LES RESEAUX INFORMATIQUES

Cours sur les Réseaux Informatiques

• Contenu de la matière : 
• 1. Généralités sur le réseau informatique :
• Introduction.
• Topologie.
• 2 .Présentation et définition techniques en imagerie médicale :
• Les systèmes d’information médicale.
• Les réseaux d’imagerie médicale.
• 3. Objectifs :
• Les éléments de structure d’un réseau d’imagerie :
• Le RIS (système d’information en radiologie).
• Le PACS : (picture archiving and communication).
• 4. Conditions du développement de réseaux(RIS, PACS) :
• Normes :
• DICOM (digital imaging communication in medicine).
• Le HL7 (health level7).
• Le IHE (integrating the healthcare enterprise).
• Avantages du PACS :
• pour les patients.
• Pour les radiologues, cliniciens et médecins.
• Pour les manipulateurs.
• Personnel du secrétariat.
• Du point de vue économique et organisation du travail

glossaire

• LAN : local area network (réseau local).
• OS/2 : operating system/2.
• PACS : picture archiving and communication system.
• RAID : redundant array of independant disks.
• SIH : système d'information hospitalier.
• SIR : système d'information radiologique.
• TCP-IP : transport control protocol-internet protocol.
• TIFF : tagged image file format.
• Token Ring : topologie de réseau en anneau.
• Vines : virtual networking software.
• WAN : wide area network (réseau étendu).
• WAVELET : Compression par ondelettes

​

•  l ADSL signifie Asymmetric Digital Subscriber Line (Ligne Numérique d'Abonné) TM : asynchronous transfer mode.
• CD-ROM : compact disc-read onlymemory.
• DICOM : digital imaging and communication in medecine.
• DLT : digital linear tape.
• DON : disque optique numérique.
• DOM : disque optique magnétique.
• DVDR : digital video disk reinscriptible.
• EDIFACT : electronic data interchange for administration, commerce andtransport.
• FDDI : fiber distributed data interface.
• HL7 : healthcare level 7.
• IMACS : Image management and communication system.
• JAVA : langage interprété et orienté objet developpé par SUN.
• JPEG : algorithme de compression mis au point par le joint photographicexpert group.
• wifi est un ensemble de protocoles de communication sans fil(wirless fidelity)

Qu'est-ce qu'un réseau?�

• Le terme générique « réseau » définit un ensemble d'entités (objets, personnes, etc.) interconnectées les unes avec les autres.
• Un réseau permet ainsi de faire circuler des éléments matériels ou immatériels entre chacune de ces entités selon des règles bien définies.

• Réseau (en anglais network) : Ensemble des ordinateurs et périphériques connectés les uns aux autres. Notons que deux ordinateurs connectés ensemble constituent à eux seuls un réseau minimal.
• mise en réseau (en anglais networking) : Mise en oeuvre des outils et des tâches permettant de relier des ordinateurs afin qu'ils puissent partager des ressources en réseau.
• �

Selon le type d'entité concernée, le terme utilisé sera ainsi différent :�

​

• réseau de transport: ensemble d'infrastructures et de disposition permettant de transporter des personnes et des biens entre plusieurs zones géographiques
• réseau téléphonique: infrastructure permettant de faire circuler la voix entre plusieurs postes téléphoniques
• réseau de neurones: ensemble de cellules interconnectées entre-elles
• réseau de malfaiteurs: ensemble d'escrocs qui sont en contact les uns avec les autres (un escroc en cache généralement un autre!)
• réseau informatique: ensemble d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données numériques (valeurs binaires, c'est-à-dire codées sous forme de signaux pouvant prendre deux valeurs : 0 et 1)
• �

Reseau téléphonique / électrique / ferroviaire / aérien /  routier / fluvial

• Un réseau est un ensemble d’équipements (ordinateurs, imprimantes, …) interconnectés qui servent à acheminer un flux d’informations.
• Ensemble d'ordinateurs reliés entre eux par des câbles. Ces ordinateurs peuvent ainsi partager des ressources (modem, disque dur, lecteur de CD-Rom, applications etc.) et échanger des données�

​

 Qu’est ce qu’un Réseau informatique ?�

Définition :

�Un réseau informatique est constitué d'un ensemble de matériels informatiques actifs (Ordinateur,routeurs...) communiquant au travers de supports de communication passifs (filaires : ligne téléphonique en cuivre ou ligne en fibre optique, hertzien, et satellitaire) afin d'échanger des informations.

Les échanges sont normalisés par des protocoles de communication dont le plus connu est IP (Internet Protocol).

​

• Un réseau informatique est un ensemble d'appareils (ordinateurs et périphériques) reliés entre eux dans le but de permettre à ses utilisateurs de transférer des informations électroniques Il permet de communiquer, partager des ressources matérielles et logicielles. 

​

Définition

• Un réseau désigne un ensemble d’équipements interconnectés pour permettre la communication de données entre applications, quelles que soient les distances qui les séparent.
• Un réseau s’appuie sur deux notions fondamentales :
• L’interconnexion qui assure la transmission des données d’un nœud à un autre.
• La communication qui permet l’échange des données entre processus.

• On appelle noeud (node) l’extrémité d’une connexion.
• Un processus est un programme en cours d’exécution et représente le bout d’une communication dans un réseau informatique

Des réseaux pour quoi faire?�

• regrouper plusieurs ordinateurs dans un réseau pour  partager et échanger:
• des fichiers (texte, image, son, vidéo, …)
• partager des périphériques (imprimante, modem, scanner, …)
• partager des applications

LES AVANTAGES D’UN RESEAU

• Partager des ressources matérielles et logicielles (serveur d’impression et serveur d’application)
• Centraliser les données importantes (serveur de fichier)
• Travailler ensemble
• Faciliter la maintenance

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Le lien physique��Les données informatiques se présentent sous forme d'un flux d'informations binaire ou bits, de nature électrique, optique, etc...��La communication de  ces données entre un émetteur et un récepteur; nécessite en premier lieu la présence d'un lien ou vecteur physique.��

Les règles de communication entre les machines : �les protocoles de communication

• Pour pouvoir communiquer entre eux, au sein d’un réseau, les ordinateurs de celui-ci doivent « parler » le même langage (appelé protocole). L’interconnexion de différents réseaux est possible grâce à l’harmonisation de ces protocoles.

​

• Le protocoles est l’ensembles des règles qui doivent être respectées pour réaliser un échange d'information entre ordinateurs

​

• Les concepteurs d’Internet ont mis au point le protocole TCP/IP (Transmission Control Protocole/Internet Protocole), dans ce protocole chaque ordinateur est identifié par une adresse IPcomposée de quatre groupes de nombres inférieurs à 256 (ex : 187.112.5.78) pour faciliter la mémorisation elle est convertie en texte (ex : http://www.presentation.org

​

​

​

​

L'adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur sur réseau (c'est-à-dire qu'il n'existe pas sur le réseau deux ordinateurs ayant la même adresse IP).

De même, l'adresse postale (nom, prénom, rue, numéro, code postal et ville) permet d'identifier de manière unique un destinataire.

MODE DE TRANSMISSION

• Les réseaux informatiques peuvent être organisés selon deux modes de transmission:

​

• Le réseau poste à poste
• L'architecture d'égal à égal (angl. peer-to-peer, improprement appelée poste-à-poste)
• Le réseau avec serveur dédié

​

-L'architecture client/serveur

�- L'architecture d'égal à égal (angl. peer-to-peer, improprement appelée poste-à-poste)

�

LE RESEAU POSTE à POSTE

• Principe : chaque poste peut mettre ses ressources à la disposition du réseau (il joue le rôle de SERVEUR) et bénéficier des ressources des autres postes (il est alors CLIENT)
• Inconveneants
• Moins de sécurité et ingerables a plus de 10 posts

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LE CLIENT / SERVEUR

​

Serveur: Qui ont pour vocation de fournir des services aux machines strictement clientes du réseau : DES ESOURCES ET Données et de gérer de façon centrale toutes les composantes du réseau et de le sécuriser

​

CLIENT: l’ordinateur qui accède aux données partagées et fournies par un serveur1 seul par réseau)

​

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LE RESEAU AVEC SERVEUR DEDIE

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Le réseau centralisé

• Un ordinateur puissant en commande plusieurs autres.��C'est le principe du Minitel et de beaucoup de Mini réseaux en entreprise.�Ce type d'architecture répond à la régle du Client/Serveur��Le poste client envoie une requete au serveur (par exemple lui demander l'heure) et le serveur lui donne un réponse (il est 12h10).

Caractéristiques

Les caractéristiques de base d’un réseau sont :

​

• La topologie qui définit l’architecture d’un réseau : on distinguera

la topologie physique qui définit la manière dont les équipements sont interconnectés entre eux,.

de la topologie logique qui précise la manière dont les équipements communiquent entre eux.

​

• Le débit exprimé en bits/s (ou bps) qui mesure une quantité de

données numériques (bits) transmises par seconde (s).

​

• La distance maximale (ou portée) qui dépend de la technologie mise

en oeuvre.

• Le nombre de noeuds maximum que l’on peut interconnecter.

Éléments d’un réseau

• Il faut un ensemble d’équipements matériels et logiciels.

On peut citer par exemple :

• une carte réseau, (parfois appelé coupleur): il s'agit d'une carte intermédiaire entre l’ordinateur et le câble réseau
• des supports “physiques“ de transmission qui sont: (câbles , cuivre paires torsadées, fibre optique, prises RJ45, WIFI, CPL, ligne téléphonique, ADSL, ).
• Les équipements d’interconnexion :
• concentrateur (hub)
• commutateur (switch)
• routeur (router).
• un navigateur, un client de messagerie, un serveur web, ... et une pile de protocoles.

​

• Câble Coaxial (jaune)
• Coaxial, 10Base5
• Topologie : Bus
• 500m maxi
• Postes espacés de �n*2,5 m
• Ajout à la volée
• Pas d’interruption
• Pas de retrait possible

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• Paires Torsadées
• Différentes normes
• 10BaseT (10 Mbits/s) Cat. 3
• 100BaseT (100 Mbits/s) Cat. 5
• 1000BaseTX (1 Gbits/s) Cat. 6,7
• Topologie en Etoile
• Longueur câble maxi :150m
• Ajout ou retrait de matériel sur le concentrateur ou commutateur Sans Interruption de fonctionnement
• Moins sensible aux perturbations.

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• Fibre Optique :
• Câble rond, xxxBaseFX
• 100BaseF (100Mbits/s)
• 1000BaseF (1 Gbits/s)
• Topologie en BUS/Etoile
• Longueur maxi :1,5 km
• Insensible aux bruits électromagnétiques

Réseaux : Les Médias

Cœur

Tube

Renfort

Gaine extérieure

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• Sans fil :
• Faisceau hertzien
• Quelques km
• 2 🡪 30 Mb/s
• Perturbations !
• Courbure terrestre !
• Radio WIFI
• 30 m 🡪 quelques km
• Débit : 54 Mb/s
• Loi stricte
• Norme IEEE 802.11

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• Sans fil :
• Satellites :
• Géostationnaire
• 36000 km
• 150 Mb/s
• 1s aller-retour !
• Orbite moyenne
• 5000 km
• 10 🡪 40 Kb/s
• 0,2s aller-retour
• Orbite basse
• 250 🡪 600 km
• 🡪 150 Mb/s
• 0,1s aller-retour

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• Sans fil :
• Infrarouge :
• Quelques mètres
• À vue
• Quelques kb/s
• Laser :
• À vue
• Portée raisonnable
• Plusieurs Mb/s
• Point à point
• Alignement !

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

• CPL: courant porteur en ligne
• Débits :
• 85 Mb/s
• 200 Mb/s
• 500 Mb/s
• Avantages :
• Aucun câblage
• Coût des boitiers raisonnable
• Inconvénients :
• Perturbations par les appareils électriques

Réseaux : Les Médias

2 Liaison de données

1 Physique

E. DERENDINGER

Réseaux : Les cartes Réseaux

Carte Réseau :

• Type de connecteur : BNC ou RJ45
• Adresse MAC (48 bits ) unique pour chaque carte
• Pilotes d’installation

​

2 Liaison de données

1 Physique

Numéro unique du constructeur (3 x 8 bits)

Numéro unique de la carte définit par le constructeur �(3 x 8 bits)

E. DERENDINGER

E. DERENDINGER

Le Modem :

Système qui permet de relier un ordinateur au réseau WAN (Internet) par l’intermédiaire d’une ligne téléphonique.

2 Liaison de données

1 Physique

Réseaux : Les Eléments actifs

Protocoles de liaison physique�

Cordon de brassage

Connecteur RJ45

E. DERENDINGER

Le Concentrateur (HUB):

Système de connexion centralisé où se connectent tous les câbles d’un réseau.

​

2 Liaison de données

1 Physique

Réseaux : Les Eléments actifs

E. DERENDINGER

Le Commutateur (Switch):

Système de connexion centralisé où se connectent tous les câbles d’un réseau avec des fonctions avancées :

• Optimisation du débit de chaque port en fonction des besoins.
• Système administrable pour séparé différents réseaux et filtrer les ordinateurs.

​

2 Liaison de données

1 Physique

Réseaux : Les Eléments actifs

E. DERENDINGER

Le Routeur :

Système qui permet de relier différents réseaux entre eux

• Il a pour rôle de diriger et de router les informations vers la bonne destination.
• C’est aussi la porte d’accès vers l’extérieur (Internet) : Adresse de la Passerelle dans la configuration TCP-IP de l’ordinateur.

4 Transport

Réseaux : Les Eléments actifs

3 Réseau

E. DERENDINGER

Le Pont :

Système de connexion entre 2 réseaux

4 Transport

Réseaux : Les Eléments actifs

3 Réseau

Matériel d'interconnexion�

• Le concentrateur
• Quand il reçoit une information en provenance d'un des ordinateurs connectés, le hub la diffuse à tous les autres ordinateurs connectés, quelque soit le destinataire réel du message.
• Il est parfois appelé : hub, concentrateur ou multi répéteur.��Le Hub a pour tache d'interconnecter les machines du réseau; on va donc y  brancher les câbles provenant des différents ordinateurs, imprimantes réseau, hubs ou Switch en cascade, .... �

Le commutateur (Switch)

​

• Le commutateur a pour tache d'interconnecter les machines du réseau; Il se connecte comme un hub.��Principe de fonctionnement du switch :��Un commutateur (switch) se comporte comme un pont filtrant : quand il reçoit une information en provenance d'un des ordinateurs connectés, le switch la transmet à ordinateur destinataire  du message. Contrairement au hub, on peut donc dire qu'il est « intelligent », car il est capable de savoir qui est le destinataire d'un message.��Un pont sépare les « domaines de collision », afin de limiter le nombre des collisions. �

​

Divers... - Courant porteur (CPL) : une porteuse H.F. est injectée sur le circuit électrique.��- ADSL : une porteuse H.F. est injectée sur le circuit téléphonique.��- Laser : un faisceau laser est modulé par le flux binaire.

 Technologies de liaison

E. DERENDINGER

3 Réseau

Ligne ADSL

Les médias : �Câbles Réseaux

Réseaux : Architecture Matérielle (Physique)

Les Réseaux et leur dimension�

• Les réseaux peuvent avoir différentes tailles

• Les LAN :
• Local Area Network ou Réseau Locaux
• Typiquement le réseau local d’entreprise
• dans un même bâtiment ou même locaux

• Les MAN :
• Metropolitan Area Network ou Réseaux Métropolitains
• Typiquement le réseau d’agences
• dans une même ville

• Les WAN :
• Wide Area Network ou Réseaux Etendus
• Typiquement les réseaux nationaux ou continentaux

LA TOPOLOGIE DU RESEAU

C’est la façon dont les ordinateurs sont matériellement interconnectés :

​

Topologie en étoile

​

Topologie en bus

​

Topologie en anneau

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LES RESEAUX PRIVES

​

Selon le nombre de postes reliés et leur éloignement, on distingue 2 types de réseaux :

​

LAN * WAN

​

​

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LAN

WAN

1 km

10 km

Les réseaux locaux : LAN

Local Area Network

Ensemble d’ordinateurs situés sur un même site et connectés à un réseau :

​

• 1 seul emplacement physique
• Poste à poste ou client serveur
• Forme de réseau la plus simple

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Les réseaux étendus : WAN

Wide Area Network

Lan distants géographiquement et reliés par des lignes téléphoniques à haut débit

connectés

par des

routeurs :

​

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Intranet, Extranet, Internet ?

La constitution d’un réseau privé (LAN ou WAN) constitue un INTRANET.

​

Si une entreprise autorise ses partenaires à utiliser en partie son Intranet alors elle crée un EXTRANET.

​

La communication a lieu via INTERNET: un ensemble de réseaux privés reliés les uns aux autres

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Topologie des réseaux�

• Que signifie le terme « topologie »
• Un réseau informatique est constitué d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes de communication (câbles réseaux, etc.) et des éléments matériels (cartes réseau, ainsi que d'autres équipements permettant d'assurer la bonne circulation des données). L'arrangement physique, c'est-à-dire la configuration spatiale du réseau est appelé topologie physique. On distingue généralement les topologies suivantes :

�

• La topologie logique, par opposition à la topologie physique, représente la façon dont les données transitent dans les lignes de communication. Les topologies logiques les plus courantes sont:.
• Ethernet :
• ,TokenRing 
•  FDDI.

• .Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets. C'est une norme internationale : ISO/IEC 8802-3. Depuis les années 1990, on utilise très fréquemmentEthernet sur paires torsadées pour la connexion des postes clients, et des versions sur fibre optique pour le cœur du réseau.

​

• , TokenRing Token ring. ... Le token ring ou anneau à jeton est une topologie de réseau associée à un protocole de réseau local qui fonctionne sur la couche « liaison » du modèle OSI. Le protocole utilise une trame spéciale de trois octets, appelée jeton, qui circule dans une seule direction autour d'un anneau.
• et FDDI. Fiber Distributed Data Interface (FDDI) est un type de réseau informatique LAN ou MAN permettant d'interconnecter plusieurs LAN à une vitesse de 100 Mbit/s sur de la fibre optique (ce qui lui permet d'atteindre une distance maximale de 200 km ).

​

La topographie décrit l'organisation physique du réseau, celle que l'on voit... on parle aussi parfois de topologie physique.�

topographie en bus : tous les postes sont reliés à un conducteur (fil) électrique commun.�Avantages : câblage simple, économique.�Inconvénients : si le bus est rompu, de nombreux postes sont déconnectés; collisions inévitables.��topographie en étoile : tous les postes convergent vers un point central.�Avantages : si un lien est rompu, un seul poste est déconnecté. collisions évitables sous conditions.�Inconvénients : câblage couteux; matériel d'interconnexion nécessaire.��topographie en anneau : chaque poste à deux voisins; le dernier étant rebouclé sur le premier.�Avantages : câblage relativement économique; pas de collisions;�Inconvénients : si le bus est rompu, de nombreux postes sont déconnectés;��

• Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un réseau. En effet, dans une topologie en bus tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot « bus » désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau. ��

​

LA TOPOLOGIE EN BUS ou 10BASE2

Le média utilisé est un câble coaxial fin (fil de cuivre) .

Débit : 10 Mbits/s

Longueur : 185 m max

Sensible aux perturbations électro-magnétiques

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Topologie en étoile�

• Dans une topologie en étoile, les ordinateurs du réseau sont reliés à un système matériel central appelé concentrateur (en anglais hub, littéralement moyen de roue). Il s'agit d'une boîte comprenant un certain nombre de jonctions auxquelles il est possible de raccorder les câbles réseau en provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour rôle d'assurer la communication entre les différentes jonctions. 

​

• Contrairement aux réseaux construits sur une topologie en bus, les réseaux suivant une topologie en étoile sont beaucoup moins vulnérables car une des connexions peut être débranchée sans paralyser le reste du réseau.�
• En revanche, un réseau à topologie en étoile est plus onéreux qu'un réseau à topologie en bus car un matériel supplémentaire est nécessaire (le hub).

​

LA TOPOLOGIE EN ETOILE

Les stations sont reliées à un commutateur (switch) ou bien un concentrateur (hub) situé au centre du réseau. La norme utilisée pour ce type de réseau s’appelle : Ethernet.

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LA TOPOLOGIE EN ETOILE 100BaseTX

Le média utilisé est un fil de cuivre à paires torsadées (cat 5).

Débit : 100 Mbits/s

Longueur : 100 m max

Sensible aux perturbations électro-magnétiques

​

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LA TOPOLOGIE EN ETOILE 100BaseF

Le média utilisé est la fibre optique

Débit : 155 Mbits/s à 10 Gbits/s

Longueur : pas de max

Insensible aux perturbations électro-magnétiques

​

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LA TOPOLOGIE EN ANNEAU

Les stations sont reliées à un MAU (Multistation Access Unit) situé au centre du réseau qui va gérer les communications entre postes d’une façon différente d’un concentrateur.

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Les services réseaux�

�

• �définition : partager une ressource , c'est rendre disponible pour l'ordinateur B une ressource connectée à l'ordinateur A     ��Exemples : un modem,  un lecteur ou un graveur de CDROM, un disque dur (ou juste un répertoire, un fichier de ce disque),  une imprimante, etc....��définition : partager une compétence, c'est rendre disponible pour l'ordinateur B un logiciel qui est installé sur l'ordinateur A   ��Exemple : un logiciel de calcul scientifique installé sur un super-ordinateur.�

​

Les règles de communication entre les machines : �les protocoles de communication.

• Afin qu'il puisse recevoir ou transmettre des données sur un réseau, un appareil (ordinateur ou périphérique) doit respecter un certain nombre de règles regroupées sous le terme de protocoles

​

L'adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur sur réseau (c'est-à-dire qu'il n'existe pas sur le réseau deux ordinateurs ayant la même adresse IP).

De même, l'adresse postale (nom, prénom, rue, numéro, code postal et ville) permet d'identifier de manière unique un destinataire.

Tout comme avec l'adresse postale, il faut connaître au préalable l'adresse IP de l'ordinateur avec lequel vous voulez communiquer.

L'adresse IP se présente le plus souvent sous forme de 4 nombres (entre 0 et 255) séparés par des points. Par exemple: 204.35.129.3

• Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est le numéro qui identifie chaque ordinateur connecté à Internet, ou plus généralement et précisément, l'interface avec le réseau de tout matériel informatique (routeur, imprimante) connecté à un réseau informatique utilisant l'Internet Protocol.

​

Les règles de communication entre les machines : �les protocoles de communication.

Afin qu'il puisse recevoir ou transmettre des données sur un réseau, un appareil (ordinateur ou périphérique) doit respecter un certain nombre de règles regroupées sous le terme de protocoles

TCP/IP : (Transport Control Protocol/Internet Protocol) protocole utilisé sur le réseau Internet pour le transfert de l'information.

L'adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur sur réseau (c'est-à-dire qu'il n'existe pas sur le réseau deux ordinateurs ayant la même adresse IP).

De même, l'adresse postale (nom, prénom, rue, numéro, code postal et ville) permet d'identifier de manière unique un destinataire.

Tout comme avec l'adresse postale, il faut connaître au préalable l'adresse IP de l'ordinateur avec lequel vous voulez communiquer.

L'adresse IP se présente le plus souvent sous forme de 4 nombres (entre 0 et 255) séparés par des points. Par exemple: 204.35.129.3

Une adresse IP (avec IP pour Internet Protocol) est le numéro qui identifie chaque ordinateur connecté à Internet, ou plus généralement et précisément, l'interface avec le réseau de tout matériel informatique (routeur, imprimante) connecté à un réseau informatique utilisant l'Internet Protocol.