 (Ethernet, CSMA/CD) et IEEE 802.1D (ponts et commutation).
- Cisco, programme CCNA 200-301 : 1.1 « Explain the role and function of network components ».
- RFC 1812 : exigences pour les routeurs IPv4.