Transcript introduction aux rés..

Les RESEAUX
Chapitre Introductif
Plan
 Les concepts de base
 De quel réseau parlons-nous ?
 Pourquoi un réseau ?
 Classification
 Le mode de propagation
 Architecture de réseau
 Architecture en couches
 Le modèle O.S.I
Connecté - Non Connecté
Plan
WAN et Réseau de Transport
 Réseau et réseau de transport
 La commutation
 OSI Réseau et sous-réseau
 Description du modèle O.S.I
 Les couches O.S.I
 O.S.I Couches et Données
Quel réseau ?
Classification selon «l’opérateur»
 Réseaux de Télécommunication
Objectif premier : transmission de la parole
(téléphonie). Mais les moyens actuels permettent
également de transmettre du son, de l’image.
Leur travail consiste à transmettre ces données, ce
son et ces images sur un support (câble, etc.).
 Réseaux vidéo câblés
Objectif premier : transmission de la vidéo. Mais
les moyens mis en œuvre permettent d’autres
offres.
Quel Réseaux ?
L’évolution de ces réseaux va vers le haut débit (ATM,
Relais de trames, etc.) et l’intégration de services
(RNIS -ISDN-) pour la transmission du multimédia.
 Réseaux Informatiques
Interconnexion d’ordinateurs et de terminaux
d’entreprise dont l’objectif premier est la
transmission de données et de plus en plus des
images, du son, etc.
Ces réseaux font très souvent appel au réseaux
précédents.
Ces réseaux interconnectent des ordinateurs pour traiter les données
échangées alors que les autres réseaux utilisent les ordinateurs pour
transmettre.
Réseau Informatique
Ensemble INTERCONNECTE
d’ordinateurs AUTONOMES pour
l'échange d'informations diverses
dans une perspective de
TRAITEMENT (hier données
textuelles ; maintenant données,
vidéo, parole, image, etc.)
Pourquoi un Réseau ?
Outils de communication
 Partage des ressources
 Rapidité des transmissions
 Augmentation de la fiabilité
 Réductions des coûts

Les Réseaux Informatiques
classification selon la distance
Réseau grande distance ou étendu
(Pays - Continent - Globe)
WAN : Wide Area NetWork
 Réseau Urbain (10 à 100 km)
MAN : Metropolitan Area NetWork


Réseau Local
(jusqu’à 2 Km - Propriété privée)
LAN : Local Area NetWork
Les Réseaux Informatiques
Bus
Structure
d’interconnexion
1m
10 m
LAN
Réseaux Locaux
100 m
1 km
MAN
10 km
WAN
Réseaux
Étendus
100 km
(d’après Guy PUJOLLE)
Le Mode de Propagation
Le mode de propagation des données sur un réseau peut
être également considéré comme un critère de
classification. Les données peuvent se propager selon
deux techniques :

En mode point à point
 En
mode de diffusion
Propagation POINT A POINT
Le réseau est constitué d’ordinateurs reliés les uns
aux autres par des lignes POINT A POINT.
Un ordinateur qui reçoit une information
- la stocke,
- la conserve s’il en est le destinataire ou
- la retransmet à l’un ou tous les ordinateurs
qui lui sont associés.
«STORE AND FORWARD»
(Méthode orientée WAN)
Quelques Topologies
En Anneau
En Etoile
En Arbre
Quelques Topologies
Maillé
Ordinateur
Les différentes topologies peuvent être
interconnectés
Propagation par DIFFUSION
 Le Réseau de communication est partagé par
TOUTES les machines du réseau.
 Les données envoyées par une machine sont
reçues par TOUTES les autres machines. A la
réception chacune teste l’adresse du destinataire
pour :
 conserver le message ou
 l’ignorer si celui-ci ne la concerne pas
(Méthode orientée LAN)
Quelques Topologies
En Bus
Satellite ou
Emetteur Radio
Remarquer la
position des
ordinateurs par
rapport au réseau
Quelques Topologies
Appareil
d’interconnexion
Ordinateur
En «Arbre»
En Anneau
Architecture de Réseau
Le MODELE O.S.I
Architecture de Réseau
Actuellement les réseaux se réfèrent à 3
architectures :
Modèle OSI (Open System Interconnection)
normalisé par l’ISO.
 Modèle fourni par l’environnement TCP/IP.
 Modèle UIT-T (Union Internationale des
Télécommunication), modèle du futur en
cours de validation.
Architecture de Réseau
Les réseaux actuels s’inspirent d’une de ces
architectures. Néanmoins le modèle de
référence reste le modèle OSI (Le nombre de
couches, leur nom et leur fonction varie parfois selon les
réseaux).
La structuration en couche est une
constante dans toutes les architectures
Structure en Couches
Machine A
Machine B
Protocole
Couche N+1
Interface
ou points
couche N+1
Couche N+1
N / N+1
d’accès
Couche N
Protocole
Couche N
couche N
Support de transmission
Structure en Couches
Les SERVICES de la couche N
La couche N offre des services à la couche N+1
lui épargnant ainsi les détails de la mise en
œuvre de ces services. Ils sont définis par :
 Des événements déclencheurs
 Des primitives associées
Structure en Couches
 Le protocole de niveau N
Le transfert des données entre les deux entités
d’un même niveau est géré par un ensemble
de règles et de mécanismes appelé
PROTOCOLE.
Par exemple chaque niveau propose
des règles pour contrôler la validité
du transfert entre les deux entités de
ce niveau.
Structure en Couches
 Interface N / N+1
ou points d’accès (SAP : Service Access Point)
Les services sont accessibles par des «points
d’accès aux services» (SAP) identifié par une
adresse unique.
Structure en Couches
 Échanges entre les couches.
IDU
Couche
N+1
ICI
SDU
Les entités de la couche N
échangent des N-PDU par
SAP
Interface
le protocole de la couche N
N-PDU
Couche
N
ICI
SDU
SDU
En-tête
Structure en Couches
Échanges entre les couches.
IDU : Interface Data Unit
Unité de données entre les interfaces
ICI : Interface Control Information
Information de commande de l’interface
SDU : Service Data Unit
Unité de données du service
PDU : Protocol Data Unit
Unité de données du protocole de la couche
Structure en Couches
En résumé, les 3 concepts du modèle en couche :
 Le SERVICE de la couche N
 Le PROTOCOLE de la couche N
 L’interface ou les points d’accès au service N
Ainsi :
COUCHES (avec leurs SERVICES)
+ INTERFACES (Points d ’accès aux SERVICES)
+ PROTOCOLES
= ARCHITECTURE DE RESEAU
Structure en Couches
Les spécifications de l’architecture doit
permettre la construction du matériel et
l’écriture des programmes pour chaque
couche.
Le Modèle O.S.I
Programme applicatif
7
Programme applicatif
Interface des
programmes utilisateur
Application
7
Structuration et
conversion des données
6
Session
Synchronise les
échanges de données
5
4
Transport
Garantie la fiabilité
et l'optimisation des
communications
4
3
Réseau
Routage des données
3
2
Liaison
6 Présentation
5
1 Physique
Lien physique
Contrôle de flux
Correction des erreurs
2
Encodage et transfert
physique des paquets
1
Services applicatifs
(sécurité, accès aux fichiers et
répertoires, partage de ressources, etc)
Services d'échange de données
(conversion, synchronisation,
contrôle des dialogues, etc.)
Services de transport de données
(découpage en paquets, mise en
place des informations de contrôle
et de vérification, calcul des adresses,
détermination de l'acheminement, etc.)
Connecté - Non Connecté
Les services rendus par les différentes couches se
déclinent selon 2 «philosophies» :
 Le MODE CONNECTE
Il comprend trois phases : Établissement de la
connexion, le transferts de donnée et la
libération de la connexion. Les deux
correspondants sont d’accords sur les
paramètres de la connexion soit au préalable
soit lors de la connexion.
Mode préconisé par la norme.
Connecté - Non Connecté
Les services rendus par les différentes couches se
déclinent selon 2 «philosophies» :
 Le MODE NON CONNECTE
L’émetteur transmet les données sans s’assurer
au préalable de la présence du destinataire
(messagerie électronique). Néanmoins le
destinataire doit être au moins représenté (au
niveau de la couche session en général)
WAN et RESEAU DE
TRANSPORT
Réseau et Sous-Réseau
 Traditionnellement
on reconnaît :
 Un
sous-réseau de transport dont la
fonction est orientée exclusivement vers
le transport des informations.
 Un réseau de traitement orienté vers
l’utilisateur et la gestion des données.
Réseau et Sous-Réseau
Réseau de traitement B
Nœud de Commutation
Réseau de traitement A
Réseau de transport
La COMMUTATION
Dans ce contexte, l’information est
transmise de commutateur (ou Nœud
de commutation) en commutateur :
C’est la COMMUTATION.

Il existe plusieurs types de
commutation

La Commutation de Circuits
 Un circuit physique bidirectionnel est
construit entre l’émetteur et le récepteur.
 Il est construit avant toute transmission
d ’information.
 Il dure tant qu’un des abonnés n’a pas
interrompu la connexion. Pendant les
silences la liaison est inutilisée.
 Le réseau téléphone (RTC) fonctionne
selon ce principe.
La Commutation de Circuits
Un circuit
La Commutation de Messages
 Message = Suite d’informations formant un
tout pour l ’expéditeur et le destinataire
(fichier, un secteur, une ligne tapée sur un
terminal…).
 Il n ’y a pas de limite à la taille des messages.
 Le nœud N ne peut envoyer le message au
nœud N+1 tant qu’il n’a pas reçu
complètement et correctement ce message de
la part du nœud N-1.
La Commutation de Messages
 La transmission du message est dynamique
au travers du réseau (pas de circuit fixé à
l’avance). Cela implique :
– Un Contrôle de Flux pour que le nœud N ne
sature pas la mémoire du nœud N+1 en lui
transmettant trop de messages.
– Des techniques de Routage pour le choix du
nœud suivant.
La Commutation de Messages
Nœud 1
Nœud 2
Nœud 3
Erreur
Retransmission
temps
 Mais la transmission de gros messages
comme des fichiers, entraîne :
– des mémoires intermédiaires
importantes,
– des risques d’erreur qui augmentent
avec le volume.
D’ou….
La Commutation de Paquets
 Le message est divisé en PAQUETS de
longueur maximum fixée. Les paquets sont
envoyés indépendamment les uns des autres :
– soit sur le même circuit virtuel (X25). Un
paquet d’appel "marque" un circuit au travers du réseau.
Les nœuds sélectionnés le long du circuit réservent les
ressources (buffers et files d'attentes). Le transport utilise
le numéro du CV et non l'adresse du destinataire.
– soit sur des liaisons différentes. On parlera
du mode datagramme.
 Le message est reconstitué à l’arrivée.
La Commutation de Paquets

En cas d’erreur seul le paquet erroné est
retransmis (et non le message entier). Si les
paquets prennent des routes distinctes, en cas
de perte d’un paquet, le plus souvent la reprise
est faite sur la totalité du message.
Nœud 1
Nœud 2
Nœud 3
Nœud 4
Erreur
Retransmission
La Commutation de Cellules
Technique de commutation appelée ATM
(Asynchronous Transfer Mode).
 Cas particulier de la commutation de paquets
pour les nouveaux et futurs réseaux à large
bande.
 Tous les paquets, nommés ici cellules, ont une
longueur fixe de 53 octets.

En-tête
5 octets
Informations
48 octets
Commutation de Cellules
 Cette
technique préconisée dans le modèle IUTT, associe les avantages de :
– la commutation de paquet (identification explicite
de la voie de communication),
– la commutation de circuit avec une affectation
dynamique de la bande passante (cf. multiplexage)
en fonction du service demandé (voix, vidéo, etc.)

Les vitesses normalisées (25, 155 et 650 Mbs)
Commutation de Trames
 Technique
de commutation appelée RELAI DE
TRAME ou FRAME RELAY.
 Il
s'agit d'une simplification de la
commutation de paquets X25 qui du fait de son
ancienneté impose de nombreuses sécurités.
Frame Relay prend en compte les nouvelles
techniques et nouveaux supports pour
simplifier le transport de l'information.
Commutation de Trames
 Pourquoi
"Trame" ?
Le transport des données sur un réseau
s'effectue normalement au travers des
couches 1, 2 et 3. Avec le Frame Relay le
transport s'effectue au travers des couches 1
et 2 (Couche 2 = Niveau de la trame)
Description du Modèle OSI
OSI, Réseau et Sous-Réseau
Programme applicatif
Programme applicatif
Application
Application
6 Présentation
Présentation
7
5
Session
4
Transport
3
Réseau
Réseau
2
Liaison
Liaison
Liaison
Physique
Physique
1 Physique
Session
SOUS-RESEAU
Réseau
Transport
Réseau
Liaison
Physique
OSI, Réseau et Sous-Réseau
Les couches 1, 2 et 3 sont dites couches basses et
concernent le réseau de transport. Elles sont orientées
vers la transmission des données.
 Les couches 5, 6 et 7 sont dites couches hautes et
concernent le traitement des données.
 La couche 4 est une couche intermédiaire entre les
deux catégories précédentes.

(Les couches basses + la couche 4 sont le terrain d'exercice des
spécialistes réseau)
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE PHYSIQUE
Elle fournit les procédures et les fonctions mécaniques,
électriques et fonctionnelles nécessaires pour établir,
maintenir et libérer des connexions physiques.
Elle s'intéresse aux câbles, à la connectique, aux cartes
réseau et au type de la transmission
(Asynchrone/Synchrone, Modulation/Démodulation)
Elle assure le transport du BIT (l’émission d’un bit 1 doit
être reçu comme un 1, sans prise en compte des autres
types d'erreur).
La norme V24 se situe à ce niveau.
(cf. chapitre sur la liaison de données)
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE LIAISON DE DONNEES
Elle prend un moyen de transmission « brut » et le
transforme en en une ligne exempte d’erreurs de
transmission.
Elle définit les règles d'émission et réception des
données. Pour cela, elle fractionne l’information en
TRAME qu’elle transmet en séquence et gère les
trames d’acquittement.
Le protocole HDLC se situe à ce niveau (cf. chapitre sur la
liaison de données).
L'accès au support sur le un LAN se situe à ce niveau.
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE RESEAU
Elle gère le sous-réseau de transport.
Elle assure l’interconnexion des réseaux hétérogènes.
Elle achemine les PAQUETS d ’un bout à l’autre de ce
sous-réseau. Elle a 3 fonctions :
* Le contrôle de flux pour éviter les embouteillages
et la congestion du réseau.
* Le routage pour acheminer les paquets.
* L’adressage et la traduction des adresses logiques
en physiques.
La norme X25 se situe à ce niveau
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE TRANSPORT
Il s’agit d’une couche de BOUT EN BOUT de
l’émetteur au destinataire (Protocole de Bout
en Bout).
Elle accepte les données de la couche de
session, les découpe en PAQUETS et s’assure
de leurs réception. A la réception elle
réassemble les paquets.
Elle peut MULTIPLEXER plusieurs
connexions de transport sur la même
connexion réseau (opération transparente
pour la couche de session).
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE SESSION
Première couche hors de la communication
proprement dite. Elle assure le dialogue entre
les applications distantes :
 La GESTION DE LA SESSION (établir,
maintenir et libérer une connexion avec un
correspondant)
 La SYNCHRONISATION (Reprise d ’un
transfert après une panne de réseau - Mise à
jour d’une base à partir de plusieurs points
du réseau…) .
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE PRESENTATION
Elle est responsable de la présentation ou plus
exactement de la représentation des
informations échangées par les applications
afin d’avoir une compatibilité entre tous les
matériels raccordés au réseau.
Elle s’intéresse à la signification, à la syntaxe
des informations échangées ;
TRANSCODAGE (Ascii - Ansi - Ebcdic)
Également COMPRESSION et CRYPTAGE.
Rôle très important dans un environnement
hétérogène.
Le Modèle O.S.I
 La COUCHE APPLICATION
Elle définit de nombreux éléments pour accéder à
l’environnement OSI.
Exemples :
VIRTUAL TERMINAL (VT)
Normalisation d’un terminal sur le réseau.
REMOTE DATABASE ACCESS (RDA)
Accès distant sur les bases de données.
Aussi :
FTP, Messagerie, Telnet, NFS (NetWork File System),…
OSI, Couches et Données
Message à transmettre
Application
Présentation
Session
TRANSACTION
Transport
MESSAGE
Réseau
Liaison
Physique
PAQUET
TRAME
BIT