réseaux informatique
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Fiche de Révision : Réseaux Informatiques pour Débutants
Introduction à la Communication dans les Entreprises Industrielles
Les entreprises industrielles utilisent des réseaux informatiques pour permettre la communication entre machines, automates, ordinateurs et systèmes de supervision. Ces réseaux assurent un contrôle fiable et rapide des processus industriels.
La communication industrielle désigne l'échange de données entre équipements utilisés dans un environnement de production pour assurer la coordination et le contrôle des opérations.
Modèles d’Architectures Constructeur
Dans le monde industriel, plusieurs constructeurs proposent des architectures réseaux, souvent basées sur des normes ouvertes, mais adaptées à leurs équipements. Les architectures combinent des couches et protocoles selon les besoins de l’application.
Exemples :
- Siemens : Utilisation du protocole PROFINET sur Ethernet.
- Schneider Electric : PROFINET et Modbus TCP.
- Rockwell Automation : Ethernet/IP.
Ces modèles permettent la communication entre contrôleurs et capteurs via des protocoles standardisés sur Ethernet industriel.
Le Modèle OSI (Open Systems Interconnection)
Le modèle OSI est une norme de référence en réseau informatique qui décrit 7 couches successives pour la communication :
| Couche | Nom | Fonction principale |
|---|---|---|
| 7 | Application | Interface avec les applications utilisateurs |
| 6 | Présentation | Formatage des données et chiffrement |
| 5 | Session | Gestion des sessions de communication |
| 4 | Transport | Transport des données, contrôle des erreurs |
| 3 | Réseau | Routage des paquets entre réseaux différents |
| 2 | Liaison de données | Transmission fiable entre nœuds voisins |
| 1 | Physique | Transmission des bits sur le support physique |
[Diagramme]
Le Réseau Ethernet
Ethernet est une technologie de réseau très répandue qui permet de connecter plusieurs appareils. C’est la base pour la plupart des réseaux industriels modernes grâce à sa rapidité et son coût abordable.
- Transfert de données à haute vitesse (1Gbps et plus)
- Utilisation de câbles RJ45 et switches
- Support du protocole TCP/IP
Modèle OSI / Modèle TCP-IP
Le modèle TCP/IP, utilisé essentiellement sur Internet et en industrie, est plus simple avec 4 couches :
| Couches TCP/IP | Correspondance OSI | Exemples |
|---|---|---|
| Application | Application, Présentation, Session | HTTP, FTP, Modbus TCP |
| Transport | Transport | TCP, UDP |
| Internet | Réseau | IP |
| Accès réseau | Liaison de données, Physique | Ethernet |
Équipements Actifs Réseaux
Les équipements actifs gèrent le trafic de données et optimisent la communication :
- Switch : Connecte plusieurs appareils, créé des réseaux locaux (LAN).
- Routeur : Connecte différents réseaux et dirige les paquets vers leur destination.
- Firewall : Protège le réseau en filtrant le trafic entrant et sortant.
- Points d'accès WiFi : Permettent la communication sans fil.
Exemples de Protocoles Industriels sur Ethernet IP
- EtherNet/IP : Protocole industriel basé sur Ethernet, utilisé pour la communication entre automates.
- Modbus TCP : Variante Ethernet du protocole Modbus, simple et fiable.
- PROFINET : Pour l’automatisation, communication rapide et temps réel.
La Sécurité des Réseaux Industriels
La sécurité est cruciale pour éviter des attaques pouvant perturber la production.
- Firewalls et VPN pour protéger les accès réseaux.
- Segmentation des réseaux internes pour isoler les parties sensibles.
- Authentification stricte des utilisateurs et équipements.
- Surveillance permanente du trafic.
Adressage IP
Chaque équipement sur un réseau est identifié par une adresse IP unique (ex : 192.168.1.10).
- IPv4 : Adresse sur 32 bits, format classique.
- IPv6 : Nouvelle version avec des adresses sur 128 bits.
- Structure typique :
- Partie réseau (identifie le réseau)
- Partie hôte (identifie une machine spécifique dans le réseau)
Quelques Protocoles Clés de la Suite TCP/IP
| Protocole | Fonction |
|---|---|
| TCP | Transport fiable des données |
| UDP | Transport sans connexion, rapide |
| IP | Routage des paquets |
| ICMP | Messages de contrôle réseau |
| HTTP/HTTPS | Communication web |
Protocole Modbus TCP
Modbus TCP est une version du protocole Modbus utilisée sur Ethernet.
- Simple et léger, idéal pour les systèmes industriels.
- Permet la lecture et écriture de registres dans des automates.
- Très utilisé pour l'interfaçage avec des capteurs et actionneurs.
[Diagramme]
Synthèse des Points Essentiels
- Les réseaux industriels facilitent la communication entre équipements pour un contrôle efficace.
- Le modèle OSI et TCP/IP sont des références pour comprendre les échanges réseaux.
- Ethernet est la technologie la plus utilisée.
- Les équipements actifs comme switches et routeurs sont indispensables.
- Des protocoles industriels spécifiques comme Modbus TCP et EtherNet/IP s’appuient sur Ethernet.
- La sécurité réseau est indispensable pour protéger les installations.
- L’adressage IP permet d’identifier chaque équipement sur le réseau.
Cette fiche vous offre une base solide pour comprendre les réseaux informatiques dans un contexte industriel avec des explications claires, soutenues par des diagrammes simples. N’hésitez pas à approfondir chaque protocole selon vos besoins !
