Exercices: Les éléments d'un réseau

Qu'est-ce qu'un routeur ? Expliquer avec vos mots les deux grandes tâches qu'il remplit dans le réseau de votre maison et où il est normalement placé.

Quand internet est coupé à la maison, l'imprimante reliée à l'ordinateur continue de fonctionner, mais vous ne pouvez pas regarder de vidéos en ligne. Expliquer quel réseau vous utilisez dans chaque cas (le réseau local de la maison ou internet) et quelle différence existe entre les deux.

La figure montre le réseau d'une maison avec ses appareils, mais l'appareil central est caché par un point d'interrogation, comme le montre le schéma.

Quel est l'appareil marqué d'un « ? » et quel rôle joue-t-il entre le réseau local et internet ? Indiquer également quels appareils de la figure sont connectés par câble et lesquels par Wi-Fi, et expliquer ce qui vous a permis de le savoir.

Vrai ou faux ? Justifier chaque réponse : (a) le Wi-Fi de la maison peut continuer à fonctionner même si internet est coupé ; (b) n'importe quel appareil équipé du Wi-Fi peut se connecter à n'importe quel réseau sans mot de passe ; (c) les voyants de la box indiquent si elle fonctionne bien ; (d) plus on est loin de la box, mieux le signal arrive.

Dresser la liste d'au moins cinq appareils actuellement connectés à la box de votre maison (ou de la salle de classe) et indiquer lequel vous surprend le plus de trouver sur un réseau, en expliquant pourquoi.

Expliquer ce qu'est un point d'accès Wi-Fi et en quoi il se différencie du routeur. Indice : chez vous, il y a en général un seul appareil qui fait tout, alors qu'au collège il y a de nombreux points d'accès répartis dans les couloirs.

Le connecteur du câble réseau est différent de l'USB et ne rentre pas dans son port. Expliquer pourquoi chaque type de câble a sa propre forme de connecteur et quels problèmes cela évite lors de la mise en place d'un réseau.

Un téléphone peut-il être « connecté au Wi-Fi » et, en même temps, ne pas avoir accès à internet ? Expliquer la différence entre se connecter au réseau local de la box et accéder à internet, et décrire une situation dans laquelle cela se produirait.

Chez vous, le Wi-Fi arrive très mal dans la pièce la plus éloignée de la box. Proposer deux solutions différentes (déplacer la box, installer un point d'accès ou un répéteur, tirer un câble réseau…) et comparer leurs avantages et leurs inconvénients avant de décider laquelle vous recommanderiez.

Votre frère joue en ligne depuis sa chambre en Wi-Fi et se plaint que « ça rame ». Analyser si connecter son ordinateur à la box par câble peut améliorer la connexion, en raisonnant sur les différences entre câble et Wi-Fi en matière de débit, de stabilité et d'interférences.

Décrire avec des mots (vous pouvez vous aider d'un croquis dans votre cahier) le réseau de votre maison ou celui de la salle de classe : quels appareils sont connectés, comment chacun se connecte (câble ou Wi-Fi) et quel élément les relie à internet. Indiquer quel est selon vous le point le plus faible de ce réseau.

La figure montre une maison de deux étages avec la box au rez-de-chaussée et les zones de couverture de son signal Wi-Fi, comme le montre le schéma.

Raisonner pour dire quels appareils auront un bon ou un mauvais signal selon la zone de couverture où ils se trouvent et expliquer pourquoi. Proposer ensuite où placer un répéteur Wi-Fi pour que le téléphone marqué d'un « ? » reçoive une bonne couverture.

Le téléphone affiche l'icône Wi-Fi pleine, mais les vidéos ne se chargent pas. Expliquer comment il est possible d'avoir un « bon signal » sans avoir internet, et décrire une vérification simple pour savoir si le problème vient du Wi-Fi de la maison ou de la connexion à internet.

Dans la salle d'informatique, presque tous les ordinateurs sont reliés par câble, alors que chez vous, presque tout fonctionne en Wi-Fi. Comparer ces deux choix en tenant compte du nombre d'appareils, de la stabilité dont chaque lieu a besoin et de la facilité à déplacer les appareils.

Votre voisin voit le nom de votre réseau Wi-Fi dans la liste de son téléphone. Expliquer jusqu'où peut porter le signal d'une box, ce qui l'affaiblit (murs, étages, distance) et pourquoi le mot de passe vous protège même si le signal sort de chez vous.

Dans un tiroir se trouve une vieille box qui ne sert plus. Proposer deux façons de la réutiliser pour améliorer le réseau de la maison (par exemple, comme point d'accès dans une autre pièce ou comme répéteur) et expliquer quelle configuration minimale serait nécessaire dans chaque cas.

Le principal d'un collège de trois cents élèves propose de remplacer toute l'installation réseau de l'établissement par un unique routeur domestique standard à 30 €, en argumentant que « si à la maison il donne une connexion à quatre personnes en même temps, ici il suffira de mettre un mot de passe pour tout le monde ». Réfuter sa proposition en justifiant techniquement trois problèmes graves qui surviendront le premier jour de classe (liés à la saturation des connexions, à la portée du signal et à la sécurité) et concevoir l'infrastructure de base dont le collège a réellement besoin pour desservir toutes les salles.

Après le passage d'un orage, vous essayez de naviguer sur internet depuis l'ordinateur et le navigateur indique « Pas de connexion ». Pourtant, vous constatez que vous pouvez imprimer sans problème sur l'imprimante réseau du salon et ouvrir des documents enregistrés sur un autre ordinateur de la maison. Votre frère affirme : « La box est cassée et le réseau de la maison est tombé. » Réfuter son affirmation en démontrant quelle partie du réseau fonctionne encore et laquelle est en panne, et expliquer quelles vérifications physiques vous feriez sur les voyants de la box pour savoir si la panne se situe chez vous ou sur la ligne du fournisseur d'accès.

Une boulangerie veut connecter sa caisse enregistreuse, l'imprimante de tickets et le téléphone du patron, et proposer en plus du Wi-Fi gratuit aux clients. Concevoir le réseau : de quels éléments il a besoin, comment chaque appareil est connecté et pourquoi il vaut mieux que les clients utilisent un réseau séparé de celui de la caisse.

Le propriétaire d'un hôtel de trois étages veut une bonne couverture Wi-Fi dans toutes les chambres. Son idée initiale est de placer la box à la réception (rez-de-chaussée) et deux répéteurs Wi-Fi sans fil standard dans les couloirs des étages supérieurs. Prévoir deux problèmes que posera cette solution (en matière de perte de débit et de stabilité) et concevoir une alternative technique plus efficace en indiquant quels éléments réseau seraient nécessaires, comment les étages communiqueraient physiquement et pourquoi il est essentiel de séparer le réseau des clients du réseau de gestion de l'hôtel.

Dans un immeuble, deux voisins mitoyens ont souscrit un abonnement à la fibre optique à très haut débit, mais tous deux subissent des coupures continuelles et une lenteur désespérante de leur connexion Wi-Fi. En analysant l'environnement avec une application, ils découvrent que leurs deux box émettent sur le canal 6 de la bande des 2,4 GHz. Interpréter ce qui se passe techniquement avec les ondes et l'information transmise, et proposer deux solutions différentes pour résoudre le conflit (l'une en modifiant la configuration du canal et l'autre en changeant de bande de fréquence), en justifiant laquelle offrira les meilleures performances.

Dans un logement, la box est dans le salon et la connexion fonctionne à pleine vitesse. Pourtant, dans la chambre du fond, située après un long couloir et en traversant la cuisine et une salle de bains avec carrelage et tuyauterie, le signal Wi-Fi arrive à peine et les appels vidéo se coupent. Analyser quels facteurs physiques affaiblissent le signal sur ce trajet, expliquer pourquoi remplacer l'ordinateur portable par un autre doté d'un processeur plus puissant ne servirait à rien, et concevoir deux solutions techniques réalisables pour disposer d'une connexion de qualité dans la chambre, en justifiant laquelle offre la meilleure fiabilité.

Dans une exploitation agricole, on doit connecter à internet des capteurs d'irrigation situés dans une serre à 500 m de la maison principale. Le responsable propose de relier les capteurs à la box de l'habitation avec un seul câble réseau Ethernet classique de 500 m. Justifier techniquement pourquoi ce câble ne fonctionnera pas (en tenant compte des limites physiques du câblage en cuivre) et pourquoi un point d'accès Wi-Fi domestique ordinaire ne conviendrait pas non plus. Concevoir ensuite deux alternatives techniques réelles (l'une filaire et l'autre sans fil) capables de couvrir cette distance de 500 m, en comparant la difficulté d'installation de chacune.

Pour éviter que les élèves cherchent des réponses sur internet avec leur téléphone pendant les examens, la direction d'un collège propose de débrancher toutes les box et tous les points d'accès Wi-Fi de l'établissement pendant cette semaine. Évaluer de façon critique cette mesure en identifiant au moins trois services ou appareils de l'établissement (autres que les téléphones des élèves) qui cesseront de fonctionner de manière imprévue, et concevoir une alternative technique qui empêche les élèves de naviguer sur internet sans devoir éteindre le réseau du collège.