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Leçon 1 — Networking Fundamentals : modèles OSI / TCP-IP, médias, topologies

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Leçon 1 — Networking Fundamentals

Modèles OSI et TCP/IP, adressage IPv4/IPv6, médias, topologies, services applicatifs essentiels (DHCP, DNS, NTP, HTTP, SMTP).

Objectifs pédagogiques

  • Décrire les 7 couches du modèle OSI et les 4 couches du modèle TCP/IP avec leurs PDU respectives.
  • Convertir une adresse IPv4 entre les notations décimale pointée, binaire et CIDR ; calculer un masque de sous-réseau et le nombre d'hôtes utilisables.
  • Identifier les en-têtes IPv6, les types d'adresses (unicast, multicast, anycast, link-local fe80::/10) et la translation 6to4 / dual-stack.
  • Comparer les médias filaires (cuivre catégories 5e/6/6a/7/8, fibre monomode/multimode, connecteurs RJ-45/LC/SC/MTP) et sans fil (Wi-Fi 5/6/6E/7, bandes 2,4/5/6 GHz).
  • Configurer et dépanner les services DHCP, DNS, NTP, HTTP/HTTPS, SMTP, SNMP, syslog avec leurs ports standards.

1. Pourquoi ce socle est exigé par CompTIA

Le domaine 1 du référentiel N10-008 représente 24 % de l'examen, soit la pondération la plus élevée. CompTIA considère qu'un technicien réseau ne peut diagnostiquer aucune panne sans maîtriser le langage commun de l'industrie : les modèles en couches OSI et TCP/IP. Toute la suite du cursus (implémentations, opérations, sécurité, troubleshooting) repose sur ce vocabulaire.

Selon CompTIA (Network+ N10-008 Exam Objectives, p. 4) : « Compare and contrast the OSI model layers and encapsulation concepts. » Le candidat doit pouvoir associer un protocole, une PDU et un équipement à chacune des 7 couches.
Source : comptia.org/certifications/network (consultée le 2026-05-27).

2. Le modèle OSI couche par couche

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) publié par l'ISO/IEC 7498-1:1994 normalise la communication en 7 couches indépendantes. Chaque couche encapsule la précédente avec ses propres en-têtes (PDU).

#CouchePDUÉquipementExemples de protocoles
7ApplicationDataHTTP, HTTPS, FTP, SMTP, IMAP, DNS, SNMP
6PrésentationDataTLS/SSL, JPEG, ASCII, MIME
5SessionDataNetBIOS, RPC, SIP, PPTP
4TransportSegment (TCP) / Datagramme (UDP)Pare-feu L4TCP, UDP, SCTP, QUIC
3RéseauPaquetRouteurIPv4, IPv6, ICMP, OSPF, BGP
2LiaisonTrameSwitch, bridgeEthernet 802.3, 802.11, ARP, STP, VLAN 802.1Q
1PhysiqueBit / SymboleHub, câble, NICRJ-45, fibre, signaux électriques/optiques

Astuce mnémotechnique CompTIA : « All People Seem To Need Data Processing » (couches 7 → 1) ou en français « Toutes Les Petites Reines Tombent En Pâmoison ».

2.1 Le modèle TCP/IP (DoD)

Plus pragmatique, le modèle TCP/IP (RFC 1122, 1989) regroupe les couches OSI en 4 : Accès Réseau (1+2), Internet (3), Transport (4), Application (5+6+7). C'est le modèle réellement implémenté dans tous les systèmes d'exploitation modernes.

3. Adressage IPv4

Une adresse IPv4 (RFC 791) est un entier 32 bits écrit en quatre octets décimaux séparés par des points : 192.168.10.42. Elle est associée à un masque de sous-réseau (ou préfixe CIDR) qui détermine la portion réseau et la portion hôte.

3.1 Classes historiques (obsolètes mais examinées)

ClassePlageMasque par défautHôtes / réseau
A1.0.0.0 – 126.255.255.255/8 (255.0.0.0)16 777 214
B128.0.0.0 – 191.255.255.255/16 (255.255.0.0)65 534
C192.0.0.0 – 223.255.255.255/24 (255.255.255.0)254
D (multicast)224.0.0.0 – 239.255.255.255
E (réservée)240.0.0.0 – 255.255.255.255

3.2 Plages privées (RFC 1918)

  • 10.0.0.0/8 — grandes entreprises, datacenters
  • 172.16.0.0/12 — entreprises moyennes (172.16 à 172.31)
  • 192.168.0.0/16 — SOHO, box résidentielles
  • 169.254.0.0/16 — APIPA (Automatic Private IP Addressing) en cas d'échec DHCP

3.3 Sous-réseautage CIDR — méthode rapide

Pour un masque /26 : 32 - 26 = 6 bits hôtes, soit 2^6 - 2 = 62 hôtes utilisables (on retire l'adresse réseau et le broadcast). Le saut entre sous-réseaux est 256 - 192 = 64 (masque 255.255.255.192).

Exercice résolu — découpage

L'entreprise dispose du bloc 192.168.50.0/24 et souhaite créer 4 VLAN de 50 postes. Quel masque utiliser et quelles sont les plages ?

Résolution : 50 hôtes ⇒ 2^n - 2 ≥ 50 ⇒ n = 6 ⇒ masque /26 (255.255.255.192). Saut = 64.

  • VLAN 10 : 192.168.50.0/26 (hôtes .1 → .62)
  • VLAN 20 : 192.168.50.64/26 (hôtes .65 → .126)
  • VLAN 30 : 192.168.50.128/26 (hôtes .129 → .190)
  • VLAN 40 : 192.168.50.192/26 (hôtes .193 → .254)

4. Adressage IPv6 (RFC 8200)

Une adresse IPv6 est codée sur 128 bits, écrite en 8 groupes hexadécimaux : 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334. Les zéros consécutifs peuvent être compressés une seule fois avec :: : 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334.

PréfixeTypeUsage
2000::/3Global unicastRoutable sur Internet
fc00::/7Unique local (ULA)Équivalent RFC 1918 IPv4
fe80::/10Link-localAuto-configurée, non routée
ff00::/8MulticastRemplace broadcast IPv4
::1/128LoopbackÉquivalent 127.0.0.1

Mécanismes de transition : dual-stack (IPv4 + IPv6 simultanés, recommandé), 6to4 (tunneling), NAT64/DNS64 (passerelle).

5. Médias et topologies

5.1 Câbles cuivre Ethernet

CatégorieDébit maxFréquenceDistance maxUsage
Cat 5e1 Gbps100 MHz100 mSOHO legacy
Cat 61 Gbps (10 Gbps à 55 m)250 MHz100 mBureau standard
Cat 6a10 Gbps500 MHz100 mDatacenter, PoE++
Cat 7 / 7a10 / 40 Gbps600 / 1000 MHz100 mIndustriel blindé
Cat 840 Gbps2000 MHz30 mTop of Rack datacenter

5.2 Fibre optique

  • Monomode (SMF, jaune) — cœur 9 µm, laser, distance 10-100 km, télécom WAN
  • Multimode (MMF) — cœur 50/62,5 µm, LED/VCSEL, distance 300 m – 2 km, datacenter LAN
  • Connecteurs : LC (small form factor, le plus courant), SC (push-pull), ST (bayonnette), MTP/MPO (multifibre 12/24)

5.3 Topologies physiques et logiques

  • Étoile (star) — tous les nœuds reliés à un switch central. Topologie LAN par défaut.
  • Maillée (mesh full / partial) — redondance maximale, utilisée en WAN et SD-WAN.
  • Bus — historique, un seul média partagé (10BASE2). Obsolète.
  • Anneau (ring) — Token Ring, FDDI. Obsolète sauf MetroEthernet.
  • Hybride / spine-leaf — architecture datacenter moderne (2 niveaux, ECMP).

6. Ports et services essentiels

PortProtocoleUsage
20/21 TCPFTPTransfert fichiers (data/control)
22 TCPSSH / SFTP / SCPAdministration sécurisée
23 TCPTelnetAdmin non chiffrée (obsolète)
25 TCPSMTPEnvoi mail serveur-à-serveur
53 TCP/UDPDNSRésolution noms ↔ IP
67/68 UDPDHCPAttribution IP automatique
69 UDPTFTPBackup configs réseau
80 TCPHTTPWeb non chiffré
110 TCPPOP3Réception mail
123 UDPNTPSynchro horaire
143 TCPIMAPRéception mail synchronisée
161/162 UDPSNMP / SNMP trapSupervision équipements
389 / 636 TCPLDAP / LDAPSAnnuaire
443 TCPHTTPSWeb chiffré TLS
445 TCPSMBPartage fichiers Windows
465 / 587 TCPSMTPS / SubmissionEnvoi mail client→serveur
514 UDPSyslogCentralisation logs
636 TCPLDAPSLDAP sur TLS
993 / 995 TCPIMAPS / POP3SMail chiffré
3389 TCPRDPBureau à distance Windows
Astuce examen N10-008 : CompTIA pose toujours 4-6 questions sur les ports. Apprenez-les par cœur sous forme de flashcards. Concentrez-vous sur les doublets sécurisés/non-sécurisés : 21/22, 23/22, 25/465, 80/443, 110/995, 143/993, 389/636.

7. Services applicatifs critiques

7.1 DHCP — Dynamic Host Configuration Protocol

DHCP attribue automatiquement IP, masque, passerelle, DNS et autres options. Échange DORA : Discover (broadcast client) → Offer (serveur) → Request (client) → Ack (serveur). Le bail (lease) peut être renouvelé à 50% (T1) et 87,5% (T2).

7.2 DNS — Domain Name System

DNS traduit noms ↔ IP. Types d'enregistrements à connaître :

  • A — nom → IPv4
  • AAAA — nom → IPv6
  • CNAME — alias
  • MX — serveur mail (priorité)
  • NS — serveur de noms autoritaire
  • PTR — IP → nom (résolution inverse, in-addr.arpa)
  • SOA — Start of Authority (zone master)
  • SRV — service (utilisé par AD, SIP)
  • TXT — texte libre (SPF, DKIM, DMARC, vérification domaine)

8. Pièges fréquents à l'examen

Pièges classiques :
  • Confondre /24 (masque 255.255.255.0, 254 hôtes) et /25 (masque 255.255.255.128, 126 hôtes).
  • Oublier que le port 53 utilise TCP ET UDP (UDP pour les requêtes courtes, TCP pour les transferts de zone > 512 octets).
  • Penser que IPv6 a un broadcast — il n'y en a pas, remplacé par multicast all-nodes ff02::1.
  • Confondre la commande ipconfig (Windows) et ifconfig / ip addr (Linux/macOS).
  • L'adresse APIPA 169.254.x.x signifie que le serveur DHCP est inaccessible — pas une bonne nouvelle.

9. Synthèse — points-clés à retenir

  • OSI = 7 couches, TCP/IP = 4 couches (modèle réel)
  • IPv4 = 32 bits / IPv6 = 128 bits
  • RFC 1918 = privé : 10/8, 172.16/12, 192.168/16
  • APIPA 169.254/16 = échec DHCP
  • Catégorie cuivre Cat 6a = 10 Gbps sur 100 m
  • Fibre monomode = WAN longue distance / multimode = LAN datacenter
  • DORA = Discover-Offer-Request-Ack
  • Ports critiques : 22, 53, 80, 443, 3389
  • DNS supporte TCP et UDP sur le port 53
  • IPv6 supprime broadcast et NAT, utilise SLAAC + multicast

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