Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 Introduction Adlen Ksentini adlen.ksentini@univ-rennes1.fr 1 ASR - M1 Crypto

1 Introduction Adlen Ksentini adlen.ksentini@univ-rennes1.fr 1 ASR - M1 Crypto Adlen Ksentini 2 Bibliographie Computer Networking « a Top-Down Approach », James F. Kurose et Keith W. Ross. 2 Adlen Ksentini 3 Introduction But : Apprendre et connaitre la terminologie réseau Approche Le réseau Internet comme exemple Plan Internet ? Protocole ? Bordure de réseau Cœur de réseau Réseaux d’accès Structure Internet/FAI Performance : pertes, délais Couches protocolaires et services Adlen Ksentini 4 Internet ? – vue composant  Des millions de machines interconnectées :  PC, stations de travail, serveurs  Tablettes, téléphones, compteurs électriques, machine à laver !  Exécutent des applications réseaux  2 milliards d’utilisateurs en 2012  Liens de communication  Fibre optique, cuivre, radio, satellite  Débit de transmission (Bande passante)  Interconnexion : routeur/commutateur => transfèrent des paquets de données dans le réseau Serveur Station de travail Routeur Mobile Réseau d’entreprise FAI Régional FAI local 3 Adlen Ksentini 5 Internet ? – vue composant Protocoles : définissent l’émission, la réception des messages, les actions  Ex., TCP, IP, HTTP, FTP, SMTP Internet : “un réseau de réseaux”  Hiérarchique : réseaux d’accès, FAI (ou ISP)  Connecte des réseaux privés et publiques Normes d’Internet  RFC : Request for comments  IETF : Internet Engineering Task Force Serveur Station de travail Routeur Mobile Réseau d’entreprise FAI Régional FAI local Adlen Ksentini 6 Internet ? – vue service  Une infrastructure de communication qui rend possible les applications distribuées  Web, email, jeux en réseau, partage de fichiers, e- commerce, connexion à distance  Utilisent une Application Programming Interface (API) pour communiquer sur Internet  Services de communication  Avec connexion => garantie la livraison et l’ordre des données  Sans connexion => sans garantie 4 Adlen Ksentini 7 C’est quoi un protocole ? Protocole humain: “Quelle heure est-il?” “J’ai une question…” … Messages spécifiques émis … Actions spécifiques accomplies quand des messages (ou des requêtes de service) sont reçus Protocole de communication : Permet la communication entre machines Toutes les communications sur Internet sont gouvernées par des protocoles Les protocoles définissent le format, l’ordre des messages émis et reçus entre les entités réseaux, ainsi que les actions à exécuter lors de la réception de ces messages ou des requêtes de service Adlen Ksentini 8 C’est quoi un protocole ? Un protocole humain et un protocole réseau : Toto Titi Connexion TCP. Req. Connexion TCP. Réponse Get www.yahoo.fr Fichier Bonjour Bonjour Quelle est-il ? 16h45 Temps 5 Adlen Ksentini 9 L’architecture du réseau En bordure du réseau :  Applications, hôtes Cœur du réseau :  Routeurs  Réseau de réseaux Réseau d’accès, liens physiques  Moyens de se connecter au réseau Serveur Station de travail Routeur Mobile Réseau d’entreprise FAI Régional FAI local Adlen Ksentini 10 Bordure du réseau Systèmes terminaux (hôtes):  Exécutent des programmes (applications)  Par ex. : WWW, email, etc.  En bordure du réseau  Ex. PC, Smartphone, tablette, voiture, compteur électrique Modèle client/serveur  Le client demande un service, le serveur assure un service  Par ex., client web (navigateur)/ serveur web; email client/serveur Modèle pair-à-pair (per- to-peer):  Utilisation réduite ou nulle de serveurs  Ex: KaZaA, Bitorrent 6 Adlen Ksentini 11 Réseaux d’accès et les médias physique Q: Comment connecter les terminaux au routeur de bordure ? Accès résidentiel Accès institutionnel Accès sans fil A prendre en compte pour le réseau d’accès :  Bande passante (bits par seconde, bit/s) ?  Partagée ou dédiée ? ISP global Réseau domestique ISP régional Réseau mobile Réseau institutionnel Adlen Ksentini 12 Accès résidentiel : accès point à point Accès par ligne téléphonique via un modem  Jusqu’à 56 Kbit/s  Pas de communication téléphonique en parallèle avec la transmission des données RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services):  Accès numérique : jusqu’à 128 Kbit/s 7 Adlen Ksentini Accès résidentiel : ADSL ADSL: asymmetric digital subscriber line  Utilise l’infrastructure téléphonique existante  Jusqu’à 1,8 Mbit/s du modem vers le DSLAM (DSL Access Multiplexer (1999), 2,5 Mbit/s (2003)  Jusqu’à 12 Mbit/s du DSLAM vers le modem (1999), 24 Mbit/s (2003)  Communication téléphonique en parallèle avec la communication des données 13 (Source: Computer Networking « a top down approach ») Adlen Ksentini 14 Accès résidentiel : via un câblo-opérateur HFC : Hybrid Fiber Coax Asymétrique : jusqu’à 42,8 Mbit/s dans la voie descendante, et jusqu’à 3,7 Mbit/s en voie remontante Réseau de câbles (coax.) et de fibres optiques connectant les résidences aux ISPs Le lien remontant est partagé avec tous les autres modems connectés sur ce lien Déploiement : disponible via les opérateurs par câble (TV) 8 Adlen Ksentini 15 Architecture d’un réseau sur câble Adlen Ksentini 16 Architecture d’un réseau de câble Foyer Centre du câble opérateur Réseau de distribution du câble Set-Top-Box Splitter Câble Modem Coax 10 Mbps Ethernet Environnement du foyer 9 Adlen Ksentini Accès résidentiel : FTTH  FTTH (Fiber To Home)  Lien optique avec le commutateur du quartier  Deux éléments ONT (Optical Network Terminator): extrémité située chez l’usager, conversion opto-électrique. OLT (Optical Line Terminator) : extrémité située chez l’opérateur, conversion opto-électrique  Environ 20 Mbit/s 17 (Source: Computer Networking « a top down approach ») Adlen Ksentini 18 Accès institutionnel : Réseaux locaux  Un réseau local (LAN) connecte les terminaux au routeur de cœur  Ethernet:  Le plus déployé dans les réseaux d’entreprise  Il peut nécessiter l’utilisation d’ équipements reliant les machines (Commutateur ou Switch)  Un lien partagé entre plusieurs machines ou dédié à chaque machine peut être utilisé  10 Mbit/s, 100 Mbit/s, Gigabit Ethernet 10 Adlen Ksentini 19 Réseaux d’accès sans fil Un accès partagé sans fil connecte les terminaux au cœur de réseau LAN sans fil: Bande de fréquence à accès libre WiFi : 802.11b (11 Mbit/s), 802.11g (54 Mbit/s), 802.11n (100 Mbit/s), 802.11ac (1 Gbit/s). Réseaux cellulaires: Bande de fréquence régulée et attribué à des opérateurs  3G, 3G+ (3,84 Mbit/s), LTE- 4G (10 Mbit/s) Adlen Ksentini 20 Lien de communication Les bits se propagent sur le lien après codage et modulation Lien : Relie un ou plusieurs terminaux Avec support physique: Les signaux se propagent sur le support physique : cuivre, fibre Sans support physique: Les signaux se propagent grâce aux ondes électro- magnétiques Paires torsadées Paires de fils de cuivre Catégorie 3: fils téléphoniques classiques, Ethernet 10 Mbit/s Catégorie 5 : Ethernet 100 Mbit/s 11 Adlen Ksentini 21 Médias physique Cable coaxial : Conducteurs (signal) à l’intérieur d’une gaine (isolation électro-magnétique, protection mécanique)  Bande de base: un seul canal fréquentiel sur le câble  Large bande: plusieurs canaux fréquentiels sur le câble Bidirectionnel Application  10 Mbit/s Ethernet  Câble résidentiel Fibre optique : Fibre de silicium transmettant des impulsions optiques Haut débit :  1 Gbit/s Ethernet  Transmission point-à- point HD (e.g., 5 Gbit/s) Très faible taux d’erreur Adlen Ksentini 22 Le cœur du réseau Un maillage de routeurs Question fondamentale : comment les données sont-elles propagées (aiguillées) dans le réseau ? Commutation par circuits : Un circuit (connexion) dédié par communication Réservation de ressources Par ex. le téléphone (ancien) Commutation par paquets: Les données sont envoyées par paquets sur le réseau Utilisation des ressources à la demande Serveur Station de travail Routeur Mobile Réseau d’entreprise FAI Régional FAI local 12 Adlen Ksentini 23 Cœur de réseau : Commutation par circuits Réservation de ressources de bout- en-bout pour chaque «appel»  Bande passante du lien, capacité du lien  Ressources dédiées : sans partage  Performance garantie  Nécessite l’établissement de la connexion Adlen Ksentini 24 Cœur de réseau : Commutation par circuits Ressources réseau (Ex., bande passante ) partitionnées en « pièces » allouées aux appels Ressources considérées comme « inutiles » si elles ne sont pas utilisées par l’appel associé à cette ressource (pas de partage) Division de la bande passante en « pièces » Division fréquentielle => Ex. Radio FM Division temporelle 13 Adlen Ksentini 25 Cœur de réseau : Commutation par Circuit Fréquences Exemple : 4 utilisateurs TDM Adlen Ksentini 26 Exemple numérique Quel est le temps nécessaire pour transmettre un fichier de 640000 bits d’une machine A vers une machine B, sachant que le réseau de cœur est à commutation de circuits ? L’ensemble des liens ont un débit de 1,536 Mbit/s (Méga Bit par Seconde) Chaque lien utilise un partage TDM avec 24 slots 500 msec pour établir la connexion de bout-en-bout Réponse : 10,5 s 14 Adlen Ksentini 27 Cœur de réseau – commutation par paquets Le flot de données est divisé en paquets  Les paquets des utilisateurs A et B partagent les ressources réseaux  Chaque paquet utilise la bande passante totale  Les resources sont réutilisées si nécessaires Contention pour l’obtention des ressources:  Les ressources agrégées peuvent dépasser la capacité d’un lien  Congestion: Les paquets s’amoncellent dans des files d’attentes et attendent l’accès aux ressources  “store and forward” : Les paquets se déplacent étapes par étapes  Attente de la réception entière du uploads/Ingenierie_Lourd/ generalite-reseaux 1 .pdf