Unité d’enseignement : CYB · S1 · UE4 — Système et réseaux

Ce cours constitue le premier module du parcours Cisco CCNA (Introduction to Networks, ITN) proposé à EPI-NIGER via la plate-forme Cisco Networking Academy (Netacad). Il pose les bases indispensables à tout futur administrateur réseau ou analyste en cybersécurité : comprendre comment les données circulent d’un poste à un autre, comment les équipements (commutateurs, routeurs, points d’accès) sont reliés et configurés, et comment appliquer dès la première configuration les bonnes pratiques de sécurité. Les notions sont illustrées par des cas concrets tirés du contexte nigérien : réseau d’une PME de Niamey, liaison d’un campus à Maradi, accès Internet fourni par un opérateur local.

Le cours alterne apports théoriques (modules Netacad, supports en ligne), travaux dirigés de calcul (débits, adressage, sous-réseaux) et travaux pratiques sur simulateur Cisco Packet Tracer puis sur équipements réels du laboratoire. Il prépare au module suivant (CCNA 2 : commutation, routage et sans-fil) et à la certification CCNA.

Objectifs d’apprentissage

• Décrire les composants, les types (LAN, WAN, Internet) et les topologies d’un réseau informatique, ainsi que les supports de transmission.
• Expliquer les modèles OSI et TCP/IP, l’encapsulation et le fonctionnement d’Ethernet, des adresses MAC et du protocole ARP.
• Calculer un plan d’adressage IPv4 avec découpage en sous-réseaux (VLSM) et lire/abréger une adresse IPv6.
• Réaliser la configuration de base sécurisée d’un commutateur et d’un routeur Cisco (mots de passe, SSH, bannière, sauvegarde).
• Utiliser la plate-forme Netacad et Packet Tracer, et vérifier la connectivité avec les commandes ping, traceroute et show.

Prérequis

Niveau baccalauréat ou forte appétence pour l’informatique ; maîtrise élémentaire du système binaire (vue en cours d’architecture) et de l’usage d’un ordinateur.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Fondamentaux des réseaux, supports et plate-forme Netacad
2. Leçon 2 — Modèles OSI et TCP/IP, Ethernet et commutation
3. Leçon 3 — Adressage IPv4, sous-réseaux et IPv6
4. Leçon 4 — Configuration de base sécurisée Cisco IOS, couches transport et application (TP guidés)

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 10 h de travaux pratiques (TP) et 40 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 4 crédits. Évaluation : contrôle continu (examens de chapitre Netacad, comptes rendus de TP, évaluation pratique sur Packet Tracer) pour 40 % et examen terminal écrit (QCM et exercices d’adressage) pour 60 %.

Bibliographie

• Cisco Networking Academy, Introduction to Networks Companion Guide (CCNAv7), Cisco Press.
• Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, Computer Networks, Pearson (trad. fr. Réseaux, Pearson Education France).
• Wendell Odom, CCNA 200-301 Official Cert Guide, Volume 1, Cisco Press.
• James F. Kurose, Keith W. Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, Pearson.
• IETF, RFC 791 (IPv4), RFC 1918 (adressage privé), RFC 4291 (architecture d’adressage IPv6).

Ce cours prépare aux compétences de l’examen LPI 101, première moitié de la certification LPIC-1 du Linux Professional Institute. Linux équipe l’immense majorité des serveurs web, des équipements réseau, des pare-feu, des sondes de détection d’intrusion et des outils de sécurité : un technicien en cybersécurité doit donc être à l’aise avec sa ligne de commande et son administration de base. Le cours couvre les quatre thèmes de l’examen 101 : architecture système (matériel, démarrage, niveaux d’exécution), installation et gestion des paquets, commandes GNU et Unix, disques et systèmes de fichiers avec l’arborescence standard. Chaque leçon comprend un TP guidé réalisé sur la machine virtuelle personnelle de l’étudiant (Debian ou Ubuntu, et une Rocky Linux pour la partie RPM), avec une orientation « hygiène et sécurité » : vérification des paquets, analyse de journaux, droits d’accès, options de montage. Le cours de semestre 2 (LPI 102) poursuivra avec le shell, l’administration, le réseau et la sécurité.

Objectifs d’apprentissage

• Identifier et configurer le matériel sous Linux, décrire la séquence de démarrage et gérer les niveaux d’exécution et cibles systemd.
• Concevoir un schéma de partitionnement, installer un chargeur d’amorçage et gérer les bibliothèques partagées.
• Installer, mettre à jour, vérifier et supprimer des logiciels avec dpkg/APT et rpm/YUM/DNF.
• Maîtriser la ligne de commande : filtres, redirections, tubes, processus, priorités, expressions régulières et éditeur vi.
• Créer, monter, vérifier des systèmes de fichiers, gérer les quotas, les permissions et les liens.
• Se repérer dans l’arborescence FHS et retrouver des fichiers.

Prérequis

Connaissances de base du fonctionnement d’un ordinateur et des systèmes d’exploitation ; une machine virtuelle Linux installée (VirtualBox ou équivalent) sur l’ordinateur de l’étudiant.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Architecture système : matériel, démarrage et niveaux d’exécution
2. Leçon 2 — Installation de Linux et gestion des paquetages
3. Leçon 3 — Commandes GNU et Unix : flux, filtres, processus et vi
4. Leçon 4 — Disques, systèmes de fichiers, permissions et arborescence FHS

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 40 h de TPE (4 crédits). Évaluation : contrôle continu 40 % (comptes rendus de TP, quiz, simulation d’examen LPI 101 sous forme de QCM) et examen terminal 60 % (épreuve écrite et pratique sur machine virtuelle).

Bibliographie

• Sébastien Rohaut, LINUX — Préparation à la certification LPIC-1 (examens LPI 101 et LPI 102), Éditions ENI.
• Linux Professional Institute, Objectifs de l’examen 101 et LPIC-1 Learning Materials (learning.lpi.org).
• Christine Bresnahan, Richard Blum, LPIC-1: Linux Professional Institute Certification Study Guide, Sybex.
• Linux Foundation, Filesystem Hierarchy Standard (version 3.0).
• ANSSI, Recommandations de configuration d’un système GNU/Linux.

Ce cours d’Architecture des ordinateurs (partie 1) ouvre l’UE « Système et réseaux » de la Licence professionnelle en Informatique, option Cybersécurité. Il fait découvrir comment un ordinateur représente et manipule l’information : nombres entiers et réels, caractères, unités de stockage et de débit, puis présente les grandes familles de machines, du micro-ordinateur au supercalculateur. Ces notions sont indispensables à un futur administrateur ou analyste sécurité : lire un vidage hexadécimal, comprendre un dépassement d’entier, interpréter la taille d’un disque ou d’une sauvegarde, reconnaître un encodage de caractères dans un journal ou un paquet réseau. La partie 2 (semestre 2) étudiera les composants internes et le fonctionnement du processeur, de la mémoire et des bus.

Objectifs d’apprentissage

• Convertir des nombres entre les bases 2, 8, 10 et 16 et manipuler les unités (octet, Ko/Kio, Mo, Go, To, Po) et les sous-multiples (ms, µs, ns, ps).
• Distinguer bit, octet, mot, double mot et expliquer l’ordre des octets (endianness).
• Coder des entiers non signés et signés (complément à deux) et détecter un dépassement de capacité.
• Coder des caractères en ASCII, EBCDIC, ISO 8859-1 et UTF-8.
• Coder et décoder un réel au format IEEE 754 simple précision et en expliquer les limites.
• Classer les ordinateurs (micro-ordinateur, station de travail, mini-ordinateur, mainframe, supercalculateur) selon leurs usages et performances.

Prérequis

Aucun prérequis spécifique : arithmétique du niveau baccalauréat et usage courant d’un ordinateur.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Systèmes de numération et unités de mesure de l’information
2. Leçon 2 — Représentation des entiers et des caractères
3. Leçon 3 — Représentation des nombres réels : virgule fixe et norme IEEE 754
4. Leçon 4 — Classification des ordinateurs

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 27 h de cours magistral (CM), 13 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP et 40 h de travail personnel de l’étudiant (TPE), soit 4 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD notés, interrogations écrites, quiz en ligne) pour 40 % et examen terminal écrit (exercices de conversion et de codage, questions de cours) pour 60 %. Calculatrice non programmable autorisée.

Bibliographie

• Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin, Structured Computer Organization, Pearson (traduction française : Architecture de l’ordinateur, Pearson Education).
• David A. Patterson, John L. Hennessy, Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, Morgan Kaufmann.
• IEEE Std 754-2019, IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic, IEEE.
• The Unicode Consortium, The Unicode Standard (unicode.org) et RFC 3629 « UTF-8, a transformation format of ISO 10646 ».
• Liste TOP500 des supercalculateurs (top500.org), publiée deux fois par an.