Cours des réseaux Informatiques Andrew Tanenbaum : Réseaux, cours et exercices.

Cours des réseaux Informatiques Andrew Tanenbaum : Réseaux, cours et exercices. Guy Pujolle : Les réseaux. Douglas Comer : TCP/IP ; Architecture, protocoles et applications CD de Ramrami (cours, Articles…….) Références Chapitre 1 : Introduction aux réseaux informatiques Plan • Introduction • Structure des réseaux • Support de communication • Caractéristiques de la transmission • Grandeurs caractéristiques 1. Introduction 1.1. Définition • Un réseau : est un ensemble de matériels et de logiciels permettant à des équipements de communiquer entre eux. • Réseau public: réseau accessible à tous. • Réseau privé: réseau regroupant une communauté́ d’utilisateurs appartenant à une même organisation. • Réseau privé virtuel: simulation d’un réseau privé à travers un réseau public. Introduction aux réseaux informatiques 1. Introduction 1.2. Les fonctions d’un réseau • La transmission § point à point ou diffusion • La commutation § comment mettre en relation un utilisateur avec n’importe quel autre ? • La signalisation § repose sur l’échange d’informations de « services » • L’administration et la gestion § détection des fautes § facturation au prix juste § configuration : nouveaux matériels, nouveaux utilisateurs § performances et qualité́ de services § sécurité́ Introduction aux réseaux informatiques 2. Structure des réseaux 2.1. La structure physique Trois types d’éléments - les supports de communication (câbles, fibres, faisceaux, liaisons physiques, lignes de transmission, médium, etc.) - les équipements d’interconnexion (noeuds, routeurs, ponts, passerelles, etc.) - les équipements terminaux (ordinateurs, stations, serveurs, périphériques, machines hôtes, stations, etc.) Introduction aux réseaux informatiques 2.2. Les réseaux selon la distance Introduction aux réseaux informatiques 2.3. Quelques topologies d’interconnexion Toutes les combinaisons sont possibles ! Introduction aux réseaux informatiques 3. Support de communication • Deux grandes classes de supports de transmission : § les supports à guide physique - les paires torsadées, - les câbles coaxiaux, - les fibres optiques, ... § les supports sans guide physique - les ondes hertziennes, Introduction aux réseaux informatiques 3.1. La paire métallique • Une paire de conducteurs (alliage de Cu) entourés d’un isolant (plastique). • diamètres courants du conducteur : - 0,4; 0,6; 0,8; 1 mm - les distorsions croissent en sens inverse du diamètre • en paire : - différence de potentiel • torsadés : - diminution des phénomènes électromagnétiques (atténuation, …) • Caractéristiques principales : - débit : <1 Mbit/s sur une longueur d’environ un km. - prix : faible Introduction aux réseaux informatiques 3.2. Le câble coaxial • Deux conducteurs ayant le même axe. - réduit les distorsions électromagnétiques - rapport entre les ∅ des 2 conducteurs ≈ 3,6. • Diamètres courants : - 2,6/9,5 ou 1,2/4,4 mm. Introduction aux réseaux informatiques 3.2. Le câble coaxial • Connecteurs : - prise vampire ; § perce le câble - prise en T : § nécessite la coupure du câble (prise BNC) • Caractéristiques : - débit : qq 100 Mbit/s - encombrant ∅ > 1cm, et peu flexible - coût plus élevé́ Introduction aux réseaux informatiques 3.2. La fibre optique • Fibre de silicium (ou plastique !) - très grande largeur de bande • Emission optique : 850, 1280 ou 1550 nm - diode électroluminescente (en AsGa) - laser (+ puissant, coût + élevé́, + faible durée de vie, mono fréquentiel) • Principe d’émission/réception • Caractéristiques : - débit : qq Gbit/s par km - encombrement d’une fibre : <100 µm, <5g/km - les fibres sont rassemblées au sein d’un câble Introduction aux réseaux informatiques 3.2. Les faisceaux hertziens • Deux types d’utilisations : - transmission terrestre (direct ou par réflexion) - portée : 50 à 1000km - transmission satellitaire • Visibilité directe : - perturbation atmosphérique • Caractéristiques : - modulation par transposition en fréquence - très grande largeur de bande : plusieurs Ghz Introduction aux réseaux informatiques 4. Caractéristiques de la transmission 4.1. Type de communication de la liaison • Unidirectionnelle (simplex) • Bidirectionnelle à l’alternat (half duplex) • Bidirectionnelle (full duplex) Introduction aux réseaux informatiques 4.2. Le mode de connexion • mode point-à-point (bi-point) : les deux équipements sont interconnectés directement via un même et unique support de communication. - l’interconnexion de plus de deux équipements nécessite des équipements intermédiaires • mode multipoint : plusieurs équipements sont interconnectés directement via un même et unique support - les informations envoyées par un équipement sont reçues par tous les autres équipements - conflit d’accés au support, identification du destinataire - exemple : les réseaux locaux Introduction aux réseaux informatiques 4.3. Multiplexage • Fonction : - Partage d’une même ligne de transmission entre plusieurs communications simultanées. • Deux types de multiplexage : § Fréquentiel (FDMA : “Frequency division multiple access”) : . répartition en fréquence, . adapté aux transmissions analogiques. § Temporel (TDMA : “Time division multiple access”): . répartition en temps, . plus souple/adaptatif, . uniquement pour les données numériques. Introduction aux réseaux informatiques • Multiplexage temporel - Statique . accès réservé́ - périodique. . un intervalle de temps (IT) est implicitement et périodiquement réservé́ pour chaque canal . une trame est formée d’IT. Un IT au moins pour chacun des canaux - Dynamique . multiplexage adaptatif, . le nombre d’IT attribués à un canal dépend de la demande (peut être nul !), . l’identification IT/canal est souvent explicite. - (Méthode d’accès ?) . + souple : contrôle a priori ou a posteriori, . risque de collisions ! . employée par les réseaux locaux. Introduction aux réseaux informatiques 4.4. Techniques de commutation • La commutation est nécessaire lorsqu’une communication emprunte successivement plusieurs liaisons. Les équipements intermédiaires associent une liaison (entrante) à une autre liaison (sortante) parmi celles disponibles. • Trois grandes techniques de commutation (définit par l’unité de commutation) : § commutation de circuits (procédé́ analogique) : - l’ensemble des liaisons (le circuit) utilisées pour une communication est réservé́ à cette communication pendant toute sa durée. § commutation de messages (procèdé numérique) : - la communication est constituée de messages. Une liaison n’est utilisée par une communication que pendant les périodes de transmission de ces messages. D’autres messages appartenant à d’autres communications peuvent utiliser les mêmes liaisons lors de cette communication. § commutation de paquets (procédé́ numérique) : - Même principe. - Cependant les messages sont constitués d’une succession de paquets dont la taille est parfaitement adaptée à la transmission. Introduction aux réseaux informatiques • Optimisation : § parallélisation du traitement grâce aux différents équipements intermédiaires § dépend du nombre d’équipements intermédiaires Introduction aux réseaux informatiques 5. Grandeurs caractéristiques 5.1. Débit • Unité́ : bit/s § Débit nominal : vitesse de transmission du support (débit brut) § Débit utile : débit nominal moins le débit affecté au contrôle de la liaison § Evolution actuelle : Kbit/s ➡ Gbit/s • Exemples : § RTC (+modem) : 9.6, 19.2 Kbit/s ➡ 38.4 Kbit/s § Ethernet : 10 Mbit/s ➡ 100 Mbit/s § Token Ring : 1, 4, 16 Mbit/s § FDDI : 100 Mbit/s § ATM : 25, 155 Mbit/s ➡ 620 Mbit/s Introduction aux réseaux informatiques 5.2. Délai • Unité : s § Délai de propagation : éloignement, équipements intermédiaires, vitesse de propagation § Durée de transmission : quantité́ de données, débit § Temps d’aller-retour ≈ (transmission + propagation + traitements) *2 ! • Exemples : ≈1 ms sur les réseaux locaux, ≈100 ms sur les réseaux internationaux Introduction aux réseaux informatiques 5.3. Taux d’erreurs • Unité́ : BER (“Bit error rate”) § probabilité́ qu’un bit soit erroné pendant la transmission Dépend de la qualité́ de la transmission, de la charge du réseau, etc. • Exemples : - 10-3 = mauvaise liaison - 10-13 = réseau de faible étendue avec un support de très bonne qualité́. • Autres taux d’erreurs : - taux d’erreurs du message - taux d’établissement de la connexion Introduction aux réseaux informatiques 5.4. Différents types de réseaux • Ces valeurs ne sont données qu’à titre indicatif, l’évolution des techniques les fait progresser tous les jours Introduction aux réseaux informatiques 6. Conclusion • Le but d’un réseau est de masquer les caractéristiques de la communication : la topologie, les équipements intermédiaires, les limitations des liaisons, l’hétérogénéité des stations et celle des applications, etc. • Un réseaux ne se limite pas uniquement aux caractéristiques physiques de la communication, elle propose des services de traitements répartis et de communication de données : fiabilité́, cohérence, chiffrage (cryptage), authentification, intégrité́, etc. • Quelques problèmes à résoudre : . adaptation du signal au support . contrôle des erreurs de transmission . mécanisme d’accès au support . mécanisme de contrôle de flux . technique de routage . préservation de l’ordre . contrôle de congestion . représentation des informations . etc. Introduction aux réseaux informatiques Annexe Pour permettre aux utilisateurs de communiquer, le modèle OSI divise les fonctions d’un réseau de données en couches. Pour récapituler : La couche application fournit une interface à l’utilisateur. La couche transport a pour fonction de diviser et de gérer les communications entre les processus s’exécutant sur les deux systèmes d’extrémité. Les protocoles de couche réseau organisent les données de communication de sorte qu’elles puissent voyager à travers les inter-réseaux de l’hôte source vers un hôte de destination. Pour uploads/Ingenierie_Lourd/ introduction-reseau.pdf

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