Le réseau

Cette partie suit le trajet des données entre un poste et un serveur, puis présente le modèle client et serveur, et ce qu’il faut pour joindre un serveur : son adresse, son nom et un port. Elle distingue ensuite deux grandeurs, la latence et le débit, et donne leurs valeurs selon la distance et le lien, sans-fil compris. Elle se termine par ce qui sépare un commit d’un push. Le TD 5a l’accompagne ; il est présenté en fin de page.

Local et distant

Entre un poste et un serveur, les données traversent une suite de liens. Chaque lien ajoute du temps, et la distance en ajoute le plus.

Du poste au serveur : les liens traversés et le temps d’un aller-retour sur chacun.

Le réseau local est celui de l’école, jusqu’au pare-feu. Au-delà, les données passent par les réseaux des opérateurs, puis arrivent au serveur. GitHub a ses serveurs aux États-Unis, avec des relais en Europe. Les temps indiqués sont des allers-retours, et ils s’additionnent : moins de 1 ms dans la salle, des dizaines de millisecondes jusqu’au serveur.

Client et serveur

Un client envoie une requête à un serveur, et le serveur lui répond. Un serveur répond à beaucoup de clients à la fois.

Une requête du client, une réponse du serveur.

Client	Serveur	Contenu de la requête
le navigateur	le site web	l’adresse de la page demandée
git push	la forge	les nouveaux commits
ssh	un serveur de calcul	l’ouverture d’un terminal

Le cours 6 ajoute git pull, qui demande à la forge les commits des autres.

Client et serveur sur le même poste

Le client et le serveur sont deux programmes. Ils peuvent tourner sur le même poste : JupyterLab fonctionne ainsi.

Le client et le serveur d’un notebook, sur la même machine (schéma du cours 1).

La commande jupyter lab, lancée dans un terminal, démarre le serveur. Le terminal affiche l’adresse http://localhost:8888/lab?token=… et reste occupé tant que le serveur tourne. Le navigateur est le client : il se connecte à cette adresse. À chaque cellule exécutée, le terminal affiche une ligne, une par requête reçue. Si l’on ferme le terminal, le serveur s’arrête : le navigateur reste ouvert, et signale à la cellule suivante que le serveur ne répond plus.

localhost est le nom du poste pour lui-même, d’adresse 127.0.0.1, et 8888 est le port du serveur : les échanges ne sortent pas du poste. Le jeton (token) de l’adresse est un mot de passe à usage unique ; sans lui, un autre poste du réseau ne peut pas exécuter de code sur ce serveur. La partie Prouver qui l’on est revient sur les mots de passe.

Adresse, nom et port

Pour joindre un serveur, il faut son adresse, et savoir à quel service on s’adresse sur cette machine.

Élément	Exemple	Rôle
adresse IP	140.82.121.4	le numéro de la machine sur le réseau
nom de domaine	github.com	le nom lisible par une personne ; le DNS le traduit en adresse IP
port	443, 22	le service visé sur la machine : le web, SSH
protocole	https, ssh	les règles d’échange sur ce port

Dans une adresse web comme https://github.com/alice/projet, ou dans une commande comme ssh alice@calcul.ecole.fr, le nom de domaine est github.com ou calcul.ecole.fr : il identifie le serveur.

Le DNS (Domain Name System) est un annuaire, qui associe un nom de domaine à une adresse IP. La requête DNS est faite une fois ; la réponse est gardée en mémoire. Le port 443 sert au web chiffré (HTTPS), le port 22 à SSH. Un pare-feu peut fermer le port 22 en sortie ; le cours 6 donne la marche à suivre dans ce cas. Savoir lire le nom de domaine d’une adresse sert aussi à reconnaître l’hameçonnage, présenté dans la partie suivante.

Débit et latence

Deux grandeurs indépendantes décrivent un lien. La latence est le temps que met le premier octet à arriver. Le débit est le nombre de bits qui arrivent chaque seconde.

La latence et le débit d’un lien.

Le temps d’un transfert vaut la latence plus la taille divisée par le débit.

temps = latence + taille ÷ débit	1 Ko sur une fibre à 1 Gbit/s	1 Go sur la même fibre
Paris – New York, 75 ms	75 ms + 0,008 ms : la latence seule compte	75 ms + 8 s : le débit seul compte

Pour un petit message, seule la latence compte ; pour un gros fichier, seul le débit compte. Un git push ordinaire envoie quelques Ko : l’attente vient des allers-retours.

La latence dépend de la distance

Dans une fibre optique, la lumière parcourt 200 000 km par seconde. Un aller-retour ne peut pas durer moins longtemps que ce trajet.

Depuis Paris, vers	Distance	Aller-retour mesuré	Part de la vitesse de la lumière
Londres	341 km	7 ms	49 %
Marseille	662 km	13 ms	55 %
New York	5 812 km	75 ms	77 %
Johannesburg	8 732 km	155 ms	57 %
Tokyo	9 717 km	242 ms	40 %
Sydney	16 964 km	267 ms	64 %

Les allers-retours sont des moyennes mesurées entre serveurs par wondernetwork.com, en septembre 2026. La dernière colonne compare au temps qu’aurait mis la lumière dans une fibre tendue en ligne droite. Un aller-retour entre Paris et Sydney ne descendra pas sous 170 ms, le temps de la lumière dans la fibre sur ce trajet. Les gains possibles portent sur les détours des câbles et sur les équipements traversés. Les grands services ont des serveurs sur chaque continent pour cette raison.

Le débit dépend du lien

Le lien le plus lent du trajet fixe le débit. Le plus souvent, il s’agit du dernier lien : le Wi-Fi ou la 4G.

Lien	Débit courant	Transférer 1 Go
Ethernet de la salle, câble	1 Gbit/s	8 s
Fibre à domicile	300 Mbit/s à 1 Gbit/s	8 à 27 s
Wi-Fi	50 à 300 Mbit/s	27 s à 3 min
4G	10 à 50 Mbit/s	3 à 13 min
ADSL	10 Mbit/s	13 min

Ces débits sont ceux observés en pratique. Le TD 5a en mesure un depuis la salle.

Avertissement

Les débits sont donnés en bits par seconde, et la taille des fichiers en octets. Un octet vaut 8 bits : 1 Gbit/s transfère 125 Mo par seconde. Les opérateurs donnent les débits en bits par seconde, et l’oubli de ce facteur 8 est l’erreur la plus fréquente.

Le sans-fil

Portée, débit, latence et consommation changent d’une technologie sans fil à l’autre.

Lien	Portée	Débit	Latence	Sert à
Bluetooth	10 m	1 à 2 Mbit/s	10 ms	écouteurs, capteurs
Wi-Fi	10 à 50 m	100 à 1 000 Mbit/s, partagés	2 à 10 ms	la salle, la maison
4G ; 5G	1 à 10 km	10 à 100 ; 100 à 1 000 Mbit/s	40 ms ; 15 ms	le terrain : RTK, cartes
LoRa	2 à 15 km	0,3 à 50 kbit/s	secondes	un capteur, des années de pile
GNSS	satellites, 20 000 km	50 bit/s, réception seule		se positionner

Une onde est partagée : le débit du Wi-Fi se divise entre les postes connectés. Les postes de la salle sont câblés pour cette raison.

Une onde s’écoute : sans chiffrement, toute personne à portée lit ce qui passe. Le chiffrement du Wi-Fi (WPA) protège contre les personnes à portée. HTTPS et SSH chiffrent sur tout le trajet, opérateur compris. La partie suivante y revient, avec l’interception d’un mot de passe.

Un récepteur GNSS écoute les satellites et calcule sa position ; il n’émet rien. Le message de navigation passe à 50 bit/s, et une première position à froid prend 30 s. Sur le terrain, les corrections RTK arrivent par la 4G. Un capteur LoRa envoie par exemple un relevé par heure, avec une pile qui dure cinq ans.

Un commit et un push

Un commit écrit sur le disque du poste ; un push traverse le réseau. Git permet ainsi de travailler sans réseau, et de pousser les commits plus tard.

Le commit reste sur le poste ; le push envoie les commits à la forge.

Un outil qui enregistrerait directement sur le serveur attendrait le réseau à chaque enregistrement, et ne fonctionnerait pas hors ligne. Le cours 6 emploie git push, puis git pull pour recevoir les commits des autres.

TD de la partie

• TD 5a, cours5/5a_mesures/, 15 minutes : relever le processeur, la mémoire, le disque et le lien réseau du poste dans le gestionnaire des tâches, puis mesurer quatre temps avec le script mesures.py : un calcul, la mémoire, le disque et le réseau.

Les TD des autres parties sont dans Travaux dirigés de la séance 5.