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Les réseaux

Les réseaux. 2005. Bibliographie. Réseaux locaux et Internet ; L Toutain, HERMES Les réseaux locaux commutés et ATM ; A. Ferréro ; InterEditions Les Réseaux, principes fondamentaux ; P. Rolin, ..., HERMES

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Presentation Transcript

  1. Les réseaux 2005

  2. Bibliographie • Réseaux locaux et Internet ; L Toutain, HERMES • Les réseaux locaux commutés et ATM ; A. Ferréro ; InterEditions • Les Réseaux, principes fondamentaux ; P. Rolin, ..., HERMES • OSI, les normes de communications entre systèmes ouverts ; J Henshall et S. Shaw, Masson • Architecture des réseaux haut debit ; K. L. Thai, V. Vèque, et S. Znaty, Hermes • Les réseaux locaux industriels ; F. Lepage et C., Hermes • Réseaux : Architectures, protocoles et applications ; Andrew Tanenbaum, IIA • Réseaux locaux et migrations de systèmes ; Pierre Jacquet, Eyrolles • L'intelligence dans les réseaux ; D.Gaiti et G. Pujolle, Eyrolles • Gestion des réseaux informatiques ; J.P. et M. Claudé, Eyrolles • Réseaux Informatiques2 ; D. Dromard, F. Ouzzani, D. Seret et K. L. Thai, Eyrolles • Théorie de l ’information : Application aux techniques de communication ; G. Battail, Masson. ISBN : 2-225-83117-3

  3. I - Introduction

  4. Les éléments fondateurs • Support physique • Codage de l ’information • Protocole de communication Réunit tous les éléments de la communication moderne

  5. Téléphonie et fax Transfert de fichiers Partage de périphériques Emulation de terminal à distance Exécution de commandes à distance Courrier électronique La toile : Internet Vidéo à la demande et Visioconférence Accès aux Données et aux Traitements répartis Client/serveur Services

  6. Réseaux Locaux-LAN Réseaux de « campus  » Réseaux de grande amplitude: (MAN et WAN) -------> Réseaux fédérateurs « Le Backbone » Internet Renater R3T2 Liaisons distantes Le RTC et ses évolutions: les mobiles Liaisons spécialisées Classification

  7. Les liaisons • Directe : Correspond aux premiers besoins • Imprimantes déportées • Terminaux déportés • Transferts de fichier / Sauvegardes • Distante • Utilisation de technologie standard (modem) • Bande passante limitée

  8. Le cuivre (coaxial ou paire torsadée) LAN Boucle locale L’optique Infrastructure des opérateurs Câbles océaniques Liens « haut-débit » + Télévisions Situations particulières Le « sans fils » hertzien Mobile courte et longue distance Satellites Laser et dérivés Le support des liaisons

  9. Topologies • Bus : réservé aux LAN • Etoile : LAN et MAN • Anneau : token ring dans les LAN • Arbre : SNA de IBM • Maillé : pour les réseaux qui n’ont pas d’architecture propre comme INTERNET • Topologies logiques : liées aux protocoles

  10. II - Un modèle commun La norme OSI (Open System Interconnexion) de l ’ISO (International Standardisation Organisation)

  11. Pourquoi ? • Formalisme complet • Besoin d ’abstraction (pour les utilisateurs) • Répondre aux problèmes posés par l’évolution des systèmes d’information vers toujours plus hétérogénéité • Définition d’une gamme de services permettant de travailler en coopération

  12. Structure en couches

  13. Structure en couchesPrincipe • L’accès au modèle par la partie supérieure de l’empilement • Indépendance entre deux couches • Coopération entre deux couches de niveaux différents par offre de service de n-1 vers n (pas de protocole) • Coopération entre deux couches de même niveau n = protocole de communication de niveau n

  14. ProtocoleC’est un ensemble de règles qui définissent les communications

  15. Structure en couchesIntérêts • Simplifier = regroupement de fonctions homogènes • Indépendance -> Evolution • Coopération entre deux couches de même niveau n • protocole de communication de niveau n. • vu comme une communication directe de la couche n de A vers la couche n de B

  16. Structure en couchesfonctionnalité • une interface avec la couche supérieure, • l'implémentation des fonctionnalités de la couche, • une interface avec la couche inférieure

  17. Structure en couches

  18. Les 7 couches du modèle OSI • Couche Application • Couche Présentation • Couche Session • Couche Transport • Couche Réseau • Couche Liaison • Couche Physique

  19. Le modèle OSI

  20. Le modèle OSI Les couches basses • Hétérogénéité : type de câble, techniques d ’accès au support, routage... • Services essentiels : gestion de la connexion, transférer de l’information de A vers B • Les couches liaison et physique -> Accès au support de communication. • Subdivision de la couche liaison en deux entités • MAC : indépendance au média • LLC : Services complémentaires (fiabilité, ...) • Adressage physique • Répétition du signal + Pont + Commutation

  21. Le modèle OSILa couche physique • Transmet les données sous forme trains de bits • La transmission a distance nécessite une modulation du signal numérique (logique) • Il y a plusieurs types de transmissions

  22. Le modèle OSILa couche Liaison • Elle découpe en « trames » le train de bits de la couche physique • Elle ajoute à chaque trame une détection d ’erreurs • Parités • Codes détecteurs d’erreurs • Codes correcteurs • Et souvent un numéro de séquence • Cette couche se scinde en 2 parties:MAC: contrôle de l’accès au média,LLC: contrôle du lien logique, au dessus

  23. Les services au niveau de la liaison LLC • Services entre deux communicants: • Etablissement d ’une connexion • Libération d ’une connexion • Transfert de données • Avec ou sans accusé de réception

  24. Le modèle OSI La couche réseau • Définition : • Constitution de sous réseaux • Interconnexion de ces sous-réseaux • Fonctionnalités : • Adressage logique • Routage à travers une série de relais dans les couches basses.

  25. Le modèle OSILes couches hautes • Fournir des services à l ’utilisateur • Rendre l’utilisateur indépendant des échanges et des contrôles • Masquer l ’hétérogénéité : par exemple transférer un fichier quels que soient les machines et les réseaux

  26. Le modèle OSILa couche Transport • Transfert fiable de l’information • Communications de bout en bout • Fiabilité • Multiplexage

  27. Le modèle OSISchéma Utilisateur 1 Utilisateur 2 Transport Fiabilité Flux Transport Fiabilité Flux Réseau Interconnexion Route Réseau Interconnexion Route * x intermédiaires Appels « de fonctions » Appels « de fonctions » Couches basses Gestion du sous réseau local Couches basses Gestion du sous réseau local

  28. Le modèle OSILa couche Session • La synchronisation • Etablissement de la communication • Gestion du dialogue • Reprise après interruption d’un transfert …

  29. La couche session

  30. Le modèle OSILa couche Présentation • représentation et compréhension des données. • Qu’est ce qu’un entier, une chaîne de caractère accentuée ou une structure complexe? • Conversion d’alphabet • Cryptage, compression, authentification

  31. Le modèle OSILa couche Application • Seule en contact avec « l ’utilisateur » • Composée de “ briques applicatives ” • 1 Brique réunit un ensemble indissociable de fonctionnalités: terminal virtuel, messagerie électronique, processus de communication, … • Contient toute la richesse applicative du modèle

  32. Résumé des couches OSI

  33. III - L’information et son codage La couche physique

  34. L’information numérique 2 niveaux de quantifications Tension 5 V 0 V Temps Intervalle significatif 2 niveaux 0 ou 5V de quantification du signal

  35. l’information numérique 4 niveaux de quantifications Tension 12 V 5 V Temps - 5 V - 12 V

  36. Définitions • Intervalle significatif C’est unintervalle où le signal est constant • Rapidité de modulation • Nombre d ’intervalles significatifs par seconde • C’est un échantillonnage du signal, on l’exprime en bauds • Valence d’un signalNombre de niveaux de quantification (de valeurs) transportés dans un intervalle significatif • Débit (binaire) • Quantité d ’informations binaires par seconde _ s’exprime en bits/s

  37. Relations entre D,V,R • Relation entre niveaux de quantification et quantité d ’informations binaires transportées par intervalle significatif • V = Valence d ’un signal = nombre de niveaux • n = nombre de bits dans un intervalle significatif • n=log2(V) -> V = 2n • Relation entre D, R et V • D = R * n ou D = R * log2(V) exprimé en bits/s

  38. Le transport de l’information numérique • Le Débit dépend de : • la rapidité de modulation (Nombre d ’intervalles de quantification par unité de temps) • la valence (nombre de niveaux caractéristiques identifiables sur le signal) • La Rapidité de Modulation dépend de : • l ’étendue de la bande de fréquence exploitable • La Valence dépend de : • la « qualité » de la liaison (rapport S/B)

  39. Le transport de l’information numérique Bande de base ou Modulation ? • Codage par bande de base • Toute la bande passante est disponible • Un état = un niveau de tension • Codage par modulation • Modulation d ’une sinusoïdale de référence, la porteuse • Un état = une modification de cette porteuse

  40. La Bande Passante Energie fmin f fMax fréquence « Gamme » de fréquence exploitable C’est l’espace des fréquences transmises sans affaiblissement

  41. La Bande Passante Energie Pmax BP à 3dB : Pmax/Pmin = 3 dB Pmax = 2 * Pmin Pmin fmin f fMax fréquence Fréquence de « l ’antenne »

  42. La Bande Passante f1min f1 f1Max f2min f2 f2Max fréquence Multiplexage de 2 communications On peut découper la bande passante en plusieurs niveaux

  43. Théorème de Nyquist (1924) • Limite du débit binaire praticable sur un canal de transmission • Même sans bruits ou pertes • Si on a une bande passante W, on reconstitue le signal jusqu ’a une fréquence d ’échantillonnage de 2.W. • Soit une rapidité R=2.W bauds • Soit Dmax= 2.W log2 V (appelé « capacité » en théorie de l ’information)

  44. Théorème de Shannon (1948) • La capacité maximale d ’un canal est de : C= W log2 (1+S/B) bits/s • C s’exprime en bits par seconde • W est la bande passante en Hertz • S/B est le rapport signal sur bruit en décibel • Sur une ligne téléphonique dont la bande passante est de 3200 H pour un rapport de 10 dB, on peut atteindre une capacité de 10Kbits/s

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