Les systèmes de distribution de contenu comme les caches web et les réseaux d'échanges de fichiers doivent pouvoir servir une population de clients à la fois très grande (centaines de milliers) et fortement dynamique (temps de connexion très courts). Ces caractéristiques rendent leur analyse très coûteuse par les approches traditionnelles comme les modèles markoviens ou la simulation. Dans cette thèse nous proposons des modèles fluides simples permettant de s'affranchir de l'une des dimensions du problème. <br />Dans la première partie, nous développons un modèle stochastique fluide pour les systèmes de caches distribués. Les documents stockés sont modélisés par un fluide augmentant avec les requêtes insatisfaites. Nous appliquons ce modèle aux "clusters" de caches et à Squirrel, un système de cache pair-à-pair. Dans les deux cas notre modèle permet de calculer efficacement et avec précision la probabilité de hit, et de mettre en évidence les paramètres clés de ces systèmes. Nous proposons également une approximation multi classes pour modéliser la popularité des documents.<br />Dans la seconde partie de cette thèse nous étudions BitTorrent, un système d'échange de fichiers Pair-à-pair. Nous proposons un modèle fluide multi classes qui remplace les usagers par un fluide. Nous considérons deux classes d'usagers pour modéliser les différences de débits d'accès ou de qualité de service. Nous obtenons une formule close pour le temps de téléchargement dans chaque classe. Nous montrons également comment allouer la bande passante a chaque classe pour offrir un service différencié.