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Généralités sur les réseaux de transmission
de données numériques
Les données numériques et le réseau téléphonique
La structure d ’un réseau de transmission de données
Les réseaux à commutation de messages
Les réseaux à commutation de paquets
Les codes détecteurs et correcteurs d ’erreur
Les différents types de réseaux : LAN, MAN, WAN
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A quoi servent les réseaux de données
numériques ?
Echange de fichiers
Transmission de messages
Transactions interactives
En règle générale, ces échanges sont entrecoupés de longs
silences
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Le réseau téléphonique n’est pas adapté
Lorsqu’un ordinateur envoie un fichier par le réseau
téléphonique, il doit attendre que son correspondant
soit joint avant d ’effectuer sa tâche
Un fichier moyen a une longueur de 10000 octets
Même avec le RNIS, il faut
~10s pour atteindre le correspondant
~1,5s pour transmettre le message
Ce n ’est ABSOLUMENT pas rentable
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Les caractéristiques du service postal
Le point de vue du rédacteur d ’une lettre
Je rédige le texte de la lettre
Je le mets dans une enveloppe et j ’inscris l ’adresse de
mon correspondant en suivant des REGLES précises
Je mets le tout à la boite à lettres
ET C ’EST TOUT pour moi
Je n ’ai pas perdu de temps à joindre mon
correspondant et je peux employer toute mon activité à
rédiger des messages
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Les caractéristiques du service postal
Le point de vue du service postal
Je peux relever les boites à mon propre rythme
A partir de l ’adresse du destinataire de la lettre, je dois
trouver un chemin pour que l ’envoi lui parvienne
Je dois prévoir des centres de tri où les lettres arrivent et
sont redistribuées
Je mets enfin la lettre chez le destinataire, qu’il soit
présent ou non
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Les caractéristiques du service postal
Le point de vue du destinataire
Je peux consulter et traiter les messages comme et quand
je le désire
Je peux répondre de la même façon sans perdre de temps,
à condition que l ’expéditeur ait bien noté ses nom et
adresse
Un défaut potentiel
On ne peut avoir de conversation suivie que si le temps de
délivrance des lettres est faible
Sinon, les à-coups sont rédhibitoires
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La structure des réseaux de transmission de données
Un système similaire au service postal est IDEAL pour les
liaisons de données
Les ordinateurs émetteurs ou récepteurs des données
peuvent travailler de façon continue sans perdre de temps
Les problèmes potentiels
Un temps de transit trop long
Un réseau encombré par de trop nombreux messages
Un problème spécifique : les erreurs dans la transmission
des messages
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La structure des réseaux de transmission de données
o o
o
C
o
o
C
o
o
C
o
o
C
C
o
o
o
o
Un réseau de commutateurs semi-maillé pour avoir (en
général) plus d ’un chemin entre deux correspondants
Des commutateurs reliés entre eux sans hiérarchie
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Une spécificité des réseaux
Une hypothèse (pas toujours exacte)
Les lignes de transmission ne sont pas sûres et peuvent
dégrader les messages échangés
Il faut s ’assurer qu’un message a été transmis correctement
avant d ’émettre le suivant : c ’est le rôle de l ’acquittement
M321
NAK
ACK
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Le fonctionnement des réseaux
Les messages passent d ’un commutateur au suivant et
font l ’objet d ’acquittements à chaque bond
Mess
Mess
Mess
Mess
Mess
Il y a aussi des acquittements de bout en bout
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Les réseaux à commutation de message
Ce sont des réseaux pour lesquels les messages peuvent
avoir n ’importe quelle longueur
Un avantage
La simplicité des normes
Des défauts
La capacité mémoire des commutateurs doit être
importante pour pouvoir accueillir les messages
Le temps de transit moyen est grand, car il est dépend de la
taille moyenne des messages
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C ’est le réseau utilisé pour réserver les places d ’avion
Les réseaux à commutations de paquets
Le réseau est composé de messages de taille calibrée,
appelés des PAQUETS
Avantage
Les commutateurs véhiculent des éléments de taille
constante, ce qui facilite beaucoup la gestion
Le temps de transit est faible (~100 ms pour le réseau
français)
On peut facilement utiliser ces réseaux pour des
applications transactionnelles
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Les réseaux à commutations de paquets
De nouveaux problèmes se posent
L ’émetteur doit découper son message en paquets et leur
donner un numéro d ’ordre
Le récepteur doit recomposer l ’ensemble du message avant
de le consulter
Il faut établir de nombreuses normes pour que les paquets
puissent entrer dans le réseau et le traverser sans encombres
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Les deux grands types de réseau à
commutation de paquets
Les réseaux non connectés(ex. : ARPA)
L ’émetteur envoie ses paquets au réseau qui les transporte
individuellement vers le récepteur
Le réseau cherche le chemin le plus rapide pour chaque
paquet, appelé datagramme
Avantage : si une partie du réseau se casse, mais s ’il reste
un chemin, le paquet parvient à son correspondant
Problème : le récepteur doit avoir assez de mémoire libre
pour reconstituer le message
Avant d ’émettre, il faut envoyer un paquet de réservation
S ’il y a des blocages dans le réseau, le temps de transit
devient prohibitif
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Qu ’est-ce qu ’un commutateur de paquets ?
Les paquets sont dirigés vers des files d ’attente en sortie
Dans les réseaux non connectés, c ’est le commutateur
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qui choisit la sortie (routage)
Les réseaux non connectés
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Les deux grands types de réseau à
commutation de paquets
Les réseaux connectés (ex. : TRANSPAC ou X25)
Un chemin est défini une fois pour toute pour toute la
transaction entre deux correspondants (circuit virtuel)
Avantage : Les paquets des différents messages se suivent sur
le circuit virtuel ; il n ’y a pas de problèmes de reconstitution
des messages
Problème : si le circuit a un défaut, la transaction s arrête et
doit être réinitialisée
Avant de débuter une transaction, il faut envoyer un paquet
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d ’appel qui permet de construire le circuit virtuel
Les réseaux connectés
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Les codes détecteurs et correcteurs d ’erreur
Les orages et les activités industrielles créent des parasites
électromagnétiques susceptibles de transformer des « 0 » en
« 1 » ou inversement
Il existe des méthodes permettant de savoir si une erreur a eu
lieu : on détecte l ’erreur
D ’autres méthodes permettent d ’estimer ce qui a été émis
malgré la présence d ’une erreur : on corrige l ’erreur
Il faut noter qu’il n ’existe pas de code capable de détecter
ou de corriger toutes les erreurs
Un code ne sera efficace que pour certaines catégories
d ’erreurs
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Les codes détecteurs d ’erreur
Idée de base
Avec n bits, on a 2n combinaisons
Certaines combinaisons seront permises, d ’autres interdites
Si on reçoit une combinaison interdite, on a eu une erreur
Exemple : le codage par parité
On rajoute à un mot de n-1 bits un bit de contrôle tel que
l ’ensemble ait un nombre de « 1 » pair
0110100111
Si on reçoit 0111100111, on a une erreur
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Les codes correcteurs d ’erreur
Idée de base
On a encore des mots permis et des mots interdits
Si on reçoit un mot permis, tout va bien
Sinon, on suppose que le mot émis est celui qui mène au mot
reçu avec le moins d ’erreurs possibles
ex :
0110011010
0010001011
sont permis
On reçoit
0010011010
1 différence avec 0110011010
2 différences avec 0010001011
qui présente
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Le mot de départ est VRAISEMBLABLEMENT 0110011010
Les différents types de réseau
Plus le réseau est étendu, plus le temps de transit est long et
plus le débit moyen est long à cause de l ’attente des
acquittements
ex : une ligne à 1Gbps et un temps d ’attente de 100ms
Il faut 10-5s pour envoyer un fichier de 10000 bits
et le débit moyen est de 100 kbps : ce n ’est PAS RENTABLE
On a donc des types de réseau différents suivant leur taille
LAN : réseaux locaux à 1Gbps (1 à10 km)
MAN : réseaux métropolitains à 10 Mbps (10 à 100 km)
WAN : réseaux à grandes distances à 100 kbps (> 1000 km)
Avec des réseaux très sûrs, il n ’y a pas besoin d ’acquittement
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et la vitesse peut être similaire quelle que soit la taille