RESEAUX & COMMUNICATIONS

1. RESEAUX & COMMUNICATIONS GENERALITES & PRINCIPES

2. GENERALITES ET PRINCIPES DE BASE • DEFINITIONS ET PRINCIPES DE BASE • TYPES D'INFOS ET CONFIGURATIONS • TECHNIQUES DE TRANSMISSION • TECHNIQUES DE COMMUTATION • HIERARCHIE DES PROTOCOLES • PROTOCOLES DE SIGNALISATION • NORMES ET STANDARDS • CLASSIFICATION DES RESEAUX • LA DEREGULATION DANS LES RESEAUX

3. TRAITEMENTS DE L'INFORMATION • INFORMATION • RENSEIGNEMENT (diffusé ou interactif) • INFORMATIQUE • Traitement AUTOMATIQUE de l'INFORMATION • TELE-INFORMATIQUE • Traitement à DISTANCE de l'INFORMATION • TELEMATIQUE • TELE-INFORMATIQUE empruntant des réseaux de TELECOMMUNICATIONS • AUTOROUTES DE L'INFORMATION • Moyens de TELECOMMUNICATIONS permettant l'accès à l'INFORMATION

4. POURQUOI COMMUNIQUER ? • LA COMMUNICATION ENTRE DEUX SYSTEMES INFORMATIQUES A POUR BUT D'ASSURER UN (DES) SERVICE(S) A L'UTILISATEUR • LES SERVICES OFFERTS PAR LA COMMUNICATION VARIENT EN FONCTION DE L'EVOLUTION TECHNOLOGIQUE DE LA TELEMATIQUE • Transmission de la voix • Transmission de l'écrit • Transmission des images (Video) • Voix + Ecrit + Vidéo = MULTIMEDIA

5. NOTIONS DE TELEMATIQUE • UTILISATION CONJOINTE DES TECHNIQUES DES TELECOMMUNICATIONS ET DE L'INFORMATIQUE • Réseaux, Ordinateurs, Terminaux, Logiciels... • ACCES POUR TOUS A L'ENERGIE INFORMATIQUE • Le particulier, les professionnels • SERVICES SUPPORTS: • Moyens permettant de transporter l'information • TELE-SERVICES • Contenu de l'information au service des utilisateurs • services de CONSULTATION • services de TRANSACTIONS

6. L'INFORMATIQUE CENTRALISEE TRAVAUX EN "BATCH" OU TEMPS DIFFERE ORDINATEUR CENTRAL AVEC IMPRIMANTES ET DISQUES T'ERMINAUX DE CONSULTATION/TRANSACTIONS

7. L'INFORMATIQUE REPARTIE ORDINATEURS PERSONNELS DOWNSIZING RESOURCE NON PARTAGEE

8. L'INFORMATIQUE EN RESEAU RESOURCE PARTAGEE RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES

9. LA TELE-INFORMATIQUE ACCES AUX RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS PUBLICS RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES PASSERELLE DE COMMUNICATION RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES

10. LA NATURE DES INFORMATIONS TRANSMISES • LA VOIX • par nature analogique • la parole: 300 à 3000 Hz • la Hi-Fi: jusqu'à 30000 Hz • peut être convertie en numérique (échantillonnage) • L'ECRIT, LE TEXTE • par nature numérique • nécessite un codage: n bits / caractère transmis • alpha-numérique, alpha-géométrique, graphique • peut-être transmis en analogique (Modems) • L'IMAGE, LA VIDEO • peut être transmise en analogique ou numérique • le codage dépend de la définition (pixels, couleurs)

11. CATV: câble coaxial TRANSMISSION DE LA VOIX TERMINAL ANALOGIQUE RESEAU ANALOGIQUE conversion anal/num. RESEAU NUMERIQUE ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

12. TRANSMISSION DE TEXTE CATV: câble coaxial RESEAU NUMERIQUE TERMINAL NUMERIQUE conversion num./anal.. MODEM RESEAU ANALOGIQUE ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

13. TRANSMISSION DE L'IMAGE RESEAU ANALOGIQUE CATV: câble coaxial conversion de codes PAL,SECAM. RESEAU NUMERIQUE TERMINAL RECEPTEUR ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

14. conversion anal/num. TRANSMISSION MULTIMEDIA ACCES AUX AUTOROUTES DE L'INFORMATION VOIX RESEAUX SATELLITES DONNEES RESEAUX FIBRE OPTIQUE IMAGES

15. CONFIGURATION D'UN RESEAU TERMINAL RESEAU JONCTION CODAGE CENTRE DE TRANSIT LIGNE D'ABONNE CENTRE D'ACCES CODAGE JONCTION RESEAU DE TRANSMISSION RESEAU DE COMMUTATION TERMINAL

16. TRANSMISSION ET COMMUTATION • LA TRANSMISSION • Permet d'acheminer l'information jusqu'à l'usager final • Terminaux, Eléments de Codage, Médium de Communication • LA COMMUTATION • Permet d'aiguiller la communication à l'intérieur du réseau • Permet d'optimiser les réseaux de télécommunications • Autocommutateurs, Centraux, Multiplexeurs, Répartiteurs

17. LE RESEAU DE TRANSMISSION JONCTION - SOURCE ET COLLECTEUR DES DONNEES: - TRAITEMENT - STOCKAGE - CONTROLE - CODAGE ET DECODAGE DES DONNEES - ADAPTATION AU MEDIA DE TRANSMISSION RESEAU ETCD: EQUIPEMENT TERMINAL DE CONTROLE DES DONNEES ETTD: EQUIPEMENT TERMINAL DE TRAITEMENT DES DONNEES LIGNE

18. CARACTERISTIQUES D'UNE TRANSMISSION • LE DEBIT • C'est la vitesse à laquelle le réseau est capable de transmettre l'information • en BITS/S, BAUDS, CARACTERES/S, PAGES/S... • LE TEMPS DE PROPAGATION • C'est le temps mis par l'information pour traverser le réseau de bout en bout • LE TAUX D'ERREURS • C'est le nombre d'erreurs détectées par quantité d'information transmise: erreurs BITS, TRAMES... • LE TAUX DE COUVERTURE • C'est l'étendue du réseau: local, national, planétaire

19. TYPE DE LIAISON (1) • LIAISON PARALLELE • un fil par "BIT"(N fils) • grande vitesse • câblage important • "BUS" d'ordinateurs • LIAISON SERIE • TOUS LES "BITS" sur un fil • câblage réduit • "N" fois plus lent • utilisé en TELECOM B A B A

20. TYPE DE LIAISON (2) • LIAISON SYNCHRONE • un fil d'horloge pour la synchronisation • performance max. • problèmes sur longues distances • pour très hauts débits • LIAISON ASYNCHRONE • séparateurs de début et fin de message (START/STOP) • utilisé en TELECOM B A SYNCHRO START BIT B A

21. TYPE DE LIAISON (3) • MODE SIMPLEX OU UNIDIRECTIONNEL • liaison dans un seul sens • exemple: ordinateur vers imprimante • MODE SEMI-DUPLEX, HALF-DUPLEX, A L'ALTERNAT, ou PING-PONG • liaison altenativement dans un sens puis dans l'autre • partage de temps • MODE DUPLEX INTEGRAL OU FULL DUPLEX • transmission simultanée dans les deux sens • c'est le mode le plus performant, indispensable en transmission multimédia • techniques sophistiquées de transmission utilisées dans les réseaux de télécommunications.

22. N2 N1 N1 N2 N3 N3 N2 N1 N4 N5 N5 N4 N6 TOPOLOGIE: LIAISONS POINT-A-POINT • LIAISONS POINT-A-POINT • liaison unique et directe entre 2 noeuds du réseau • en étoile • arborescente

23. N2 N3 N1 N4 Nx N5 TOPOLOGIE: LIAISONS MULTI-POINTS • LIAISONS MULTI-POINT • un noeud est relié à plusieurs autre noeuds par une liaison unique et commune • en BUS • en ANNEAU N1 N2 N3 Nx

24. N1 N3 N2 N5 N4 N6 TOPOLOGIE: RESEAUX MAILLES • LIAISONS MAILLEES • les noeuds sont interconnectés entre eux par de multiples liaisons différentes • c'est une configuration multi-points • c'est la configuration type des réseaux de Télécommunications

25. CODAGE: FONCTIONS MODEMS • ADAPTATION D'UN TERMINAL NUMERIQUE A UN CONDUIT ANALOGIQUE (Réseau téléphonique) • Modem =Modulateur/Démodulateur; c'est un élément de controle (décodage) de données (ETCD) • transcodage: fréquences analogiques (3000 Hz) vers signaux numériques • Techniques: modulation d'amplitude, fréquence, phase • de 300 Bits/s (V21) à 72/144KBits/s (V35, V36, V37) MODEM Jonction numérique Ligne analogique

26. Valeur sur 8 Bits ( 7 + signe) Fréquence d'échantillonnage à 8000 HZ CODAGE: FONCTIONS ECHANTILLONNAGE • ADAPTATION D'UN TERMINAL ANALOGIQUE A UN CONDUIT NUMERIQUE, CONVERSION D'UN SIGNAL ANALOGIQUE EN DONNEES NUMERIQUES • signaux analogiques dans la bande 300 - 3000 HZ • il faut échantillonner à au moins deux fois la fréquence max. (Théorême de SHANNON) soit 8000 HZ • chaque échantillon est codé sur 8 Bits • soit un débit de 8*8 = 64 KBit/s

27. CODAGE: FONCTIONS DE COMPRESSION • PERMET D'ECHANTILLONNER A DES FREQUENCES INFERIEURES, ET DONC REDUIRE LES DEBITS BINAIRES • CODAGE DE LA PAROLE • réduction de 64 à 32, 16 voire 9,6Kbits/s • TRANSMISSION DE DONNEES • codage en ligne type HDSL/ADSL permettant de transmettre des données jusqu'à 2Mbit/s sur paire torsadée • CODAGE DE L'IMAGE • codage MPEG1/MPEG2 (H261) permettant la transmission d'images de visio-conférence à des débits entre 64K et 2Mbit/s (codage par transformée de Fourier, codage par régions...)

28. MEDIA DE TRANSMISSION DEBITS ADMISSIBLES 1K 1M 10M 100M 10K 100K 1G PAIRE TORSADEE 2M CATV CABLE COAXIAL 155M FIBRE OPTIQUE OU LIAISON SATELLITE >10G 34MBIT/S: VIDEO HAUTE-DEFINITION 2MBIT/S: VIDEO NON COMPRESSEE 64KBIT/S: VOIX NON COMPRESSÉE VISIO COMPRESSEE 9,6KBIT/S: VOIX COMPRESSEE

29. LA FIBRE OPTIQUE: AVANTAGES • BANDES PASSANTES LARGES JUSQU'A 10GHZ • INSENSIBLE AUX PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES • ENCOMBREMENT REDUIT (rapport 6 / câble) • TAUX D'ERREURS REDUITS (<10-10) • HAUTE SECURITE (localisation aisée des ruptures) • COUT FAIBLE (sur 200KM, 3 fois moins cher que le cuivre) • CAPACITES D'EXTENSION • malgré..... • REPETEURS NECESSAIRES TOUS LES 50/90KM • CONNECTIQUE ENCORE FRAGILE ET COUTEUSE

30. LA FIBRE OPTIQUE: DEPLOIEMENT • EN 1980: CABLAGE EXPERIMENTAL DE 5000 FOYERS A BIARRITZ • EN 1985: DEPLOIEMENT DU PLAN CABLE DE FRANCE TELECOM • DEPUIS 1990: CABLAGE DES ARTERES DE TRANSMISSION EN SDH (155MBIT/S ET AU-DELA) • EN 1998: 6 Millions de prises, 2 Millions raccordés • EN 2000: PREVISION DE 100000KM DE CABLE (20000 sur réseau national, 80000 en régional) • EN 2010: CABLAGE INTEGRAL DU RESEAU • 1 FIBRE = 8000 voies de parole ou 16 canaux TV • 1 CABLE = 10, 20 ou 30 fibres......

31. TECHNIQUES DE COMMUTATION • TYPES DE COMMUTATION: • comment établir une connexion à travers le réseau ? • Commutation de circuits • Commutation de paquets • Commutation de messages • TECHNIQUES DE ROUTAGE: • comment sélectionner le chemin à travers le réseau ? • Routage fixe, alterné, adaptatif, par diffusion • TECHNIQUE DE CONTROLE DE FLUX: • comment adapter des différences de débits à travers le réseau ? • transmission "élastique" des paquets dans le réseau

32. N1 N3 N2 N5 N4 N6 LA COMMUTATION DE CIRCUITS • connexion directe, transparente à travers le réseau • temps de transfert fixes et minimum • mais.... • éxige des débits, codes,formats ... identiques aux extrémités • inefficacité, risque de blocage en cas d'incident • EXEMPLE: le réseau téléphonique commuté (RTC) information

33. N1 LA COMMUTATION DE PAQUETS information N3 N2 information N5 N4 N6 • établissement d'un circuit virtuel à travers le réseau • optimisation des resources du réseau • adaptation des débits par controle de flux: découpage des informations en paquets • mais.... • temps de transfert fluctuants et plus élevés • complexité des noeuds de réseaux (protocoles) • EXEMPLE: le réseau TRANSPAC (TPC)

34. MODES DE CONNEXION • MODE SANS CONNEXION (CONNECTIONLESS) • pas d'établissement de connexion, le terminal est toujours à l'écoute • si le terminal se reconnait: il se "LOGIN/LOGOUT" sur le réseau • MODE CONNECTE SUR LIAISONS PERMANENTES OU SEMI-PERMANENTES • la connexion est établie préalablement par un "Serveur de Connexions" lié au système de management • la liaison est établie à travers un BRASSEUR (CROSS-CONNECT) • MODE COMMUTE AVEC SIGNALISATION • le terminal est capable d'établir la connexion • la liaison est établie à travers un COMMUTATEUR (SWITCH)

35. LA SIGNALISATION • C'EST L'ENSEMBLE DES SIGNAUX NECESSAIRES A LA GESTION D'UNE COMMUNICATION • signaux d'établissement/rupture de la communication • signaux de controle, taxation • signaux de surveillance, maintenance communication établissement rupture contrôle

36. CARACTERISTIQUES DE LA SIGNALISATION • NATURE DES SIGNAUX DE SIGNALISATION • aujourd'hui: analogiques sur la ligne téléphonique (sonnerie, invitation, occupation...) • tendance: séquences numérique comme sur le RNIS (plus riche, accessible en cours de communication). • RESEAUX DE SIGNALISATION • aujourd'hui: la signalisation emprunte le même réseau que les voies de parole (encombrement des voies) • tendance: avoir des voies séparées: • canal de signalisation dans le RNIS (Canal D), • ou réseau sémaphore superposé au réseau de parole (SS7) • Pour un établissement rapide des communications.

37. Signalisation RNIS: un exemple Réseau Sémaphore SS7 Canal D D Canaux de Signalisation E1 – IT-16 Réseau de commutation voix-données Canaux B

38. ESTABLISH / SET-UP (Adresse,VPI,VCI,Débit) ACCEPT / CONNECT TERMINAL APPELANT COMMUNICATION EFFICACE TERMINAL APPELE (REJECT / RELEASE) DISCONNECT / RELEASE PROTOCOLES de Signalisation Abonnés (UNI)

39. N2 N1 N2 N3 N1 N4 Nx N5 N1 N3 N2 N5 N4 N6 PROTOCOLES: NIVEAUX RESEAU • PROTOCOLE AU NIVEAU PHYSIQUE • définit: le médium, la connectique, les signaux électriques, les codages des bits • pour LIAISONS POINT-A-POINT • niveau BITS • PROTOCOLE D'ACCES • définit: l'adrzssage, les priorités, les collisions • pour LIAISONS MULTI-POINTS • niveau TRAMES • PROTOCOLE DE ROUTAGE • définit: les chemins, le routage, la gestion de flux, la gestion des erreurs, les transcodages • pour LIAISONS MAILLEES • niveau PAQUETS, MESSAGES, CELLULES

40. PROTOCOLES: NIVEAUX APPLICATIFS • PROTOCOLE DE GARANTIE DE RECEPTION • emballage des données, découpage et réassemblage, accusé de réception, retransmission si erreurs • PROTOCOLES DE GESTION DE COMMUNICATIONS SIMULTANEES • gestion de communications simultanées, partage de la liaison, état des communications • PROTOCOLES LINGUISTIQUES • adaptation des formats, codes, présentation des données • PROTOCOLES D'ENTENTE • type d'échange, type d'application

41. NIVEAUX APPLICATIFS NIVEAUX APPLICATIFS NIVEAUX RESEAU NIVEAUX RESEAU CATV: câble coaxial PROTOCOLES: MISE EN COMMUNICATION

42. ENTREPRISE A ENTREPRISE B I N T E R F A C E DIRECTION DIRECTION réunions annuelles PROTOCOLE DIVISION DIVISION réunions mensuelles SERVICE SERVICE réunions hebdomadaires INDIVIDU INDIVIDU dialogue quotidien PROTOCOLES: HIERARCHIES • EXEMPLE 1: RELATIONS ENTRE DEUX ENTREPRISES • un protocole par niveau • des interfaces entre couches • on ne court-circuite pas les niveaux • l'information doit "remonter" ou "redescendre"

43. PROTOCOLES: EMBALLAGE DE L'INFO. • EXEMPLE 2: FONCTIONNEMENT DE LA POSTE • Mr DURAND envoie une lettre à Melle DUPONT information utile: lettre +enveloppe Boite ax lettres: protocole du facteur Bureau de Poste: protocole du préposé Centre de tri Acheminement

44. LES 7 COUCHES DE PROTOCOLES (1) 7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION FICHIER 4: TRANSPORT MESSAGES 3: RESEAU PAQUETS/CELLULES/SLOTS 2: LIAISON TRAMES 1: PHYSIQUE ELEMENTS BINAIRES / BITS

45. 7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION 4: TRANSPORT 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE LES 7 COUCHES DE PROTOCOLES (2) • TYPE D'APPLICATION SUPPORTEE PAR LE RESEAU • FORMAT DES DONNEES STANDARD DES TERMINAUX • SUIVI DES COMMUNICATIONS, INTERACTIONS ENTRE APPLICATIONS • INTEGRITE DE L'INFORMATION DE BOUT EN BOUT • ACHEMINEMENT DE L'INFORMATION A TRAVERS LE RESEAU • FORMATS DE DONNEES ENTRE NOEUD, MODES D'ADRESSAGE, PRIORITES D'ACCES • ACHEMINEMENT DES DONNEES SUR LA LIGNE DE TRANSMISSION

46. 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE INTERACTIONS ENTRE PROTOCOLES 7: APPLICATION 7: APPLICATION PASSERELLE 6: PRESENTATION 6: PRESENTATION 5: SESSION 5: SESSION 4: TRANSPORT 4: TRANSPORT 3: ROUTEUR 3: RESEAU 2: PONT 2: LIAISON 1: REPETEUR 1: PHYSIQUE

47. 7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION 4: TRANSPORT 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE EXEMPLES DE PROTOCOLES Messageries MHS, Gestion de Doc ODA, GESTION DE FICHIERS INFORMATIQUES FTAM VIDEOTEX, TELECOPIE, TELETEX CLASSES 0/1/2/3/4: avec ou sans connexion TCP/IP I451 I441 I431 RNIS X25/1 X25/2 X25/3 TRANSPAC X21 V24,V28, V35 RTC 802.2/3/4/5/6/7/8/9 RESEAUX LOCAUX RESEAUX PUBLICS RESEAUX LOCAUX

48. LES NORMES DANS LES RESEAUX • IMPORTANCE DES NORMES • pour communiquer il faut interconnecter des équipements hétérogènes venant de constructeurs différents • les intervenants doivent se comprendre sur un langage commun: télécomms, informaticiens, prestataires de service, utilisateurs finaux.... • QUELQUES REFLEXIONS SUR LES NORMES • toute norme est basée sur un compromis • une norme propose une enveloppe à respecter • les normes comprennent des plages d'imprécision • les normes sont faites pour évoluer (2 fois par an...) • la meilleure norme est celle qui s'impose

49. LES ORGANISMES DE NORMALISATION • NIVEAU MONDIAL • L'OSI: Organisme de Standardisation Informatique, à l'origine du modèle à 7 couches (ISO: Interconnexion de Systèmes Ouverts) • L'UIT-T: Union Internationale des Télécoms, édite des Recommendations • La CEI: Comité Electrotechnique International, à l'origine des normes d'environnement • des FORUMS: ISDN, GSM, TMN, ATM..... • NIVEAU EUROPEEN • L'ETSI: European Telecommunications Institute, à l'origine des ETS • NIVEAU NATIONAL • AFNOR en FRANCE, ANSI aux USA, DIN en ALLEMAGNE, BSI en GB..... • les opérateurs des PTT, l'ART (Autorité de Régulation des Télécoms) en FRANCE

50. CLASSIFICATION DES RESEAUX DISTANCE • REPARTITION GEOGRAPHIQUE RESEAUX MOBILES RESEAUX ETENDUS TERRESTRES (WAN) RESEAUX METROPOLITAINS (MAN) RESEAUX LOCAUX(LAN)