Les réseaux sont souvent considérés comme une juxtaposition de principes techniques décrits dans des standards complexes et peu lisibles (IETF, 3GPP). Bien que cela soit vrai dans une certaine mesure, les réseaux ne se limitent pas à la description exhaustive d’une succession de technologies différentes dont la pérennité tend à se réduire avec le temps. Les réseaux constituent un domaine scientifique et technique à part entière dont la finalité est de définir des systèmes complexes permettant d’acheminer/traiter de l’information entre des utilisateurs distants raccordés ou connectés à ce réseau. Si les premières technologies réseaux s’appuyaient pour une large partie sur l’électronique et la théorie des communications, le développement de l’informatique a considérablement révolutionné les réseaux. Les réseaux constituent un domaine qui est par nature pluridisciplinaire. Il s’appuie sur plusieurs domaines théoriques tels que les probabilités, la théorie des graphes et des automates,  l’électronique, la théorie de l’information, le codage correcteur d’erreurs, la théorie du contrôle, la géométrie aléatoire et bientôt le quantique… Cependant, en dépit de l’importance fondamentale de ces domaines dans l’étude des réseaux, les réseaux disposent également d’un ensemble de principes théoriques propres qu’il convient de maitriser pour être en mesure de comprendre le fonctionnement des différentes technologies.

L’objectif de ce cours est de montrer l’existence de principes théoriques fondateurs dans les réseaux.  Nous qualifierons ces principes d’invariants dans le cadre de cours. Ces invariants sont illustrés par des exemples tirés des technologies réseaux existantes (Internet, Réseaux mobiles).