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Architecture Réseaux - OSI 2013-2014 / M. BAIDI ECOLE D’INGENIERIE INGENIERIE D

Architecture Réseaux - OSI 2013-2014 / M. BAIDI ECOLE D’INGENIERIE INGENIERIE DES SYSTEMES INFORMATIQUES IGA Plan : Rappel des différentes architectures réseaux  Réseau Ethernet Principe de fonctionnement Le fast Ethernet Le Gigabit Ethernet Les réseaux Ethernet commutés Le réseau Token-ring Principe de fonctionnement Le Modèle OSI Couche physique Support de transmission Transmission analogique et Transmission numérique Couche Liaison de données Objectifs et services de la couche liaison de données Détection et correction des erreurs (Parité, parité croisée, CRC …) Protocoles de la couche Liaison de données (HDLC …) Architecture Réseaux - OSI 1. Les types fondamentaux de réseaux : les réseaux locaux - LAN) :  Les Principales technologies utilisées : Ethernet, Token Ring.  Distance entre stations aux alentours de 1km  débits de 10Mbs à 1Gbps. Le mode de transmission : en diffusion ou point à point.  Gestion privée … les réseaux métropolitains - MAN :  Les principales technologies utilisées : FDDI, DQDB les réseaux étendus – WAN :  Les principales technologies utilisées : RTC, RNIS, Frame Relay, ATM,  … Architecture Réseaux - OSI La topologie physique : Les réseaux informatiques e Structure hiérarchique Réseau en bus Réseau en étoile Réseau maillé Réseau en boucle simple Structure linéaire Structure annulaire Réseau en arbre maillage irrégulier Réseau en boucle double Différentes architectures réseau : : Architecture Réseaux - OSI Architecture Réseaux - OSI Architecture Réseaux - OSI Architecture Réseaux - OSI Dans le cadre d’un LAN, On distingue deux modes de fonctionnement : 1. Réseaux de type Client / Serveur : Ce type d’architecture est basé sur l'utilisation d'un serveur. • Généralement puissant en terme de capacités d'entrée-sortie, • Fournit des services aux différents clients. 2. Réseaux de type Poste à Poste. Il s’agit d’une architecture de réseau où chaque ordinateur peut jouer le rôle de serveur et/ou de client. On parle aussi d’architecture de réseaux centralisée, décentralisée ou distribuée Les réseaux locaux Master Offshoring 2008 : Système et Réseaux Le réseau ETHERNET Introduction : Ethernet est un réseau à diffusion développé à l’origine par les sociétés : Xerox, Intel et Digital Equipment. N.B. Il existe des cas ou le mode de transmission est : Point à Point Interconnexion entre : un DTE et un DTE (ou DCE et un autre DCE) ou entre un DTE et un DCE Le terme Ethernet fait référence à l'ensemble des réseaux LAN régis par la norme IEEE 802.3 qui définit le protocole CSMA/CD. La technologie Ethernet se décline comme suit : - Deux topologies différentes qui sont : L'interconnexion en bus Utilisé par le 10Base5 et 10Base2 (câble coaxial). Le réseau ETHERNET L'interconnexion en étoile Moyennant un concentrateur (hub) ou un commutateur (switch). Remarque: En étoile, les connexions sont des liaisons Point à Point. - Multi supports : câbles en cuivre (coaxial, paire torsadée ), Câbles en fibres optiques, Sans fil (Ondes Hertziennes). - Une large gamme de débit : 10 Mbit/s pour Ethernet 10Base-T ou 10Base-2, … 100 Mbit/s pour Fast Ethernet, 1000 Mbit/s pour Gigabit Ethernet. N.B. 10 Gigabit Ethernet : - sur FO a été approuvé par l'IEEE en 2002 - sur 4 paires torsadées en 2006. Le réseau ETHERNET Ethernet est basé sur un principe de dialogue sans connexion,  Il ne garantit pas une fiabilité de transmission.  Cette absence de fiabilité constitue la clé de sa simplicité et des coûts modérés. Les réseaux Ethernet peuvent transmettre plusieurs protocoles, dont TCP/IP. Les performances d'un réseau ETHERNET peuvent être améliorées grâce à la segmentation du réseau (Réduction du trafic) en : sous domaines de collision (utilisation de ponts, switch…). sous domaines de diffusion (utilisation de routeurs, configuration en VLAN). Ethernet est aujourd'hui l'architecture la plus répandue dans le monde. Garantie quant à la réussite de l'interconnexion quelque soit le fabricant. Le réseau ETHERNET Synthèse des caractéristiques générales d'un réseau ETHERNET : La norme IEEE 802.3, La topologie en bus linéaire ou en bus en étoile, La transmission des signaux en bande de base, La méthode d'accès au réseau CSMA/CD, Un débit de 10 à 1000 Mb/s, Un support filaire ou sans fil, Des connecteurs variés (RJ45, AUI et/ou des connecteurs pour la FO), Des trames de 64 à 1518 Octets. 16 Gigabit Ethernet sur paire torsadée: Le fonctionnement de 1000BaseTx sur des câblages Cat. 5 serait susceptible de rencontrer des problèmes (l'influence de la télédiaphonie (ELFEXT) pourrait perturber le fonctionnement du réseau). Un câblage conforme aux normes Cat.6 ou Cat.7 d’ISO est donc recommandé. La transmission des signaux transmis sur les 4 paires en bi-directionnel. Les caractéristiques de la norme Ethernet si on utilise un réseau Gigabit: La longueur maximum de câble est de 25m. utilisé pour des liaisons de brassage ou des liaisons inter serveurs. La norme à donc été modifié pour que les collisions soient de nouveau détectable dans le cas où un câble fait 100 m. La taille minimum d'une trame gigabit Ethernet passe à 512 octets au lieu des 64 originels. (Les 448 octets de bourrage supplémentaires sont ajoutés après le champs FCS). Réseau Ethernet 1 7 Conclusion : Coexistence de deux normes gigabit Ethernet non compatibles entres elles : 1000baseT : taille minimum de trame 512 octets, longueur maxi de câble 100 m (vitesse affaiblie). 1000baseCX : taille minimum de trame 64 octets, longueur maxi de câble 25 m. Réseau Ethernet OPOLOGIES ETHERNET - DISTANCES MAXI Débit Cat 5 TwinAx FO MultiMode FO MonoMode 10BaseT 100BaseT 1000BaseX 10 Mbps 100 m NC 2 Km 25 Km 100 Mbps 100 m NC 412 m 20 Km 1 Gbps 100m 25 m 500 m* 3 Km *CABLAGE FIBRE OPTIQUE 1000Base.X Fibre Diamètre Transceiver Distance SX LX SX LX LX Multi 62.5 Interne 260m Multi 62.5 Externe 550m Multi 50 Externe 525m Multi 50 Interne 550m Mono 9 NC 3Km Le réseau ETHERNET Les réseaux Ethernet commutés (FDSE - Full Duplex Switched Ethernet) : Dans les réseaux Ethernet partagés, un même câble (ou Hub) est partagé par plusieurs machines. L’autre solution mise en œuvre dans les réseaux Ethernet est la commutation. Dans ce cas, deux machines s’échangeant des trames sur une liaison (P2P). (il n’y a plus de collision). Les réseaux Ethernet partagés étaient découpés en sous-réseaux partagés autonomes, reliés entre eux par des ponts ou commutateurs. On peut découper le réseau jusqu’à n’avoir qu’une seule station par réseau Ethernet. On obtient alors un réseau Ethernet commuté. La commutation demande une référence qui, a priori, n’existe pas dans le monde Ethernet, « Circuit Virtuel - CV ».  On peut considérer l’adresse du destinataire comme une référence. Le circuit virtuel est alors déterminé par la suite de références (l’adresse du destinataire) . Le réseau ETHERNET Les réseaux Ethernet commutés : Pour réaliser cette commutation de bout en bout, chaque commutateur doit avoir la possibilité de déterminer la liaison de sortie en fonction de la référence. La technique de reprise sur une collision n’est plus utile L’environnement Ethernet s’impose actuellement par sa simplicité de mise en œuvre tant que le réseau reste de taille limitée. L’inconvénient de la commutation de niveau trame réside dans l’adressage de niveau 2 (l’adressage plat, ou absolu) qui ne permet pas de connaître le lieu géographique d’une carte réseau d’après sa valeur. Dès que le réseau comporte un grand nombre de postes, la mise à jour des tables devient quasi impossible puisqu’il n’existe pas de normalisation pour l’automatisation de cette fonction. Une autre solution consiste à couper les réseaux Ethernet en petits tronçons . Utiliser le concept de réseau privé virtuel. Utiliser des passerelles de niveau 3. Le réseau ETHERNET Le contrôle de flux : À partir du moment où une commutation est mise en place, il faut ajouter un contrôle de flux puisque les trames Ethernet peuvent s’accumuler dans les nœuds de commutation. Ce contrôle de flux est effectué par la trame Pause : l’information de congestion remonte jusqu’à la source, nœud par nœud. on envoie au nœud amont une demande d’arrêt des émissions en lui précisant le temps pendant lequel il doit rester silencieux. Le nœud amont peut lui-même estimer, s’il doit faire remonter un signal Pause ou non vers ses nœuds amont. Travaux Dirigés Q1: Quelle serait la longueur maximum d'un câble à 10Gbs ? Q2: Le protocole CSMA/CD est-il utilisé dans un réseau Ethernet commuté ? Exercice : Quel est le nombre maximum de trames par seconde qu’un commutateur Ethernet peut recevoir sur un port 1Gbps ? uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-reseaux-osi-1 1 .pdf