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Presentation Transcript

  1. Les Réseaux le modèle, les architectures et le matériel

  2. Le modèle

  3. Modèle de référence • Spécifications publiées par l’ISO (International Standard Organisation) en 1978 • Nouvelle version en 1984 sous le nom OSI (Open Systems Interconnection) • Découpage en 7 couches (ou layers) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  4. Le modèle de référence et son évolution F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  5. Couche physique • Codage • Transmission • Conversion analogique numérique (voix) • Détection et correction d’erreurs F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  6. Couche liaison (trame) • Une trame = en-tête début et fin • Assure la fiabilité des transmissions bout en bout • Réception d’un accusé de réception sinon réexpédition • 2 sous-couches : • LLC : Logical Link Control (fiabilité) • MAC : Medium Access Control (identification et transmission du LLC à la couche physique) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  7. Couche réseau (paquet) • Adressage des messages • Prise en charge du routage • Contrôles de flux et congestion • Routage • Existence de 2 modes: • Mode connecté (prise de contact entre les protagonistes) • Mode non connecté F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  8. Couche transport (message) • Qualité de service Certains paramètres : • Délai d’établissement d’une connexion • Probabilité d’échec • Débit des informations • Priorité des connexions • … F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  9. Couche transport (2) • Multiplexage connexion à faible débit en grand nombre • Dégroupage Maximiser le débit F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  10. Couche session • Gère les ressources • Gère les aspects sécurités Si application communique avec un autre ordinateur, récupération de l’adresse cible et demande à la couche transport d’établir la communication F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  11. Couche présentation • Définir le format de donnée à transférer • Format intermédiaire compatible entre les plates-formes • Compression F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  12. Couche application • Toutes les applications utilisant des accès réseaux F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  13. Les architectures réseaux

  14. Topologie • Etoile F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  15. Bus Unidirectionnel Bidirectionnel Extension à l’arbre Topologie (2) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  16. Topologie (3) • Anneau • Unidirectionnel • Bidirectionnel F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  17. 2 technologies réseaux • Token-Ring (IBM 1984) • Topologie : anneau logique autour d’une étoile (Hub) • Parcourt de machines en machines • Envoie quand possession d’un jeton • Ethernet (1972, commercialisation 1975) • Topologie en bus • Envoie dès qu’un contrôle dit libre. • Si deux émissions en même temps : collision F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  18. Ethernet • Structure d’une trame Ethernet F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  19. Adresse MAC • 6 octets 3 premiers octets en fonction du fabriquant Cisco 00000C 3Com 0000D8 0020AF 02608C 080002 Intel 00AA00 IBM 08005A 3 suivants : numérotation du fabriquant • Adresse unique pour chaque carte F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  20. Différents types d’Ethernet • 10Base5 (ou Yellow Cable ou Thick-Net) • 10 Mbps • Gros Cable coaxial et prises vampires • Limite de 500 m par segments • Longueur totale de 2500 m • Impédance de 50 Ohms • 10Base2 (ou Thin-Net) • 10 Mbps • Cable coaxial et BNC • Limite de 185 m par segments • Longueur totale de 925 m • Impédance de 50 Ohms F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  21. Différents types d’Ethernet (2) • 10BaseT/100BaseT • Plus de problèmes de fiabilité (du aux segments Base2 en pannes) • Topologie en étoile dont le bus est le concentrateur • Câble : 4 paires torsadées • Cat. 1 : Téléphone, pas de transfert de données • Cat. 2 : ≤ 4 Mbps (Mégabits par seconde) • Cat. 3 : ≤ 10 Mbps • Cat. 5 : ≤ 100 Mbps • Type de câble : Unshield Twisted Pair (UTP) : Shield Twisted Pair (STP) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  22. Différents types d’Ethernet (3) • 1000BaseT/1000BaseFX • 1000 Mbps • BaseT câble cat. 5 ou 7 • BaseFX fibre optique F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  23. Metropolitan Area Network (MAN) • FDDI • Token-Ring en fibre optique • Anneau double. Secondaire en cas de perturbation du primaire (circulation en sens opposé) • 100Mbps • Segment de 2 km • Longueur totale d’un anneau 100 km • ATM (Asynchronous Transfer Mode) • Mode connecté et garantit la bande passante dès connexion • Vitesse de transfert 155-622 Mbps, max théo 1,2Gbps F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  24. World Area Network (WAN) • RTC : Transmission par modulation analogique • RNIS (réseaux numérique à intégration de service) (ISDN): tout numérique • Topologie en bus • 2 canaux de 64 Kbps+1 canal contrôle 16 Kbps • DSL (Digital Subscriber Line) • ADSL (Asymmetric) différence entre vitesse de download et d’upload • 1,5 Mbps 6km • 2 Mbps 5 km (équivalent d’une T1 en vitesse) • 9 Mbps 3 km et jusqu’à • 52 Mbps 300 m • SDSL (Symmetric), HDSL (Highspeed), VDSL (Veryhighspped) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  25. Les matériels

  26. Interconnexion des réseaux • Concentrateur (Hub) • Couche 1 • Bus Ethernet commun • Diffusion à tous les autres ports d’un message recu • Pont • Couche 2 • Commutation logicielle • Si l’adresse source n’est pas dans la table de routage du port de réception, ajout de cette source. Si la cible dans la table source, destruction Sinon diffusion (broadcast) sur tous les ports (excepté la source) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  27. Interconnexion des réseaux (2) • Répartiteur, commutateur (Switch) • Niveau 2, 3 ou 4 • Niveau 2 : utilisation des adresses MAC • Niveau 3 : utilisation des adresses IP mais pas de calcul adresse réseau, adresse machine • Niveau 4 : (Attention, pas OSI) analyse de l’application pour QoS • Commutation matérielle • Isole les communications entre deux machines F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  28. Interconnexion des réseaux (3) • Routeur • Liaison de plusieurs domaines couche 3 • Peut relier des types différents • Mono ou Multi-protocole F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  29. Structure de câblage • Hub par étage puis cascade vers hub/switch central • Ou Collapsed Backbone • Toutes les liaisons vers un unique switch centrale F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  30. Techniques de transfert • Commutation de circuit Signalisation puis transfert • Transfert de paquet Rôle : Analyse de l’en-tête et traduction Commutation ou routage vers la bonne sortie Transmission du paquet sur la sortie choisie 2 solutions : routage commutation F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  31. La commutation • Acheminement avec des références • Seules les entrées actives sont dans les tables • Avantages : tables de tailles réduites route faite une seule fois références de tailles réduites référence ATM : 28 bits adresse IPV6 : 16 octets adresse IPV4 : 4 octets (32 bits) F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  32. Le routage • Acheminement jusqu’à l’adresse destination • Utilisation de table de routage • Avantages : flexible toutes les informations sont dans le paquet contournement des pannes • Inconvénients :ordre de réception différent de l’ordre de départ table de routage importante F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  33. Les réseaux Les protocoles

  34. Protocoles les plus utilisés • IPX/SPX • NetBIOS/NetBEUI • TCP/IP F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  35. IPX/SPX • IPX : Internetwork Packet Exchange Protocol SPX: Sequenced Packet Exchange Protocol • Développé par Novell • Exploité en entreprise sous Novell/Netware • Fonctionne en mode non connecté • IPX = OSI niveau 3 • SPX est une extention d’IPX F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  36. NetBIOS/NetBEUI • NetBIOS : Network Basic Input Output System NetBEUI : NetBIOS Extended User Interface • Développé par IBM • Protocole non routable F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  37. UDP-TCP/IP • UDP : User Datagramme Protocol, TCP : Transmission Control Protocol, IP : Internet Protocol • Routable • TCP protocole de niveau 3 mode connecté • UDP protocole de niveau 3 mode non connecté (sans gestion de flux, reprise sur erreur, …) • IP protocole de niveau 4 F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  38. Le Protocole TCP/IP (v4)

  39. Modèle TCP/IP F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  40. Adresse IPv4 • 4 nombres d’un octet codés en binaire par l’ordinateur • Masque de sous-réseau sur 4 octets, en 2 blocs • Premier bloc de 1, partie réseau • Dernier bloc de 0, partie hôte F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  41. Classes d’adresses IP • Classe A : 0.0.0.0 à 127.255.255.255 • 0 + 7 bits réseaux + 24 bits hosts • Classe B : 128.0.0.0 à 191.255.255.255 • 10 + 14 bits réseaux + 16 bits hosts • Classe C : 192.0.0.0 à 223.255.255.255 • 110 + 21 bits réseaux + 8 bits hosts • Classe D : 224.0.0.0 à 239.255.255.255 • 1110 + multicast group • Classe E : 240.0.0.0 à 247.255.255.255 • usage futur F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  42. Adresses réservés aux réseaux locaux • 10.0.0.0 à 10.255.255.255 • 172.16.0.0 à 172.31.255.255.255 • 192.168.0.0 à 192.168.255.255 F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  43. Les sous-réseaux • Plage d’adresses IP de même adresse réseau • Exemple Classe C avec sous réseau sur 2 bits • 2^2 =4 sous-réseaux possibles • Reste donc 6 bits pour les hôtes soient 64 ordinateurs • Structure d’une adresse • Identificateur réseau • Identificateur sous réseau • Identificateur de l’hôte dans le sous réseau F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  44. Calcule de l’adresse réseaux • IP : 192.44.77.79 • Masque Réseau : 255.255.255.192 11000000.00101100.01001101.01001111 Et 11111111.11111111.11111111.11000000 Réseau : 11000000.00101100.01001101.01000000 Machine : 1111 F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  45. Sous-réseaux possibles • 4 sous-réseaux possibles : • 192.44.77.1 à 192.44.77.62 • 192.44.77.65 à 192.44.77.126 • 192.44.77.129 à 192.44.77.190 • 192.44.77.193 à 192.44.77.254 • Les numéros 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 et 255 interdits F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  46. Structure d’un paquet IP F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  47. La fragmentation • Subdivision en petit paquet, fonction de la MTU (Maximum Transfer Unit) Ethernet 1500 Octets Token Ring 4 Mbps 4464 Octets Token Ring 16 Mbps 17914 Octets • Reconstruction grâce à l’Offset du Fragment • Si n’arrive pas à temps (30-40s), perte et envoie d’un ICMP d’erreur F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  48. Champ TTL : Durée de vie • TTL sur 8 bits: • décrémenté à chaque passage • suppression du paquet arrivé à 0 F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  49. Communication IP • Service non connecté • aucune sécurisation • Pas acquittement à la bonne réception • Les paquets perdus ne sont pas détectés F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003

  50. Le multicast • Adressage simultané de plusieurs ordinateurs • Routeur multicast : diffusion à un liste d’abonné les paquets d’une adresse multicast F. Nolot DESS ISIDIS 2002/2003