Comment fonctionne vraiment un routeur ?

Guide théorique et technique pour savoir ce qu'est un routeur, à quoi il sert, comment il fonctionne

L'évolution d'Internet a profondément changé le monde, la technologie et les gens et il est difficile d'imaginer une vie sans Internet. L'appareil qui rend tout cela possible s'appelle Routeurce petit boitier connecté à la prise murale, avec plusieurs portes et lumières dessus, qui permet à tous les appareils de se connecter à Internet en même temps.

Sans elle, nous n'aurions aucun lien, vous ne pouviez pas regarder des vidéos en streaming ou vous connecter à Facebook. Les fournisseurs de réseau utilisent également leurs routeurs, mais ils ne sont pas accessibles aux utilisateurs à domicile, car ils deviennent une partie de la colonne vertébrale d'Internet (backbone en anglais).

Dans cet article nous allons vous expliquer comment fonctionne vraiment un routeur, en utilisant des mots simples pour décrire le fonctionnement de cet appareil indispensable. Dans le guide, nous ferons référence aux routeurs en tant qu'appareils distincts, mais la plupart des indications sont également valables pour les modems / routeurs (maintenant les modèles les plus populaires, également grâce aux modems fournis directement par les opérateurs de réseau).

Index

    Matériel d'un routeur

    Le premier système qui a fonctionné comme un routeur est la passerelle d'ARPANET, l'embryon de l'internet moderne d'il y a plusieurs années : ce routeur était une énorme machine comme un réfrigérateur. Les routeurs portables modernes coûtent entre 30 $ et 300 $ et ont des caractéristiques matérielles communes avec les PC (c'est-à-dire un processeur, une RAM et une mémoire flash).

    L'élément le plus important à propos des routeurs est évidemment le Ports Ethernetc'est-à-dire les ports où il est possible de connecter des appareils qui ont besoin d'accéder au réseau (à l'aide d'un câble Ethernet aux fins).

    Types de ports Ethernet

    Tous les routeurs en ont un Port WAN (Wide Area Network) qui est la liaison filaire qui relie le routeur à un modem ou à un switch réseau : toutes les données qui doivent sortir ou entrer sur Internet transiteront par ce port. À côté du port WAN, nous trouvons deux ou plusieurs Ports LAN (Réseau local), nécessaire pour connecter des appareils nécessitant une connexion réseau ; à partir de ces ports, les données vers d'autres périphériques Ethernet et les données vers le port WAN (et par conséquent vers Internet) peuvent être envoyées ou reçues.

    Il existe plusieurs normes de vitesse pour le port Ethernet, actuellement la plus populaire est le port Gigabit Ethernet (à partir de 1000 Mégabits par seconde), mais il existe aussi des ports sur le marché Ethernet rapide 10/100 (vitesse maximale 100 Megabits par seconde) et les nouveaux Ethernet 2,5 gigabits (à partir de 2500 Mégabits par seconde).

    La vitesse du câble Ethernet ne correspond pas toujours à la vitesse Internet maximale: si on a une connexion 100 Mega FTTC même sur Gigabits on voyagera toujours à 100 Mega sur Internet ; par contre on ne pourra obtenir la vitesse de connexion maximale qu'en échangeant des données entre deux appareils Ethernet connectés au même routeur, mais seulement si tous les appareils utilisés pour la connexion utilisent le même standard de vitesse (il faut donc utiliser un port Ethernet Gigabit sur le routeur, un câble Ethernet au moins Cat.6 et une carte réseau Gigabit).

    Connexion sans fil (Wifi)

    Les routeurs domestiques ont également un ou plusieurs antennes nécessaire pour fournir une connectivité réseau même sans utiliser de câble Ethernet. Certains routeurs ont des antennes internes (non visibles), mais dans la plupart des cas, il y a toujours des antennes orientables.

    La connexion sans fil fonctionne sur Fréquences radio 2,4 GHz et 5 GHzfaisant de tous les routeurs modernes des dieux routeur bi-bande. Les routeurs sans fil fonctionnent sur différents protocoles, dont les plus connus sont 802.11ac et 802.11n (également connu avec Wi-Fi 5 et Wi-Fi 4). Le protocole le plus récent est Wi-Fi 6 (également connu sous le nom de 802.11ax), qui vous permet d'atteindre des vitesses encore plus élevées que les connexions Ethernet. Pour en savoir plus, nous pouvons lire notre guide pour différences entre les réseaux Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz.

    Les fonctions de routage sont identiques à celles nécessaires pour connecter des équipements Ethernet au réseau : le fait qu'ils fonctionnent sans câbles ne change pas la structure du réseau géré par un routeur.

    Comment fonctionne un routeur

    Le principe de fonctionnement d'un routeur est assez simple : à partir des données transitant par la connexion WAN, le routeur dirige les informations vers les différents appareils connectés en s'assurant que toutes les données sont correctement transmises. Le routeur peut attribuer individuellement des adresses IP locales à tous les ordinateurs et, en même temps, créer un chemin séparé pour chaque système connecté à Internet.

    Le routeur vous permet de connecter plus d'appareils à un modem, augmentant ainsi le nombre d'appareils pouvant être connectés. Un commutateur réseau fonctionne également comme un "multiplicateur de ports", mais un routeur possède des caractéristiques uniques qui le distinguent de tout autre périphérique réseau : pare-feu, système DHCP et NAT.

    Pare-feu

    En plus de traduire les données et de router les connexions, le routeur fournit un pare-feu réseau, empêchant le trafic Internet non sollicité d'entrer dans les appareils connectés. Il protège également très bien des cybercriminels, empêchant l'interception et la surveillance des adresses IP des appareils individuels.

    Considérez le routeur comme la première ligne de défense du réseau, rejetant les données qui ne semblent pas être dirigées vers l'un des ordinateurs connectés.

    DHCP

    DHCP fournit une adresse IP à tous les appareils connectés au routeur et stocke (pour une période de temps limitée) l'adresse IP attribuée, de sorte que chaque fois que l'appareil est reconnecté, nous obtenons toujours la même adresse IP. Nous pouvons évidemment utiliser DHCP pour attribuer toujours la même adresse aux PC ou autres périphériques réseau qui ont besoin d'adresses IP fixes (et toujours attribuées au même périphérique).

    NAT

    C'est probablement la fonction la plus importante du routeur, puisqu'elle permet de changer les adresses IP contenues dans les paquets en transit, masquant ainsi la destination finale du paquet (qui peut être un appareil ou plusieurs appareils ensemble).

    Le NAT rend le réseau domestique très sécurisé, mais certains programmes peuvent ne pas bien fonctionner sous NAT (eMule et BitTorrent) : pour cette raison, une redirection de port est effectuée, de manière à ouvrir les bons ports pour rediriger le trafic vers un appareil spécifique sans masquage. Pour en savoir plus, nous pouvons lire notre guide sur la façon configurer la redirection de port sur un routeur.

    Comment un routeur se connecte-t-il à Internet

    Lorsque nous parlons de réseaux informatiques, nous entendons généralement (pas nécessairement) un groupe d'appareils connectés au même routeur. Ils sont connectés les uns aux autres via le routeur qui à son tour est connecté au modem ou au câble pour permettre aux appareils de surfer sur Internet.

    Le modem c'est l'appareil qui communique avec Internet et reçoit une adresse IP qui fait partie du réseau WAN. Les différents ordinateurs, passant par le routeur, sortent sur Internet comme s'ils étaient une seule entité, avec le même adresse IP publiquequi est attribuée par le fournisseur et qui est différente des adresses de réseau LAN que le routeur lui-même attribue aux différents ordinateurs.
    Le WAN est donc séparéégalement pour des raisons de sécurité, du réseau local, celui qui relie les ordinateurs personnels entre eux. Internet est à toutes fins utiles un réseau WAN global et, en son sein, se trouvent tous les serveurs qui offrent les différents services Internet (des pages Web au contenu en streaming).

    Par exemple, lorsque vous ouvrez une page Web, votre ordinateur envoie un paquet de données et reçoit en retour un autre paquet qui charge les informations demandées. Ces paquets passent par une variété de protocoles de communication (comme vu dans l'article sur les protocoles TCP/IP) et atteindre l'appareil de destination, en passant par différents routeurs backbone, en arrivant au central téléphonique le plus proche et, en dernier recours, au routeur utilisé à la maison, qui se chargera de trier les informations vers l'appareil qui a demandé la page (ou le un service).

    Les routeurs jouent un rôle clé dans le relais de ces paquets, car ils le font à partir de standard de tri pour chaque colis envoyé et reçu. Tous les routeurs connectés à Internet communiquent entre eux via le système IP pour s'assurer que les données sont prises et renvoyées aux bons nœuds (par exemple, de mon ordinateur aux serveurs de Google lorsque je fais une recherche).

    conclusion

    Compte tenu de son importance, nous recommandons toujours de choisir un routeur puissant capable de mettre à jour son firmware interne par lui-même, afin de toujours recevoir les dernières innovations technologiques et d'utiliser les derniers protocoles de sécurité. Bien que tous les fournisseurs d'accès à Internet fournissent un modem avec capacité de routeur, le conseil que nous pouvons vous donner est de périphériques réseau toujours séparésen utilisant l'appareil fourni par le fournisseur uniquement comme modem (désactivant ainsi le NAT, le pare-feu et le DHCP intégrés et utiliser la DMZ tout de suite) et détournent la gestion du trafic réseau vers un routeur, créant un connexion en cascade.

    Pour en savoir plus, nous pouvons lire nos guides pour meilleurs routeurs pour la fibre allez comment utiliser le modem FRITZ!Box sur un réseau fibre optique FTTH.

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