Reseaux

Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 01

Introduction

Les Les réseaux réseaux informatiques informatiques

RÉSEAUX: RÉSEAUX: Quelques Quelques définitions... définitions...

• INFORMATIQUE : – Ensemble de moyens et de techniques de transmission utilisés pour permettre la mise en commun de ressources.

3

Qu Qu ’est-ce ’est-ce qu qu ’un ’un réseau réseau ?? • Il est conçu pour permettre la circulation… – Des véhicules : Le réseau routier – Des trains : le réseau ferré – De l’électricité : le réseau électrique – De la voix : le réseau téléphonique

… Et des données :

Le réseau informatique 4

Exemples Exemples de de réseaux réseaux informatiques informatiques

Réseau local

Réseau local

INTERNET PLANETAIRE

Réseau étendu Réseau local

Réseau téléphonique

Réseau local Réseau métropolitain

5

Exemple Exemple réel réel :: Renater Renater

REseau REseau NATional NATional pour pour ll ’Enseignement ’Enseignement et et la la Recherche Recherche NorOpale Lille VikmanCaen

Pir2 Syrhano Champaitre Compiègne Rouen Reims

Bretagne

OR

Paris

PaysNantes de Loire

Metz

Strasbourg

Lothaire Nancy

RERIF

Rennes

Russie Osiris

Orléans

RenaCentre

Dijon Clonys Besançon

Etats Unis

Poitiers

Poitou-Charentes

EBelin

RNI Limoges

Bordeaux

Europe

ClermontFerrand

Cratère

Lyon

Aramis Grenoble

AQUAREL REMIP

3RLR Montpellier

Toulouse .

La Réunion, Antilles, Guyane

R3T2

Nice / Sophia

Marseille

OCTARES Retecor

Pays méditerranéens 6

De De la la diversité diversité des des informations informations à à échanger échanger !! INFORMATIONS

NUMÉRIQUE

ALPHA NUM.

standard

entier

Exponentiel

GRAPHIQUE

étendu

SONORE

voix

dessin

image

fixe

AUTRES

musique

3D

analogique numérique

animée

fixe

animée

Et de la variété des contraintes qui s ’y rapportent ! 7

La La transfert transfert des des informations informations :: Les Les problèmes problèmes généraux généraux

• Réduire les débits binaires – Comprimer sans pertes (ex : Méthode Huffmann) – Compressions avec pertes (Méthodes JPEG,MPEG)

• Assurer la fiabilité : – Codes de détection d ’erreurs (ex : Parité, CRC) – Codes de correction (ex : FRCS, code de Hamming)

• Préserver la sécurité : – Algorithmes de chiffrement – Méthodes d’authentification 8

Les Les différents différents »MONDES »MONDES » » réseaux réseaux ... ... • TÉLÉPHONE • TÉLÉINFORMATIQUE • TÉLÉMATIQUE • RADIO & TÉLÉVISION

9

Le Le téléphone téléphone • Parole – Non fiable – Connecté

• Commutation de circuits • Analogique

10

La La téléinformatique téléinformatique • Données – – – –

Fiabilité Intégrité Confidentialité Connecté

• Commutation de paquets • Numérique

11

La La télématique télématique • Téléinformatique grand public • Application communiquantes – Interface graphique – Normalisées – Client/serveur

• Grand développement : – Minitel en France – Internet planétaire

12

L L ’Internet ’Internet • Réseau de réseaux • Connectivité universelle • Services de haut niveau – Courrier – Transfert fichier – Forums – WWW

• Applications basées sur ces services

13

Radio Radio // télévision télévision • Images et sons – Non fiable – Non connecté – Fort débit

• Mode diffusion – Évoluant vers l ’interactif

• Analogique – Évoluant vers le numérique – Connexion avec l ’informatique

14

Types Types de de réseaux réseaux • PAN

Personal Area Network

Réseau individuel – Ensemble d ’équipements domestiques interconnectés, au sein d ’un même foyer

• LAN

Local Area Network

Réseau Local – RLE Réseau Local d ’Entreprise Ensemble d ’équipements informatiques interconnectés, situés sur un même site géographique

– RLI

Réseau Local Industriel

Idem, mais en environnement de production

• MAN

Metropolitan Area Network

Réseau Métropolitain (de Campus) – Ensemble d ’équipements informatiques interconnectés, dispersés sur un territoire restreint.

• WAN

Wide Area Network

Réseau Étendu – Ensemble d’équipements informatiques interconnectés, couvrant un domaine étendu, voire planétaire

15

PAN PAN

Personal Personal Area Area Network Network

Réseau Privé ou Domestique • Ensemble d’équipements domestiques et informatiques localisé dans la même proprièté privée qui communiquent directement les uns avec les autres – Ex. : Home PNA …

W-PAN = Wireless PAN, c’est à dire mise en œuvre de technologies sans fils. – Ex. : Bluetooth, Home RF…

16

LAN LAN

Local Local Area Area Network Network

– Réseau local, réseau local d’entreprise (RLE) • Ensemble d’équipements informatiques indépendants, géographiquement rapprochés, et qui communiquent directement les uns avec les autres. – Ex. : Ethernet, Token Ring …

– Réseau Local Industriel (RLI) • Ensemble d ’équipement interconnectés sur des sites de production et/ou de contrôle de process. – Ex. : Token Bus,FIP …

W-LAN = Wireless LAN, c ’est à dire mise en œuvre de technologies sans fils dans un LAN. – Ex. : Wifi (802.11), HyperLan...

17

MAN MAN

Métropolitan Métropolitan Area Area Network Network

– Réseau métropolitain, réseau de proximité, réseau de campus. • Ensemble d’équipements informatiques indépendants, situés dans un rayon de quelques dizaines de kilomètres. Souvent il s ’agit d ’un réseau de LANs interconnectés par un lien partagé, souvent fibre optique.

– Exemple : DQDB, FDDI...

18

WAN WAN

Wide Wide Area Area Network Network

– Réseau étendu, réseaux longues distances. • Ensemble d’équipements informatiques indépendants, géographiquement éloignés et isolés par le domaine public – Exemple : Transpac, RNIS…

W-WAN = Wireless WAN, c ’est à dire mise en œuvre de technologies sans fils dans les WANs. – Ex. : GPRS, Iridium...

19

Autres Autres formes formes de de réseaux réseaux – Nano-réseaux, Pipelines, Bus, canaux d ’E/S ... • La plupart des moyens d ’interconnexion de composants matériels, au sein des équipements de technologie avancée sont réalisés avec le concours de protocoles réseaux de types très variés

– Exemple

:

Automobiles,

machines-outils,

cartes-mères

ordinateurs, micro-processeurs…

20

Les Les réseaux réseaux de de télécommunications télécommunications Réseau sous-marin Réseau souterrain Réseau hertzien Réseau satellite Réseau aérien

Liaison itinérante

Centre de transit

Commutateur local

Répéteur

Bornes Radio-Lan

Centre de commutation

Liaison itinérante

Réseau local

Centre de transit

Liaisons domestiques

Répéteur 21

Critères Critères de de Typologie Typologie des des Réseaux Réseaux Numérique

ou

Analogique

Connecté

ou

Non Connecté

Commuté

ou

Non Commuté

Circuits

ou

Paquets

Confirmé

ou

Non Confirmé

Isochrone

ou

Anisochrone

Bidirectionnel

ou

Unidirectionnel

Avec contrôle flux ou

Sans contrôle flux

22

1Tbps

pipelines

Débit

La hiérarchie des réseaux

Bus

1Gbps

Réseaux Réseaux Locaux Privés

Réseaux Métropolitains

Canaux E/S

1Mbps

Réseaux étendus

1Kbps

1cm

1m 10cm

10m

100m

1km

10km

100km

Distance

23

Les Les Services Services • Mode CONNECTÉ – Modèle : Le téléphone . Circuit établi entre l ’émetteur et le destinataire qui

doit être présent. Le circuit est libéré en fin de communication.

• Mode NON CONNECTÉ – Modèle : La Poste . Pas de lien direct entre l ’émetteur et le destinataire . Coordonnées du destinataire (et de l ’émetteur sur chaque envoi)

24

Comparaisons Comparaisons entre... entre... CONNECTÉ

NON CONNECTÉ

C.O.N.S. (Connection Oriented Network Services)

C.L.N.S. (Connection Less Network Services)

CIRCUIT (Virtuel)

DATAGRAMME

- Etablissement d’une connexion

- Pas de connexion

- Paquet de communication sans adresse

- Adresses dans chaque datagramme

- Libération de la connexion en fin de

- Pas de procédure de libération

session

- Datagrammes non séquencés à réception

- Réception de paquets séquencés

- Présence destinataire non nécessaire

- Présence destinataire obligatoire

- Diffusion aisée

- Diffusion difficile Norme ISO 8473 pour I.P. (Internet Protocol) Norme ISO 8205 pour X.25 (paquets)

25

Hiérarchisation Hiérarchisation par par niveaux niveaux

Le Le concept concept de de structuration structuration par par couches couches ALLO ...

APPLICATION PRÉSENTATION SESSION TRANSPORT RÉSEAU

Ici Jacques

Pierre à l'appareil

Bonjour Pierre

Comment ça va ?

Mieux... merci !

CONVERSATION en FRANÇAIS ORDONNÉE par le TÉLÉPHONE AUTOMATIQUE

LIAISON

De NŒUD à NOEUD

PHYSIQUE

En ANALOGIQUE

TRAITEMENT FORME SYNCHRONISATION de BOUT en BOUT ACHEMINEMENT PAR TRONÇONS D’un SIGNAL MODULÉ

sur MEDIA DIVERS

Exemple : Une conversation téléphonique ... 27

Hiérarchie Hiérarchie de de protocoles protocoles HOTE A

HOTE B

COUCHE N

PROTOCOLE de COUCHE N COUCHE N INTERFACE COUCHES N-1/N

INTERFACE COUCHES N-1/N

COUCHE N-1

COUCHE 2

PROTOCOLE de COUCHE N-1 COUCHE N-1

PROTOCOLE de COUCHE 2

INTERFACE COUCHES 1/2

INTERFACE COUCHES 1/2

COUCHE 1

COUCHE 2

PROTOCOLE de COUCHE 1

COUCHE 1

MÉDIUM 28

Schéma Schéma d d ’une ’une liaison liaison téléinformatique téléinformatique LIAISON de DONNÉES CIRCUIT de DONNÉES MÉDIUM de TRANSMISSION Source de Données

Source de Contrôleur

Codage

Modulation

Démodulation

Décodage

Contrôleur

de Puits de Données

Données

de

communication

Décodage

Démodulation

Modulation

communication

Codage

Puits de Données

E.T.T.D.

E.T.C.D. Jonction

E.T.C.D.

E.T.T.D. Jonction

STATION de DONNÉES

STATION de DONNÉES

SYNOPTIQUE d'une LIAISON TÉLÉINFORMATIQUE

ETTD = Equipement Terminal de Traitement de Données

ETCD = Equipement terminal de Circuit de Données 29

Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications

Diaporama séance 02

Modèles & Normes

Le Le modèle modèle OSI OSI

Les Les principaux principaux organismes organismes de de normalisation normalisation Réseaux Réseaux • I.S.O. International Standards Organisation - ANSI (USA) - AFNOR - DIN - BSI

(FRANCE -NF) (ALLEMAGNE) (ROYAUME UNI)

• U.I.T. Union Internationale pour les Télétransmissions- Ex CCITT (Comité Consultatif International pour le Téléphone et les Télécommunications). Attributs : -T -R

pour les Télécommunications pour les Radiocommunications

Normes de type : -V -X -T -I

Transmissions données réseau téléphonique Transmissions réseaux publics de données Télématique RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) - ISDN

• I.E.E.E. Institute of Electrical & Electronics Engineers Association particulièrement active en matière de normalisation de matériels et de réseaux locaux. - Normes 802.xx pour les réseaux locaux 32

OSI OSI

ISO ISO

Open Interconnexion Systems de Systèmes Interconnection Ouverts • MODELE CONCEPTUEL – 7 Couches – Protocoles – Services

33

Le Le modèle modèle O.S.I. O.S.I. HOTE-A

données

A-PCI AH

APPLICATION P-PCI

A-SDU données A-PDU

APPLICATION

P-SDU

PH

PRÉSENTATION

HOTE-B

PRÉSENTATION P-PDU

S-PCI SESSION

S-SDU SESSION

SH S-PDU T-SDU

TRANSPORT

TRANSPORT TH

TH

T-PDU

T-PDU N-PCI

RÉSEAU

N-SDU

NH

T-PDU N-PCI(2) RÉSEAU

NT N-PDU L-SDU

L-PCI LIAISON

TH

LH

L-PCI(2) LT

LIAISON

L-PDU P-SDU PHYSIQUE

11111001110- - -

bits

- - - 0 11 101111

PHYSIQUE

H = Header (Entête) - provient de n-PCI T = Trailer (Délimiteur de fin) - provient de n-PCI 34

Le Le modèle modèle O.S.I. O.S.I. IDU COUCHE N+1 PCI

SDU

N-PDU SAP

INTERFACE

vers couche N ICI

COUCHE N PCI

SDU

HDR

SDU

TER autre ENTITÉ

IDU (Interface Data Unit) : Unité de données d’interface ICI (Interface Control Information) : Information de commande interface PCI (Protocol Control Information) : Information de contrôle du protocole SDU (Service Data Unit) : Unité de Données du service SAP (Service Access Point) : Point d’accès du service N-PDU (Protocol Data Unit) : Unité de donnée du protocole 35

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. Ensemble des moyens permettant à deux entités communicantes symétriques de même niveau d’échanger des unités de données PROTOCOLE : Règlement des échanges entre entités symétriques et correspondantes situées dans une même couche Ensemble des facilités offertes par une SERVICE : couche à celle immédiatement supérieure La prestation d’un service est faite par une entité Point de passage obligé entre deux INTERFACE : couches adjacentes COUCHE :

36

Relations Relations Service/Protocole Service/Protocole

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. IDU PCI

ICI

SDU

SDU

N-PDU

HDR

SDU

TER

PCI

S.A.P. Service Access Point

Point où un service de niveau N est fourni à une entité de niveau N+1

38

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. IDU PCI

ICI

SDU

SDU

N-PDU

HDR

SDU

TER

PCI

S.D.U. Service Data Unit

Unité de données du service, transférable à travers le S.A.P. et contenant les données et paramètres des primitives

39

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. IDU PCI

ICI

SDU

SDU

N-PDU

HDR

SDU

TER

PCI

I.C.I. Interface Control Information

Informations de contrôle entre entités voisines d ’un même système. Elles ne sont pas transmises sur le réseau 40

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. IDU PCI

ICI

SDU

SDU

N-PDU

HDR

SDU

TER

PCI

P.C.I. Protocol Control Information

Informations de contrôle du protocole contenant les paramètres définissant le service. C ’est le support du protocole de niveau N 41

Glossaire Glossaire O.S.I. O.S.I. IDU PCI

ICI

SDU

SDU

N-PDU

HDR

SDU

TER

PCI

P.D.U. Protocol Data Unit

Unité de données du protocole contenant : Les données en provenance de la SDU Les PCI (Entêtes et remorques)

42

Les Les différents différents niveaux niveaux OSI OSI

COUCHE COUCHE » »0 0» » :: Niveau Niveau MÉDIUM MÉDIUM Spécificités liées aux média TYPES de SUPPORTS : – – –

Filaires Hertziens Fibre optiques

TOPOLOGIES et CABLAGE TYPES de PORTEUSES – –

Électrique Électro-magnétique Lumineuse

INCIDENCES SPÉCIFIQUES – – –

Vitesse de propagation Bruit Distorsion

44

COUCHE COUCHE 1 1 :: Niveau Niveau PHYSIQUE PHYSIQUE GESTION DES CIRCUITS PHYSIQUES de nœud à nœud

CARACTERISTIQUES DES JONCTIONS : – – –

Mécaniques Électriques Fonctionnelles

ETABLISSEMENT/LIBÉRATION du CIRCUIT TRANSMISSION DES BITS MATERIELS : – – –

•

Modems & Codecs Répéteurs Connectique de jonction

MULTIPLEXAGE PHYSIQUE V90, RS232, X21, RJ45

45

COUCHE COUCHE 2 2 :: Niveau Niveau LIAISON LIAISON ACHEMINEMENT DE BLOCS D'INFORMATION ENTRE NŒUDS DELIMITATION des INFORMATIONS TRANSMISES : –

La TRAME

–

Fonctions de groupage/dégroupage

ÉTABLISSEMENT/LIBÉRATION LIAISON FIABILITÉ & INTÉGRITÉ CONTROLE DE FLUX MULTIPLEXAGE PHYSIQUE

LAP-B, Ethernet, DQDB...

46

COUCHE COUCHE 3 3 :: Niveau Niveau RÉSEAU RÉSEAU ACHEMINEMENT DES BLOCS DE BOUT EN BOUT STRUCTURATION des BLOCS : –

MESSAGES, PAQUETS, CELLULES

–

Segmentation/réassemblage

–

Encapsulation niveau/niveau

OUVERTURE ET FERMETURE DES CIRCUITS ADRESSAGE, ROUTAGE FIABILITÉ & INTÉGRITÉ CONTROLE DE FLUX MULTIPLEXAGE de VOIES X25-3, IP ...

47

COUCHE COUCHE 4 4 :: Niveau Niveau TRANSPORT TRANSPORT TRANSFERT TRANSPARENT DE BOUT EN BOUT STRUCTURATION des BLOCS : –

Messages, segments

–

Concaténation/séparation

SÉCURISATION TRAFIC QUALITÉ de SERVICE : –

Débit moyen

–

(An)Isochronie

–

Fiabilité

CLASSES DE SERVICE : –

5 classes ISO

48

COUCHE COUCHE 5 5 :: Niveau Niveau SESSION SESSION ORGANISATION DU DIALOGUE OUVERTURE & FERMETURE SESSION –

Identification

–

Authentification

TOUR DE PAROLE GESTION DES POINTS DE SYNCHRONISATION GESTION du MODE D'ECHANGE –

Alternat

–

Bidirectionnel simultané

49

COUCHE COUCHE 6 6 :: Niveau Niveau PRÉSENTATION PRÉSENTATION MISE EN CONFORMITÉ CONTENUS

REPRÉSENTATION de L ’INFORMATION –

Codage

–

Structuration

CONTEXTE DE PRESENTATION –

Chiffrement

–

Compression

PROTOCOLES D'APPAREILS VIRTUELS

50

COUCHE COUCHE 7 7 :: Niveau Niveau APPLICATION APPLICATION OFFRE DE SERVICES AUX APPLICATIONS PROTOCOLES APPLICATIONS COMMUNICANTES –

Courrier (X400)

–

Annuaire (X500)

–

Transfert fichiers (FTAM)

–

Appel de procédures (RPC)

–

WWW (HTTP) . . .

ENSEMBLE DE COMPOSANTS APPLICATIFS –

ASE (Application Service Element)

–

API (Application Programming Interface)

51

Les Les 7 7 couches couches de de ll ’OSI ’OSI

Synthèse Synthèse

7

APPLICATION

6

PRÉSENTATION

5

SESSION

4

TRANSPORT

3

RÉSEAU

Acheminement ou routage des blocs

2

LI AI SON

Transfert trames de nœud à nœud

1

PHYSIQUE

Transmission bit à bit sur médium

Sélection de services pour les applications Format de données commun aux applications Synchronisation dialogue Qualité des transferts de bout en bout

52

Qu’est-ce Qu’est-ce qu’un qu’un protocole protocole ??

Un PROTOCOLE RÉSEAU décrit pour un type de réseau donné les échanges entre entités distantes pour un niveau spécifié. Il est défini par :

1- La structure des données échangées entre ces entités, 2- Le type de dialogue mis en place entre ces entités, et ce pour tous les types de qualités de services, et pour les modes normaux et anormaux de fonctionnement.

53

Normes et divergences ... OSI OSI Applications & services

Présentation

INTERNET INTERNET Applications & services & Présentation

Session Transport

T.C.P. U.D.P.

Réseau

I.P.

Liaison

Liaison

Physique

Physique

Médium

Médium 54

La La couche couche application application de de l'OSI l'OSI La couche application comprend l'ensemble des fonctions nécessaires aux applications réparties en complément des fonctions déjà réalisées par les autres couches (1-6) du modèle OSI. On désigne par application répartie les réalisations informatiques qui font appel à des données et/ou des ressources de calcul situées sur plusieurs sites. Pour faciliter la réutilisation de certaines fonctions d'applications par différents types d'applications réparties, les entités d'applications sont structurées en trois types d'éléments : - L'élément Utilisateur qui représente la partie du processus d'application (programme ou humain) source ou destinataire des échanges. Le modèle OSI nomme AP (Application Process) une tâche locale adressable sur un site de réseau. Dans ces tâches, ce qui est du ressort des communications est désigné par AE (Association Entity). Ces entités décrivent les besoins de communication propres à l'AP. Un ASE (Application Service Element) est un ensemble intégré de fonctions qui permet de réaliser le travail des AE. 55

Les ASE Parmi les ASE on distingue : - Les Eléments Communs de Service d'Application (CASE = Commun Application Service Element) qui réalisent les fonctions utilisées de façon générale par une variété d'applications : – sur des machines de constructeurs différents. – sur des systèmes d'exploitation différents.

-

Les Eléments Spécifiques de Service d'Application (SASE = Specific Application Service Element) qui réalisent les fonctions propres à une application déterminée. On peut citer : -

-

Le file Transfert Access Management (FTAM) pour le transfert des fichiers et l'accès aux bases de données et systèmes de fichiers à distance, en temps réel (norme ISO 8571 partie 1 à 4). La messagerie X400 qui est un ensemble de normes développées par le CCITT pour la messagerie (Message Handling System)

56

Évolution Évolution des des technologies technologies WAN WAN

Frame Relay RNIS ATM X25

MPLS RTC ÉMERGENCE CROISSANCE

MATURITÉ

DÉCLIN

OBSOLESCENCE

57

Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications

Diaporama séance 03

Niveau Physique

Généralités Généralités

Positionnement Positionnement de de la la couche couche Physique Physique • C’est elle qui va permettre de véhiculer les signaux pour un médium donné • La couche physique sera donc directement dépendante du support mis en œuvre • Elle doit être considérée comme placée hiérarchiquement «au-dessus» du support physique (ou médium) • La couche physique étant normalisée de niveau 1, les média seront considérés comme étant de niveau « 0 » Note : Nous respecterons le « latinisme » du mot « médium » qui fait au pluriel « média » dénomination personnelle non utilisée par ailleurs!60

COUCHE COUCHE » »0 0» » :: Niveau Niveau MÉDIUM MÉDIUM Spécificités liées aux média TYPES de SUPPORTS : – – –

Filaires Hertziens Fibre optiques

TOPOLOGIES et CABLAGE TYPES de PORTEUSES – –

Électrique Électro-magnétique Lumineuse

INCIDENCES SPÉCIFIQUES – – –

Vitesse de propagation Bruit Distorsion

61

Le Le SUPPORT SUPPORT PHYSIQUE PHYSIQUE ou ou « « médium médium » » SOURCE De Données

PUITS De Données

Récepteur

Emetteur

MÉDIUM de TRANSMISSION

Bruit

Distorsion

Affaiblissement

62

Un Un peu peu de de physique… physique…

Remarques Remarques concernant concernant ce ce niveau… niveau…

• Comme le nom le désigne, nous sommes dans un univers physique… et la physique y joue un rôle important pour la compréhension de ce qui se passe à ce niveau. ...

• Une brève évocation de quelques concepts fondamentaux rafraîchira la mémoire… de ceux qui les ont appris un jour. Pour les autres, inutile de vous acharner! 64

Grandeurs Grandeurs caractéristiques caractéristiques (1) (1) VITESSE de PROPAGATION (CÉLÉRITÉ): métre/seconde Vitesse propagation lumière dans la vide (Célérité) C = 3 x 108 m/s Première mesure en 1849 par Hippolyte FIZEAU

COEFFICIENT de CÉLÉRITÉ: Rapport entre la vitesse de propagation des signaux dans le média et celle de la lumière dans le vide . Exemples : I(p)

= 0.6 pour la paire torsadée = 0.7 pour le coaxial = 0.85 pour la fibre monomode

65

Les Les supports supports de de transmission transmission

Les Les MÉDIA MÉDIA de de TRANSMISSION TRANSMISSION • Avec support matériel – Paires filaires – Coaxiaux – Fibres optiques

• Avec support immatériel – Radio – Signaux lumineux

67

Les Les MÉDIA MÉDIA de de TRANSMISSION TRANSMISSION Avec Avec Support Support Matériel Matériel

La PAIRE TÉLÉPHONIQUE Paire cuivre type AWG 24 ou 26 La PAIRE TORSADÉE ISO Usage typique : Réseaux locaux, précâblage 6 Catégories Débits jusqu ’à 10 Gbps La PAIRE TORSADÉE BLINDÉE ou ÉCRANTÉE Usage typique : Réseaux industriels environnement difficile Débits jusqu ’à 200 Mbit / s

en 68

Les Les MÉDIA MÉDIA de de TRANSMISSION TRANSMISSION Avec Avec Support Support Matériel Matériel (suite) (suite)

• La FIBRE OPTIQUE “Multimode” ( Réflexions multiples dans la fibre). Diamètre = 150 à 500 µ - Débits maxima = 100 Gbit / s - Distance max sans répéteur = 5 Km - Emetteur par diode luminescente ou laser • La FIBRE OPTIQUE “Monomode” ( Propagation quasi linéaire dans la fibre). Diamètre = 8 à 10 µ - Débit maximum = 3000 Gbit / s (par faisceau) - Distance max sans répéteur = 60 Km

69

Les Les topologies topologies Lans Lans fibres fibres optiques optiques ORDINATEUR

LED

PHOTODIODE

AMPLIFICATEUR

Anneau avec répéteurs actifs

ÉTOILE

Étoile optique passive 70

Le Le soliton soliton C C ’est ’est une une onde onde qui qui se se propage propage en en ignorant ignorant les les lois lois de de la la dispersion dispersion dd ’énergie! ’énergie! •

Cette onde se propage en excitant un effet non linéaire (puits de potentiel) piégeant l’énergie, et compensant l ’effet normal de dispersion. – Ce phénomène existe à l’état naturel sous de multiples formes (Mascarets, tsunamis, foudre en boule …) – Plusieurs type de solitons luminiques : Temporel : Piège la dispersion chromatique Va prochainement être utilisé pour les câbles trans-océaniques multicanaux. Spatial : Piège la diffraction En bille de lumière : Énergie lumineuse piégée dans les trois dimensions Prédictibles au plan mathématique, impossible actuellement à reproduire physiquement.

Les recherches actuellement en cours dans ce domaine sont très prometteuses. Le principal intérêt du soliton serait de permettre avec des fibres optique des distances considérables sans répéteur(qui coûtent très cher et sont fragiles).

71

Les Les MÉDIA MÉDIA de de TRANSMISSION TRANSMISSION Avec Avec Support Support Immatériel Immatériel

Les ONDES RADIO Basse et Moyenne fréquences - Propagation non directive - Peu d’absorbtion - Réflexion sur couches ionisées (Heavyside) Fréquences plus élevées - De plus en plus directives selon la fréquence - Absorbées par les obstacles - Phénomènes de “fadding” dûs à certaines conditions météo

72 Moins onéreux que la fibre en environnement péri-urbain, mais

Les Les MÉDIA MÉDIA de de TRANSMISSION TRANSMISSION Avec Avec Support Support Immatériel Immatériel (suite) (suite)

Les transmissions INFRAROUGE – – – – –

Ondes millimétriques, large bande Omnidirectionnelles Mise en oeuvre simple Grande absorbtion Perturbation par rayonnement solaire

Les transmissions à FAISCEAUX LUMINEUX (Lasers) – – – –

Ondes micrométriques, très large bande Unidirectionnelle, concentrée Mise en oeuvre simple Perturbées par phénomènes météo et chaleur

73

Topologies Topologies de de base base

Schémas topologiques des réseaux étendus (1) NOEUD

NOEUD

NOEUD

Etablissement d’un circuit NOEUD

NOEUD

NOEUD

TOPOLOGIE HIÉRARCHISÉE : - Règles de commutation simples ( les champs adresses représentent le trajet à réaliser) - Un seul chemin possible entre deux entités d’extrémité désignées - Sensibilité aux incidents : L’indisponibilité d’un nœud ou d’un segment entraîne d’importantes dégradations de fonctionnement

75

Schémas topologiques des réseaux étendus (2) NOEUD

NOEUD

NOEUD

NOEUD NOEUD NOEUD NOEUD NOEUD

TOPOLOGIE MAILLÉE : - Règles de commutation complexes ( l’adresse n’est pas représentative du chemin) - Plusieurs chemins possibles entre deux entités d’extrémité désignées - Sensibilité aux incidents : L’indisponibilité d’un nœud ou d’un segment peuvent être totalement transparents

76

Organisation Organisation hiérarchisée hiérarchisée du du système système téléphonique téléphonique français français CTP CTP = Centre de Transit Principal

CTS

CTS = Centre de Transit Secondaire CAA = Centre à Autonomie d ’Acheminement

CAA

CL = Centre Local

CL

____

Liaison principale

_ _ _ Liaison de proximité

Abonné

77

Schémas Schémas topologiques topologiques des des réseaux réseaux étendus étendus

-

L’idéal : La HIÉRARCHISÉE-MAILLÉE… - Tous les avantages des deux… mais la notion de hiérarchie impose des structures topologiques et d’adresse très strictes (entre autres, mobilité difficile) - C’est le schéma de la plupart des réseaux à commutation de circuits 78

Concepts Concepts généraux généraux

Le Le niveau niveau PHYSIQUE PHYSIQUE PROCESSUS

PROCESSUS données

ÉMISSION

RÉCEPTION

APPLICATION

données

PRÉSENTATION

données

SH

SESSION TRANSPORT

TH NH

RÉSEAU

PHYSIQUE

APPLICATION

PH

PRÉSENTATION

LIAISON

AH données

LH

SESSION TRANSPORT

données données données bits

RÉSEAU LT

LIAISON PHYSIQUE

Support de transmission

80

SYNOPTIQUE SYNOPTIQUE d'une d'une LIAISON LIAISON TÉLÉINFORMATIQUE TÉLÉINFORMATIQUE LIAISON de DONNÉES CIRCUIT de DONNÉES MÉDIUM de TRANSMISSION Source de Données

Source de Codage

Contrôleur

Modulation

Démodulation

Décodage

Contrôleur

de Puits de Données

Données

de

communication

commuDécodage

Démodulation

Modulation

nication

Codage

Puits de Données

E.T.T.D.

E.T.C.D. Jonction

E.T.C.D. Jonction

STATION de DONNÉES

ETTD = Equipement Terminal de Traitement de Données

Jonction

E.T.T.D. Jonction

STATION de DONNÉES

ETCD = Equipement terminal de Circuit de Données 81

Rappels Rappels terminologiques terminologiques • ETTD = DTE – Équipement Terminal de Transmission de Données – Data Terminal Equipment Équipement gérant la mise en forme de la représentation interne des données afin de les présenter sous la forme exigée pour les télétransmissions à l ’émission (mode série, bloc ou caractère, calculs de parité ou CRC …), et réalisant l ’opération inverse à la réception.

• ETCD = DCE – Équipement Terminal de Circuit de Données – Data Communication Equipment Équipement adaptant les signaux issus de l ’ETTD pour les transmettre sur un réseau donné. (Compression, codage, modulation), et réalisant l ’inverse en réception. 82

Codage Codage & & Modulation Modulation

La La MODULATION MODULATION PORTEUSE

+

MODULATION

TÉLÉTRANSMISSION

CARACTÉRISTIQUES FONDAMENTALES : • Largeur de bande • Débit • Distorsion 84

La La MODULATION MODULATION • BANDE de BASE :

– Transmission numérique directe ou codée - Monopolisation du support - Courtes distances, ou répéteurs - ETCD = CODeur / DÉCodeur = CODEC • BANDE LARGE :

– Modulation d’un signal analogique - Longues distances - Multiplexage possible - ETCD = MODulateur / DÉModulateur = MODEM

85

Les Les différents différents types types de de modulation modulation PORTEUSE : Onde sinusoïdale de référence servant de support à la modulation. La plage utilisable (*) pour un média donné est appelée la BANDE PASSANTE de ce média. * nominalement à - 3 db d’affaiblissement • MODULATION d’AMPLITUDE (A.M.) : – Variation significative de l’amplitude du signal. – Sensible au bruit • MODULATION de FRÉQUENCE : – F.S.K. = Frequency Shift Keying Exemple : V21 • MODULATION de PHASE : – P.S.K. = Phase Shift Keying Exemple : V22

86

DÉBIT DÉBIT & & BANDE BANDE PASSANTE PASSANTE • RAPIDITÉ de MODULATION : – R = Nombre de signaux porteurs d’une modulation par seconde => BAUDS

• DÉBIT BINAIRE : – Débit binaire en fonction de la rapidité de modulation

– Avec

D=

R log 2 V

D= R= V=

Débit binaire = BITS par SECONDE Rapidité de modulation en BAUDS Valence de la modulation

Soit : Pour une rapidité de modulation de 4.000 bd, et une valence de 16, un débit binaire de 16 kbps 87

Modulations Modulations Plurivalentes Plurivalentes •

Modulations permettant de porter la VALENCE à des valeurs supérieures à 2 : Exemple: Modulation TÉTRAVALENTE -> Valence = 4

A4 A3 A2 A1

00

01

10

11

TÉTRAVALENTE AMPLITUDE

déphasage

Valeur Binaire

0°

0 1

90 °

0 0

180 °

1 0

270 °

1 1

TÉTRAVALENTE PHASE 88

Modes Modes de de Transmission Transmission

Des Des mots mots souvent souvent confondus… confondus… … … Pour Pour des des concepts concepts fort fort différents différents !! • Modes de transmission : Asynchrone : Pas de lien temporel entre les caractéres (mots) Lien entre les bits d’un même mot Mot encadré par des bits indicateurs (START / STOP)

Synchrone :

Regroupement d’un certain nombre de mots (bits) en blocs Synchronisation de tous les éléments du bloc au niveau bit (et éventuellement caractére) Délimitation du bloc par caractéres spéciaux (Fanions)

• Qualité de service : Isochrone : Les mots ou blocs d’information doivent être transmis et reçus selon une périodicité fixée (indépendante de la fréquence d’horloge)

Anisochrone :

Inverse de ci-dessus

90

Les Les MODES MODES de de TRANSMISSION TRANSMISSION MODE ASYNCHRONE : Un bit START et un STOP sont les séparateurs minima entre caractères STOP bit

ÉTAT REPOS

CARACTÉRE

CARACTÉRE

START bit

START bit

MODE SYNCHRONE : Un fanion de début et un fanion de fin. En cas de blocs contigus, un seul fanion suffit ÉTAT REPOS

BLOC de

FANION début

DONNÉES

FANION fin 91

MODES MODES de de TRANSMISSION TRANSMISSION • SIMPLEX : – Unidirectionnel Ex : Diffusion : Télévision, radio ... • SEMI DUPLEX : – Half Duplex – Bidirectionnel alterné Pb’s : Temps de retournement • DUPLEX : – Full Duplex – Bidirectionnel simultané 92

MODEMS MODEMS et et CODECS CODECS Ordinateur Commutateur Câble de jonction (Numérique) MODEM

...

Boucle locale (analogique)

Codec

Commutateur

Local

Commutateur de Transit

...

Codec

Boucle locale (analogique) MODEM

Local

Artères Longue Distance (Numériques)

Liaison téléinformatique via réseau commuté 93

La La Commutation Commutation

La La commutation commutation Permet de recevoir de l’information d’un utilisateur quelconque parmi N et de la redistribuer a un autre utilisateur quelconque – CIRCUITS: Établissement d’une liaison durant toute la durée de la communication puis libérée en fin. – MESSAGE : Réception, stockage, retransmission de nœud à nœud de volumes important de données. – PAQUET: Message de taille réduite, à longueur maximale définie. Datagrammes: Paquets circulant selon des routes indépendantes (mode non connecté) Circuit virtuel : Chemin parcouru par tous les paquets d ’une même connexion (mode connecté) – CELLULES : Très petits paquets de longueur fixe

95

Types Types de de commutation commutation

Commutation de Circuits = mobilisation de la bande passante

Commutation de Paquets = partage de la bande passante

96

Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications

Diaporama séance 05

Niveau Liaison (1)

Jean-Claude KOCH

Révision A

Concepts Concepts généraux généraux

Le Le niveau niveau LIAISON LIAISON

PROCESSUS ÉMISSION

APPLICATION

APPLICATION

données

PRÉSENTATION

données

SH

SESSION TRANSPORT

TH NH

RÉSEAU

PHYSIQUE

AH données PH

PRÉSENTATION

LIAISON

PROCESSUS RÉCEPTION

données

LH

SESSION TRANSPORT

données données données bits

RÉSEAU LT

LIAISON PHYSIQUE

Médium de transmission

99

COUCHE COUCHE 2 2 :: Niveau Niveau LIAISON LIAISON ACHEMINEMENT DE BLOCS D'INFORMATION ENTRE NŒUDS DELIMITATION des INFORMATIONS TRANSMISES : –

La TRAME

–

Fonctions de groupage/dégroupage

ÉTABLISSEMENT/LIBÉRATION LIAISON FIABILITÉ & INTÉGRITÉ CONTROLE DE FLUX MULTIPLEXAGE de TRAMES

LAP-B, Ethernet, DQDB...

100

Les Les différents différents niveaux niveaux de de protocoles protocoles

Exemple Exemple :: Transpac Transpac

E.T.T.D.

E.T.T.D.

RÉSEAU TRANSPAC

X25 - Paquets réseau liaison physique

réseau LAP-B X21

liaison

liaison

physique

physique

E.T.C.D.

E.T.C.D.

LAP-B X21

liaison physique

101

Protocoles Protocoles de de Liaison Liaison Toutes les informations et données utiles pour le protocole sont transportées par une structure unique : LA TRAME

• Fonctions du niveau trame : – – – – –

Contrôle d'erreur Synchronisation Délimitation de l'information Intégrité des données Partage du support physique

102

Protocoles Protocoles de de Liaison Liaison • Les protocoles se distinguent par les services qu’ils permettent: – Service avec connexion Établissement de la connexion Transmission de données Libération Fiabilisation : Contrôle d’erreur et reprise sur erreur Contrôle d’intégrité

– Service sans connexion Avec ou sans fiabilisation

103

Fonctionnalités Fonctionnalités •Délimitation des trames – Caractères spéciaux (START/STOP…) – Séquences spéciales de bits (FANIONS) – Séquences de codes invalides (VIOLATION) – Comptage bits ou octets Problème de la transparence: Ne pas utiliser dans l’information transportée, des caractères de délimitation qui seront forcément des caractères ASCII ayant signification

•Fiabilisation – Détection d’erreurs (PARITÉ, CRC…) – Correction d’erreurs (PARITÉ CROISÉE, code de HAMMING…) – Contrôle d’intégrité (NUMÉROTATION, ÉTIQUTAGE…)

•Contrôle de Flux – Avec RÉTROACTION – Basé sur DÉBIT

104

Contrôle Contrôle de de flux flux Flux non régulé

Flux régulé

Principe du contrôle de flux à rétroaction (Le feu est commandé par le destinataire)

Flux non régulé

Flux régulé

Principe du contrôle de flux sans rétroaction (Le débit de la vanne est réglé par algorithme)

105

Les Les variables variables d d ’échange ’échange • MODULO – Numérotation des trames sur m bits (modulo 2m) • Numéro de la trame émise • Numéro de la prochaine trame attendue

• TEMPORISATION T1 – Si au bout du temps T1, une extrémité ne reçoit pas une réponse attendue, elle exécute une reprise.

• NOMBRE de RE-ÉSSAIS N2 : – Après N2 essais infructueux, terminaison

l’initiateur entame une procédure

de

106

Contrôle Contrôle & & détection détection des des erreurs erreurs

Protections Protections contre contre les les erreurs erreurs •

Codes détecteurs simples : – Contrôle de parité • Ajout d’un bit de façon à ce que le total des bits à 1 : – Soit pair

Parité paire

– Soit impaire

Parité impaire (ou imparité)

Ne détecte que les nombres impairs d’erreurs

– 3 dont 2 • Relectures multiples d’une même séquence de données • Si 3 ou 2 sont identiques OK, sinon erreur

108

Les Les contrôles contrôles de de parité parité CONTRÔLE de PARITÉ SIMPLE Parité paire :

Parité impaire :

0 0 0 1 1 0 1 0 1 1

1 0 0 1 1 0 1 0

bit de parité

bit de parité

CONTRÔLE de PARITÉS CROISÉES

:

Exemple : On souhaite transmettre les lettres A , O , X en code ASCII A 1 0 0 0 0 0 1 0

CODES TRANSMIS O X 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0

LRC 1 0 1 0 1 1 1 1

VRC

A 1 0 0 1 0 0 1 0 î ERREUR

CODES REÇUS O X 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0

LRC 1 0 1 0<-ERR 1 1 1 1

Ce type de parité détecte toutes les erreurs simples, doubles ou triples, et corrige toutes les erreurs simples. 109

Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications

Diaporama séance 06

Niveau Liaison (2)

Les Les mécanismes mécanismes d’échange d’échange (Suite) (Suite)

Mécanismes Mécanismes particuliers particuliers • Le « PIGGY BACKING »: – Utilisé lorsque les deux entités communicantes échangent des trames de données (mode duplex). Dans ce cas, au lieu de générer des trames de supervision RR (accusé réception positif), on utiliser le champs N(R) de la trame de données dans ce but.

• La FENÊTRE d’ANTICIPATION: – Dans un contexte d’échanges fiabilisés, on utilise un mécanisme d’accusés-réception. Pour les liaisons longue distance, attendre un accusé

réception

pour

chaque

trame

envoyée

dégraderait

considérablement les performances. Pour éviter cela, on adresse alors un seul AR pour validation de N trames.

112

La La trame trame HDLC HDLC (LAP-B) (LAP-B)

La La TRAME TRAME X25-2 X25-2 Format LAP-B = Link Access Protocol (IUT-T) ou HDLC = High level Data Link Control (ISO)

FANION

ADRESSE

TYPE

CHARGE UTILE

FCS

FANION

1 OCTET

1 OCTET

1 OCTET

N bits

2 OCTETS

1 OCTET

FCS = Field Check Sequence

114

Le Le protocole protocole PPP PPP

Point Point to to Point Point Protocol Protocol (P.P.P) (P.P.P)

• Échange de trames entre deux ETCD en liaison Point à Point • Dispose de protocoles complémentaires pour :

– Identification + Authentification par mot de passe - En clair -(LCP) – Échange de clés (CHAP) – Sécurisation par chiffrement de la charge (PPTP)

116

Place Place du du protocole protocole P.P.P. P.P.P. P.P.P

IP sur PPP

Jonction (numérique) Boucle locale (analogique)

Ordinateur individuel

...

Vnn

BAIE MODEMS & PONTS L I G 1N E L I1 G 1N E L I1 G 1N E L 1I G 1N E

L I G 2N E L 2 I G 2N E L I2 G 2N E L 2I G 2N E

L I G 3N E L I3 G 3N E L I3 G 3N E L I3 G 3N E

L I G 4N E L I4 G 4N E L I4 G 4N E L 4 I G 4N E

L I G 5N E L I5 G 5N E L 5I G 5N E L I5 G 5N E

1

2

3

4

5

SERVEUR

MAC/LLC

R.T.C.

IP sur LLC

Réseau local

ROUTEUR

Réseau Internet

IP sur XXX

117

Place Place du du protocole protocole P.P.P. P.P.P.

Baie MODEMS & PONTS

IP

IP

PPP

PPP

LLC

LLC

Vnn

Vnn

MAC

MAC

RTC Réseau local PONT ROUTEUR

Réseau Internet

IP

IP

YYY

LLC

XXX

MAC

118

La La trame trame PPP PPP

FANION

1 OCTET

ADDRESSE CONTROLE

1 OCTET

1 OCTET

PROTOCOLE

INFORMATIONS

CRC

2 OCTETS

<= 1500 octets

2 OCTETS

• Protocole identique à LAP-B – Fonctionnant en mode non numéroté (Contrôle = 03) – Soit en mode numéroté (Contrôle idem LAP-B)

• Présence d ’un champ supplémentaire indiquant le type de protocole de niveau supérieur. Exemples : – LCP = C021h – NCP = 8021h – IP = 0004 h 119

Les Les protocoles protocoles IPCP IPCP

• Servent à obtenir les paramètres pour l’établissement d ’une session Internet en liaison Point à Point sous PPP : – LCP pour la connexion au serveur et la négociation des paramètres de connexion – NCP pour l ’obtention d ’une adresse IP dynamique, ou les paramètres de compression

120

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 07

Les Réseaux Locaux (1)

Les Les topologies topologies LAN LAN

Les différentes topologies •TOPOLOGIES de BASE : –Le BUS –L’ANNEAU –L’ÉTOILE

•TOPOLOGIES COMPLEXES : –ARBORESCENCES … Dans les LANs, topologie–COMPOSITES physique souvent différente de topologie logique ! 123

Topologie des réseaux locaux

Coupleur réseau

Bouchons

Câble coaxial

Té

Réseau de type Bus : ETHERNET 124

Topologie des réseaux locaux

Réseau de type Anneau : TOKEN RING 125

Topologie des réseaux locaux

Paire torsadée

Coupleur réseau

Concentrateur

Réseau de type Étoile : STARLAN 126

Topologie Topologie physique physique & & topologie topologie logique logique •

Souvent divergentes, essentiellement pour satisfaire aux impératifs du PRÉCÂBLAGE qui impose le plus généralement un câblage en étoile (du moins pour les câblages en paires torsadées... D’où nécessité de mettre en place des équipements qui « trompent » les protocoles.

• Topologie de base en BUS vers architecture ÉTOILE : • Le HUB ( Moyeu )

127

• Topologie de base en ANNEAU vers architecture

Topologie Topologie ARBORESCENTE ARBORESCENTE

STATIONS

STATIONS

HUB

HUB

HUB

STATIONS

HUB

HUB

STATIONS

HUB

Topologie en arbres d ’étoiles (Stars Tree)

128

Topologie Topologie ARBORESCENTE ARBORESCENTE (Suite) (Suite) STATIONS RÉPÉTEUR

STATIONS RÉPÉTEUR

STATIONS RÉPÉTEUR

STATIONS RÉPÉTEUR

STATIONS RÉPÉTEUR

STATIONS BACKBONE

STATIONS

Topologie en arbres de bus (Bus Tree)

129

Architectures Architectures MIXTES MIXTES STATIONS

STATIONS

HUB

STATIONS

Bouchon STATIONS

PONT

PONT

RÉSEAU FÉDÉRATEUR PONT

STATIONS

STATIONS

Topologie mixte autour d ’un anneau fédérateur Ce type de configuration nécessite la mise en œuvre d’organes d’INTERCONNEXION

130

Les Les différents différents média média

Les Les média média de de transmission transmission ·TYPES : ·Câble coaxial ·Paire torsadée ·Fibre optique ·Ondes à transmission directe ·Transmissions radio ·Rayons infrarouges ·Rayon laser

·PARAMETRES intervenant sur la distance et la bande passante : ·Impédance : exprimée en ohms - distorsions pour les courants alternatifs ·Affaiblissement : perte d'énergie du signal en fonction 132 d l di t td l f é

Les Les Coaxiaux Coaxiaux ·ETHERNET : ·THICK (épais), RG11 - 50 ohms – Le câblage originel, aujourd’hui totalement disparu! Conducteur central + isolant + blindages + gaine PVC, diamètre 10mm. ·Gaine PVC couleur vive (jaune) ·Borné aux extrémités par un bouchon d'impédance ·Connexion par prise vampire (ou prise robinet) ·Longueur max segment 500m

·THIN (fin, CHEAPERNET ), RG58 - 50 ohms - Tombé en désuétude, mais encore largement présent ·Diamètre réduit de moitié (5mm) ·Gaine PVC couleur sombre (brun ou noir) ou grise ·Borné par bouchons d ’impédance ·Connectique BNC et raccords en T ·Longueur max segment =250m

·CATV : Câble type Télévision

133

La La paire paire torsadée torsadée cuivre cuivre •CATÉGORIES ISO - EIA/TIA 568 ·Catégorie 3 : Bande passante jusqu'à 16 Mbps ·Catégorie 4 : Bande passante jusqu'à 20 Mbps Catégorie 5 : Bande passante jusqu'à 100 Mbps ·Catégorie 6 : Bande passante jusqu'à 1.000 Mbps ·-Pour toutes ces catégories, longueur max segment=100m

•TYPE ¸UTP (sans écran) - non blindée - UNSHIELDED ¸FTP écrantée - FOILED ¸STP blindée - SHIELDED

•IMPEDANCES ¸100 ohms

ATT ISO 11801

¸150 ohms

IBM (diverses catégories)

134

La La Fibre Fibre Optique Optique •UTILISATIONS : – Anneaux fédérateurs – Rocades – Liaisons longues… et même courtes !

•CARACTÉRISTIQUES : – Fibre multimode à gradient d’indice – Atténuation 3,75 db / km – Indice de propagation ~0.75

•MISE en OEUVRE : – Topologie = Bus, anneau ou étoile passive

135

Les Les topologies topologies fibres fibres optiques optiques ORDINATEUR

LED

PHOTODIODE

AMPLIFICATEUR

Anneau avec répéteurs actifs

ÉTOILE

Étoile optique passive 136

Les Les Lans Lans radio radio •Caractéristiques : –Bande des 900 Mhz ou 2.4 Ghz –Débits binaires de 721 kbps à 11 mbps –Portée de 10 à 700 m, 15 km pour modems sans fils

•Utilisations : –Picot-réseaux (max 8 Units) … Pouvant être regroupés en « nuages » (Scatternets) avec éléments nomades –Réseaux Locaux (avec éléments nomades) –Modems sans fils –Acquisition données

•Technologies : –Bluetooth

137

Le Le WiFi WiFi (Wireless (Wireless Fidelity) Fidelity) •802.11a –Débit variable selon la distance, avec un débit théorique de 54 Mbps maximum, pour une portée d'environ une trentaine de mètres. La norme 802.11a s'appuie sur un codage du type Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) sur la bande de fréquence 5 GHz et utilisent 8 canaux qui ne se recouvrent pas. –Ainsi, les équipements 802.11a ne sont pas compatibles avec le équipements 802.11b. Il existe toutefois des matériels «dual band». Relation débit/distance : –54 Mbits/s Mbits/s –24 Mbits/s Mbits/s

10 m

48 Mbits/s

17 m

36

30 m

12 Mbits/s

50 m

6

25 m 70 m

•802.11b –La norme 802.11b permet d'obtenir un débit théorique de 11 Mbps, 138 pour une portée d'environ une cinquantaine de mètres en intérieur

Réseaux Réseaux sans sans fils fils ou ou Wlan Wlan (Wireless (Wireless Lan) Lan) • HyperLan (High performance Lan) – Communication par bornes radio – Bandes de 200 Mhz autour de 17 Ghz (HyperLan 2) – 10 à 20 mbps – Protocole niveau 1 : EY-NPMA (Elimination Yield None Priority Multiple Access) – Protocole couche 2 : CAC (Channel Access Control) et LLC

• IEEE 802.15 (BlueTooth) – 3 classes de puissance (< 10m, <50m, <100m)

139

Autres Autres techniques techniques de de transmission transmission sans sans support support •Les transmissions INFRAROUGE •

+ Ondes millimétriques, large bande

•

+ Omnidirectionnelles

•

+ Mise en oeuvre simple

•

- Grande absorption

•

- Perturbation par rayonnement solaire

•

Périphériques d’entrée et de pointage, LAN sans fil

•Les transmissions à ONDES LUMINEUSES (Lasers) •

+ Ondes micrométriques, très large bande

•

+ Unidirectionnelle, concentrées

140

Interconnexion Interconnexion via via Laser Laser

Un équipement d’interconnexion de LANs (Portée 1.5 à 2 km) 141

ETHERNET ETHERNET

Présentation Présentation •Réseau local initialement conçu par Xerox en 1970, puis par le groupe DIX (Digital, Intel, Xerox) en 1978 –Plusieurs versions : •Ethernet V1: (Livre Bleu [Blue Book] 1980) •Ethernet V2: (Livre Bleu [Blue Book] 1982) •Normalisation IEEE 802.3 (1985) –Evolutions des spécifications de départ : •Câblage (coax fin paire torsadée fibre optique)

143

Réseaux Réseaux Locaux Locaux • Localisation des protocoles OSI 3

2

RÉSEAU

MAC

1

802.2

LLC

PHYSIQUE

802.3

802.4

802.5

802.6

ETHERNET

TOKEN BUS

TOKEN RING

DQDB

• M.A.C. : Medium Access Control • L L C : Logical Link Control

144

Caractéristiques Caractéristiques générales générales •Interconnexion de matériels •Peu nombreux (< 1000) •Variés (serveurs, microordinateurs, imprimantes, fax, scanner ...) •Espace géographique limité

•Partage de ressources •Matérielles (CPU, mémoire, périphériques) •Logicielles (programmes, données)

•Buts recherchés •Modularité •Débit élevé

145

Comité Comité 802 802 de de l'IEEE l'IEEE

Institute Institute for for Electrical Electrical & & Electronics Electronics Engineers Engineers

• Normalisation des réseaux locaux • Token Ring

802.5

• Token Bus

802.4

• Ethernet

802.3

• Et multiples autres normes (protocoles IR, WL…)

• Distingue 2 couches pour la couche 2 du modèle OSI • Couche MAC: Medium Access Control – Gère l'accès au médium (propre à chaque type de réseau) – Chaque station a une adresse unique = @ MAC

146

Principes Principes de de base base initiaux initiaux

• Réseau organisé en segments (mais nombre limité de segments) • Les données échangées sont structurées en trames • A un instant donné une seule trame circule sur le réseau • Toute trame émise est diffusée vers toutes les autres stations

147

Caractéristiques Caractéristiques spécifiques spécifiques – Mais… – pas de notion de priorité – pas de full-duplex (dans le standard de base) – pas de régénération du signal par les stations – non déterministe

– Caractéristiques techniques initiales – topologie logique : bus – support de transmission: câble coaxial technique de transmission: bande de base

148

Niveau Niveau Médium Médium

Dénomination Dénomination des des différents différents Ethernet Ethernet •

Distance ou type de support Transmission (Base = Baseband) Débit binaire en Mbit/s • 10 Base 5 : Thick Ethernet • 10 Base 2 : Thin Ethernet (ou cheapernet) • 10 Base T : Ethernet sur paires torsadées • 100 Base FL: Ethernet sur fibre optique • 100 Base T et 100 Base VG: Ethernet 100 Mbit/

150

Thin Thin Ethernet Ethernet 10 10 Base Base 2 2 •

Topologie physique bus

•

Débit 10 Mbit/s

•

Transceiver intégré dans la carte

•

Distance minimale entre deux stations = 0,5m

•

Longueur maximale d ’un segment = 185m

•

30 transceivers par segment

•

3 segments maximum avec 2 (IRL)

•

Inter Repeter Link

151

Thin Thin Ethernet Ethernet 10 10 Base Base 2 2 •

Câble RG58

•

Simple ou double blindage

•

Impédance = 50 Ω

•

∅ 4,6 mm

•

Rayon de courbure = 5 cm

•

Atténuation 4,6 dB/100m à 10 Mhz

•

Coefficient de célérité = 0,65

•

Connecteurs BNC: – raccord droit – raccord en T – prise à souder ou à sertir 152

bouchon de terminaison 50 Ω

Ethernet Ethernet 10 10 // 100 100 Base Base T T •

Topologie physique en étoile

•

Débits 10 / 100Mbit/s

•

Topologie logique en bus grâce à un équipement spécifique : le HUB (Fonctions multiport & répéteur)

•

Distance maximale d ’une station au hub = 100 m

•

Liaison de la station au hub en paires torsadées blindées ou non Catégorie 5 (10 Mbps) ou 5 + (100 Mbps)

153

Ethernet Ethernet 10 10 // 100 100 Base Base T T •Interconnexion des hubs –En cascade par un port RJ 45 de cascade, ou par un port RJ 45 normal avec fils croisés (nombre de cascades limité ≈ 4) –Sur un backbone à 100 ou 1000 Mbps; le hub compte alors pour un transceiver

•Hub manageable (agent SNMP) –Surveillance et configuration à distance

•Hubs empilables ("stackables") –Interconnectés par un bus propriétaire –Ne comptent que pour un seul au

154

Ethernet Ethernet 10 10 // 100 100 Base Base T T

•

Câble de paires torsadées – une paire en transmission – une paire en réception – blindées ou non (UTP) – torsadées pour limiter la diaphonie

•

Impédance = 100 Ω

•

∅ 0,4 à 0,6 mm pour chaque conducteur

•

Atténuation max 10 db/100m entre 10 et 100 Mhz

155

La connectique type RJ45

Cordon droit

Cordon croisé

1

1

1

1

2

2

2

2

3

3

3

3

4

4

4

4

5

5

5

5

6

6

6

6

7

7

7

7

8

8

8

8

156

Ethernet Ethernet sur sur fibre fibre optique optique •FOIRL (Fibre Optic Inter Repeater Link): •Liaison point à point uniquement entre 2 équipements optiques actifs: –Entre répéteurs: Repeater Link)

IRL

(Inter

–Entre ponts –Entre un transceiver

répéteur

et

un

–Entre deux transceivers •∅ cœur = 62,5 µm et ∅ gaine = 125 µm •Longueur d'onde 850 ηm

157

Niveau Niveau PHYSIQUE PHYSIQUE

Eléments Eléments du du réseau réseau • Topologie logique = le BUS – Câble coaxial puis – Paires torsadées et maintenant – Fibre optique – Raccordement au médium – Carte réseau Ethernet sur la station – Connectique : BNC , RJ45 ou ST - SC

159

Les Les collisions collisions

Station A COLLISION CAS LIMITE

Station B

160

ETHERNET ETHERNET Haut Haut débit débit

Évolution Évolution vers vers les les Hauts Hauts débits débits •Les options : –Fédérer des réseaux Ethernet par des réseaux plus rapides (MANs) –Augmenter la vitesse de base d ’Ethernet (Ethernet 100Mbps puis 1 Gbps et 10 Gbps) –Garantir

à

chaque

station

une

bande

passante

indépendante de la charge (commutation) –Augmenter la capacité des échanges (full duplex) 162

Ethernet Ethernet 100 100 Mbit/s Mbit/s • 100 BASE T : méthode d ’accès CSMA/CD – Adaptation du traitement des trames à 100 Mbits/s – 2 versions : 100 base TX et 100 Base 4 – BUT : augmenter les débits en assurant la compatibilité 10 Base T

• 100 BASE VG (VG : Voice Grade) IEEE 802.12 – Méthode d ’accès priorisé – BUT : augmenter les débits en garantissant les temps 163 de

Ethernet Ethernet 1000 1000 base base T T • Norme Ethernet Gigabit : 802.3z – Objectifs : • Backbone fédérateur • Concurrence ATM plus complexe et plus côuteux • Conservation de la méthode CSMA/CD (avec qq améliorations) – Câblage : • 1000 base TX (UTP catégorie 6) • 1000 base FX (Fibre multimode) 164

La La couche couche MAC MAC

Paramètres Paramètres de de transmission transmission –Caractéristiques de transmission à 10 Mbps: •les octets du préambule en tête pour la synchronisation •pour chaque octet: bit de poids faible en tête

–Longueur d'une trame (hors préambule): •Minimum

: 64 octets ( = 6 + 6 + 2 + 46 + 4)

•Maximum

: 1518 octets ( = 6 + 6 + 2 + 1500 + 4)

–Taille du champ de données: •minimum

: 46 octets (utilisation de bits de bourrage si

nécessaire ("padding")

166

Format Format d'une d'une trame trame MAC MAC Ethernet Ethernet

préambule

Préambule 7 Octets à AAh et un octet à ABh

@ destinat.

@ MAC du destinataire sur 6 octets

@ source Longueur ou type

charge

FCS

@ MAC de la source sur 6 octets identifie sur 2 octets la longueur de la charge ou le type de protocole niveau 3 Charge utile (Trame LLC) 46 octets minimum (bourrage si nécessaire) 1500 octets maximum

séquence de contrôle sur 4 octets sur totalité de le trame (hors préambule)

167

La La trame trame MAC MAC Ethernet Ethernet •L'en-tête (8 octets): –7 octets de préambule

: 10101010

–1 octet délimiteur : 10101011

•Adresse MAC (6 octets) : –Chaque station possède une @ MAC unique et figée par le constructeur de la carte Ethernet (chaque constructeur se voit attribuer une plage d'@ MAC) –Chaque trame contient –l'@ MAC de la station destinataire –l'@ MAC de la station émetteur –Addresse particulière de diffusion ("broadcast")

168

La trame MAC Ethernet • Le champ longueur ou type (2 octets) : – Rfc 1042 : Indique la longueur de la trame (le type est reporté en trame LLC) – Rfc 894 : identifie le protocole de niveau 3 utilisateur de la trame (il n ’y a plus de trame LLC) – Exemples de valeurs fixées par le RFC "Assigned Number » (0800=IP; 0806=ARP; 8035=RARP; 814C=SNMP...

• Le champ données (de 46 à 1500 octets) : – Contient la trame IP ou le PDU du protocole de niveau 3 – Utilisation de bits de bourrage sans signification (padding) 169

i t ill d l PDU < 46

t t

P

d'i t fé

i

3

La La méthode méthode d'accès d'accès CSMA/CD CSMA/CD •Principes généraux –Toute station doit attendre le silence sur le bus avant d'émettre –Ö CS = Carrier Sense –Le bus est une ressource commune à toutes les stations –Ö MA = Multiple Access –Il peut y avoir collisions, c'est-à-dire superposition de signaux d’émissions simultanées de plusieurs stations –Ö CD = Collision Détection 170

Principe Principe de de réception réception trame trame par par la la station station •Norme 802.3 non commuté

•Toutes les stations reçoivent la trame émise (diffusion) –Pour toutes les stations : •-Si la trame est trop courte (collision) Ö ignorer la trame •-Si l'@MAC destination de la trame reçue n’est pas sienne, et n’est pas une adresse de diffusion Ö ignorer la trame

–Pour la station destinataire (adresse reconnue) : •- Si le champ FCS est incorrect Ö ignorer la trame -- Si la longueur de la trame reçue est incorrecte (défaut de préambule, de longueur, nombre d’octets non entier) Ö ignorer la trame •- Sinon décoder la trame

171

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 08

Les Réseaux Locaux (2)

Jean-Claude KOCH

Révision A

Le Le Protocole Protocole LLC LLC (802.2) (802.2)

Réseaux Réseaux Locaux Locaux • Rappels concernant la hiérarchie dans les LANs OSI 3

2

RÉSEAU

MAC

1

802.2

LLC

PHYSIQUE

802.3

802.4

802.5

802.6

ETHERNET

TOKEN BUS

TOKEN RING

DQDB

D’ou des dispositifs d’interconnexion ne portant que sur les couche 1 et 2 OSI

• M.A.C. : Medium Access Control L L C : Logical Link Control

174

La La couche couche LLC LLC • LLC 1 : Mode datagramme – Non connecté – Non fiabilisé (non acquitté)

• LLC 2 : Mode transfert – Contrôle d ’erreur – Contrôle de séquencement – Contrôle de flux

• LLC 3 : Mode datagramme acquitté – Pour réseaux industriels

175

Interconnexions Interconnexions de de niveaux niveaux 1 1& &2 2

Localisation Localisation des des interconnexions interconnexions réseaux réseaux SERVEUR CLIENT

... TRANSPAC

L I G 1N E L I1 G 1N E L I1 G 1N E L 1I G 1N E

L I G 2 N E L I2 G 2 N E L I2 G 2N E L 2I G 2N E

L I G 3N E L I3 G 3N E L I3 G 3N E L I3 G 3N E

1

2

3

L I G 4 N

L I G N5

E L I4 G 4 N

E L I5 G N5

E L I4 G 4N E L I4 G 4 N

E L 5I G 5 N E L I5 G N5

E

E

4

5

BAIE MODEMS & PONTS

R.T.C. Réseau local

Réseau Internet

ROUTEURS

Interconnexion matériel-réseau Interconnexion Inter-Réseaux Interconnexion Intra-Réseau 177

Hiérarchie Hiérarchie des des passerelles passerelles

Niveaux 4 à 7

PASSERELLES

Niveau 3

ROUTEURS

Niveau 2

PONTS & COMMUTATEURS

Niveau 1

REPETEURS & HUBS

178

Les Les équipements équipements de de raccordement raccordement •Généralement nommés COUPLEURS (*) •Permettent de raccorder au réseau divers matériels •Dans les ordinateurs se présentent généralement sous forme de carte d ’extension à insérer sur un bus de l ’Unité Centrale. –Le dispositif peut être inclus sur la carte mère pour certains modèles, dont de nombreux portable (Pb

179

Les Les équipements équipements de de raccordement raccordement (2) (2) •Peuvent être inclus dans n’importe quel équipement pouvant être accédé en mode partagé dans un réseau. –Imprimante, scanner, sauvegarde, tour CD…

•Ces dispositifs incorporent généralement un ou plusieurs protocole(s) de bas niveau –Au minimum le niveau 1 (Accès au médium) –Souvent le niveau MAC –Parfois LLC et/ou IP (équipement périphériques)

180

Les Coupleurs •SITUATION dans le RÉSEAU : Terme désignant le dispositif de bas niveau permettant le raccordement d ’un équipement au réseau. Médium

COUPLEUR (Carte réseau)

Concentrateur

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ : ÉQUIPEMENT MAC Phy

COUCHE 2 COUCHE 1

Réseau 181

Les Les Passerelles* Passerelles* • COUCHE OSI • REPETEURS, HUBS, CONCENTRATEURS…………….. 1 • COUPLEURS…………………………………………………….. 1 & (2) • PONTS ( BRIDGES) & COMMUTATEURS (SWITCHES) 2 • BROUTEURS (BRIDGE-ROUTERS)

182

Dispositifs Dispositifs d’interconnexion d’interconnexion niveaux niveaux 1 1 & &2 2 • Permettent de raccorder entre eux : – Plusieurs équipements d ’un même réseau – Plusieurs segments d ’un même réseau – Différents sous-réseaux d ’un même réseau – Différents réseaux entre eux

• Portent un nom différent selon chacune de ces fonctionnalités, et le niveau hiérarchique auquel ils agissent : – Répéteurs – Hubs

183

Les Les Répéteurs Répéteurs (niveau (niveau 1) 1) •Outils de connexion : Dans un même réseau local, liaison entre segments –Régénération du signal –Reconstitution du préambule (Synchronisation) –Participation à la gestion des collisions –Déconnexion d’un segment défectueux (partitionnement)

•Types de répéteurs • • •

–Simples : - Deux ports - Même type de câblage Mixtes : - Deux ports

184

Les Les Répéteurs Répéteurs • Les répéteurs : • - Relient 2 segments (augmentent la distance) • - Ne considèrent pas l'@MAC • - Régénèrent le signal • - Reforment si nécessaire le préambule • - N’effectuent aucun filtrage - Ont des fonctions spécifiques : - - Padding» (bits de bourrage) – - Jamming (renforcement de collision) – - Jabber (trames trop longues tronquées) 185

Les Les Répéteurs Répéteurs •SITUATION dans le RÉSEAU

Segment 2

Segment 1 RÉPÉTEUR

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ répéteur Phy 1 Segment 1

Phy 2

COUCHE 1 Segment 2 186

Les Les Hubs* Hubs* (Niveau (Niveau 1) 1) • Les hubs - Fonction principale : Adaptation de la topologie physique étoile en topologie logique bus - Ne se préoccupe pas de l’adresse MAC et fonctionne en diffusion sur tous les ports de tout ce qui est reçu - Autres fonctions : • - Répéteur • - Détecteur & amplificateur de collisions • - Multi-interfaces (RJ45, BNC, AUI, ST fibre…)

187

Les Les Hubs Hubs •SITUATION dans le RÉSEAU

HUB

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ HUB Phy 1 Segment 1

Phy 2

COUCHE 1 Segment 2 188

Les Les Commutateurs Commutateurs (Niveau (Niveau 2) 2) --

Switches Switches

•Les commutateurs –Mêmes fonctionnalités que les Hubs, plus : –Analyse des trame (adresse Mac), et envoi sélectif vers port destinataire (commutation) –Amélioration des débits pour communications entre ports d’un même équipement. La bande passante reste nominale, quelque soit le nombre de ces connexions entre couple de stations (Cut through)

189

Les Les Commutateurs Commutateurs • Décodage des trames • Mémorisation • Multiports

• Filtrage • Auto apprentissage

@ MAC

C

A

A

Port 1

station

port

A B C D E F

1 1 1 2 2 2

Port 2

E

B

B STOP

D

Table de brassage ou de commutation

STOP

F

E

F

190

Ethernet Ethernet commuté commuté (simple) (simple)

191

Les Les Commutateurs Commutateurs • Spécificités des équipements récents : – Savent émuler les fonctionnements Multicast et Broadcast – Peuvent commuter tout un segment au lieu d’un port (dans ce cas le Cut Through est impossible) – Permettent de regrouper les stations suivant certains critères pour créer des réseaux locaux virtuels (VLAN) – Peuvent intégrer la prise en charge des Wlans 802.11 192

Ethernet Ethernet Commuté Commuté (lourd) (lourd)

193

Les Les Ponts Ponts (Niveau (Niveau 2) 2) -- Bridges Bridges •SITUATION dans le RÉSEAU Réseau 2

Réseau 1

PONT

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ PONT

Réseau 1

MAC 1

MAC 2

COUCHE 2

Phy 1

Phy 2

COUCHE 1 Réseau 2 194

Les Les Ponts Ponts • Interconnexion au niveau 2 de réseaux locaux – Liaison entre deux (ou plusieurs) réseaux – Stockage temporaire des trames et reèmission – Pas de connaissance des adresses logiques

• PONTS DE BASE – Ecoute de toute l’activité – Retransmission sans modification (Transparence)

• PONTS MAC – Non transparent : modification de trames – Lien entre réseaux de couche Mac différentes : (802.3 avec 802.5)

• DEMI-PONTS I t

i

à di t

i tà

i t

195

Les Les Demi-Ponts Demi-Ponts ou ou Ponts Ponts Distants Distants • Liaison

transparente pour l ’utilisateur Un seul réseau logique

Liaison à Distance 1/2 PONT

1/2 PONT

196

Les Les Demi-Ponts Demi-Ponts ou ou Ponts Ponts Distants Distants •Diverses solutions – Lignes analogiques – Lignes spécialisées – Numéris – Transpac – ATM –Relais de trames • Différences de débits LAN / WAN – Utilisation des compressions

197

Un Un Pont Pont Distant Distant via via Laser Laser

198

Interconnexion Interconnexion de de Réseaux Réseaux Locaux Locaux 2

A

1

B 3

E

D

C F

4

G

5

Problèmes : - Comment aller du réseau N au réseau N’ ? - Comment éviter les boucles ? - Que faire en cas d’indisponibilité d’un pont ?

199

Le Le Token Token Ring Ring

Jean-Claude KOCH

Présentation Présentation – Réseau local initialement conçu par IBM en 1972, puis normalisé par l ’IEEE en 1985 – Plusieurs versions • • • •

Token ring V1 : Anneau à 4 Mbps Token ring V2 : Anneau à 16 Mbps HSTR (High Speed Token Ring : 100 Mbps Gigabit HSTR : Sur fibre optique – Interconnectabilité inter-protocoles totale

201

Caractéristiques Caractéristiques – Topologie – Logique : Anneau – Physique : Étoile – Possibilité de double anneau

– Connexions – – – –

MAU (Multistation Access Unit) 33 maximum interconnectables Maximum 260 stations Prise hermaphrodite (IBM) ou RJ45

– Logique – – – –

Un seul jeton par anneau Gestion des priorités Une station monitrice Comportement déterministe 202

Caractéristiques Caractéristiques – Avec M.A.U (Multistation Acces Unit)

MODES de RACCORDEMENT des MAU's afin de préserver l'anneau logique

203

Caractéristiques Caractéristiques – – – – – – –

Huit stations par MAU 33 MAU maximum 200 m maximum entre MAU si UTP 750 m si coaxial 2.000 m si fibre optique 2.5 m minimum entre MAU et station 45 (150) m au maximum

204

Techniques Techniques du du Jeton Jeton – Introduites par NEWHALL (1971) • Nombreuses variantes – Dont Token Bus & Token Ring

• Principe – – – –

Faire circuler un JETON Capturé par un station voulant émettre Le possédant, cette station émet Elle rendra le jeton dans 3 conditions : » Dés la fin d’émission » Dés retour de sa trame et après contrôle » Lorsque le nombre de prises de jeton est dépassé

205

Techniques Techniques du du jeton jeton

STATION

STATION Émet

Écoute

Écrit STATION

Lit

Écoute STATION

206

Le Le protocole protocole 802.5 802.5

– Élection d ’une station MONITEUR (Claim token) – Émission jeton libre par moniteur – Capture jeton par station désirant émettre • Selon priorité

– Transmission trame sur l ’anneau – Capture par station destinataire • Copie la trame • Reémission de la trame en modifiant le dernier champ (FS)

207

Gestion Gestion du du Token Token Ring Ring – Fonctions du moniteur : • • • • • •

Plus de jeton => Mauvaise structure => Trame orpheline =>

Création Régénération Destruction

(1 tour sans trouver destinataire)

Ajuste contenance anneau par buffer de correction 24 bits (Taille jeton) < Contenance anneau

• Affecte les priorités jetons • Gère les quanta d ’émission par priorité

– Election moniteur : • Quand une des station constate absence, elle se propose • Si sa trame lui revient, elle devient moniteur 208

Les Les Réseaux Réseaux Locaux Locaux Virtuels Virtuels (VLAN) (VLAN)

Réseaux Réseaux Locaux Locaux Virtuels Virtuels (V.Lan) (V.Lan) de de

niveau niveau 2 2

•Objectifs : –Réalisation de groupes d’hôtes sous-ensembles du réseau global –Transmission sélective des trames au sein des groupes –Gestion administrative globale

• Moyens –Utilisation de Ponts Filtrants

210

Un Un Réseau Réseau Local Local Virtuel Virtuel

Une Une vision vision administrative administrative sélective sélective

Les bleus ne causent qu’aux bleus, Les rouges ne causent qu’aux rouges Les beiges causent à tout le monde… 211

Les Les V.Lans’s V.Lans’s … … Comment Comment ?? – Solution 1 - Par identification des ports – Solution 2 - Par identification des adresses MAC – Solution 3 - Par identification des adresses IP

A A quelles quelles conditions conditions ? ?

– Solution 1 : Interdit la mobilité – Solution 2 : Administration contraignante – Solution 3 : Enfreint la règle d’indépendance des couches La La solution solution :: Une Une nouvelle nouvelle norme norme de de niveau niveau 2… 2… 212

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 09

Niveau Réseaux

Jean-Claude KOCH

Révision A

Le Le niveau niveau RÉSEAU RÉSEAU

PROCESSUS

PROCESSUS données RÉCEPTION

ÉMISSION

AH données

APPLICATION PH

PRÉSENTATION SH

SESSION TRANSPORT

TH NH

RÉSEAU LIAISON PHYSIQUE

LH

APPLICATION

charge

PRÉSENTATION

charge

SESSION TRANSPORT

charge charge charge bits

RÉSEAU LT

LIAISON PHYSIQUE

Support de transmission

214

COUCHE COUCHE 3 3 :: Niveau Niveau RÉSEAU RÉSEAU ACHEMINEMENT DES BLOCS DE BOUT EN BOUT

•STRUCTURATION des BLOCS : –MESSAGES, PAQUETS, CELLULES –Segmentation / Réassemblage de niveau 3 de / vers niveau 2 ou 4 –Encapsulation niveau 3 dans niveau 3

•OUVERTURE ET FERMETURE DES CIRCUITS )ADRESSAGE, ROUTAGE )FIABILITÉ & INTÉGRITÉ )CONTROLE DE FLUX

215

Protocoles niveau RÉSEAU • CONNECTÉ

NON CONNECTÉ

•

• •

C.O.N.S. (Connection Oriented Network

•

C.L.N.S. (Connection Less Network

Services)

Services)

• CIRCUIT (Virtuel)

• DATAGRAMME

•

- Établissement d’une connexion

•

- Pas de connexion

•

- Tracé d’une route formelle

•

- Adresses dans chaque

•

- Paquet de communication sans adresse

•

•

- Réception de paquets séquencés

- Routage individuel de chaque datagramme

- Libération de la connexion en fin de session

•

datagramme

•

- Pas de procédure de libération

•

- Datagrammes non séquencés à réception

216

Le Le Routage Routage

Le Le Routage… Routage…

A

B

Problèmes : - Quel est le meilleur chemin de A vers B ? - Selon quels critères ? - Comment éviter les boucles ?

218

Caractéristiques Caractéristiques des des Routeurs Routeurs

•Travaillent sur adresse LOGIQUE •Dépendent du protocole de la COUCHE 3 •Certains routeurs sont MULTIPROTOCOLES •Certains routeurs sont aussi des PONT pour différents LAN ’s (B-ROUTEURS) • • Attention : Souvent le terme « gateway » est utilisé qui signifie passerelle :

219

Les Les ROUTEURS ROUTEURS (niveau (niveau 3) 3) •Fonctionnalités: –Acheminement des paquets avec choix du chemin (Routage) –Analyse des paquets et modifications si besoin (translation d ’adresses) –Connaissance de l’adresse logique (réseau + station) –Lié à un protocole réseau. (Possibilités de connaître plusieurs protocoles) –Structuration de l’ensemble par un découpage logique du réseau

220

Place Place des des Routeurs Routeurs •SITUATION dans le RÉSEAU:

Wan

Lan

R RR

R Lan

R

R Man

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ ROUTEUR RES 2

COUCHE 3

MAC 1

LLC 2 MAC 2

COUCHE 2

Phy 1

Phy 2

RES 1 LLC 1

Réseau 1

COUCHE 1 Réseau 2 221

Paramètres Paramètres de de routage routage •Distance •Temps de transit •Débit •Coûts •Charge moyenne ou instantanée •Distance • … & quelques paramètres non techniques : • •Passage imposé •Passage interdit

222

X25 X25 (Transpac) (Transpac) Réseau de Transmission de paquets

TRANSPAC* TRANSPAC* • Protocole d’accès à un réseau en mode Paquets • conforme à l’avis X.25 du CCITT (UIT-T) • X.25 définit trois niveaux de protocoles : – Niveau 3 - Paquet (Gestion des C.V.) X.25-3 – Niveau 2 - Trame (Contrôle transmission) X.25-2 (LAP-B) – Niveau 1 - Physique (Jonction) X.21

* « Transpac » est le nom commercial donné par France-Télécoms au réseau de paquets de norme X25

• CIRCUIT VIRTUEL -> Relation logique

224

Le Le Circuit Circuit Virtuel Virtuel

E.T.C.D. E.T.T.D E.T.C.D.

E.T.T.D

Chaque connexion entre nœuds (ou extrémité et nœud) gère une table de commutation logique mettant en correspondance des voies logiques numérotées.. L’ensemble des voies logiques forme un circuit virtuel identifiable par la suite des voies logiques empruntées. C.V. - C = Circuit Virtuel Commuté C.V. - P = Circuit Virtuel Permanent Note: Le service CV-P est dénommé « Transfix » en France 225

Le Le CIRCUIT CIRCUIT VIRTUEL VIRTUEL MULTIVOIES MULTIVOIES

ABONNÉ B ABONNÉ A

1 VLaaa VLaaa

3

VLxxx

C

VLyyy VLzzz

V

TRANSPAC

VLbbb

C V

VLbbb

ABONNÉ C VLbbb

1 C V

VLccc VLccc

1 C

ABONNÉ D

V

Illustration de fonctionnement d’un circuit multivoies de 3 CV

226

Mécanismes Mécanismes de de fractionnement fractionnement •SEGMENTATION / ASSEMBLAGE –Découpage d'un PDU de niveau N+1 en plusieurs SDU (SEGMENTS) et ajout de PCI de niveau N

•FRAGMENTATION / DÉFRAGMENTATION –Découpage du SDU de niveau N+1 et portage dans plusieurs PDU de niveau N avec reprise du PCI de niveau N+1 dans chaque fragment.

•GROUPAGE / DEGROUPAGE –Regroupement de plusieurs SDU en un seul SDU de même niveau

•CONCATÉNATION / SÉPARATION –Regroupement de plusieurs PDU de niveau N dans un même SDU de niveau N-1, avec ajout d ’un PCI de niveau N-1

227

Différents Différents types types de de fractionnement fractionnement (n+1) PCI

n-PCI

n-SDU

n-PCI

(n+1)-SDU

n-SDU

n-PCI

n-SDU

Segmentation / Assemblage n-PCI

n-SDU

n-PCI

n-PCI

n-SDU

n-PCI

n-SDU

n-SDU

Groupage / Dégroupage (n+1)PCI

n- PCI

n-PDU

n- PCI

(n+1)-SDU

n-PDU

n- PCI

n-PDU

Fragmentation / Défragmentation n-PDU

(n-1)PCI

n-PDU

n-PDU

(n-1)-SDU

Concaténation / séparation 228

Notion Notion « « d’encapsulation d’encapsulation » » • Un peu de vocabulaire… – En réseaux, le terme « Encapsulation » est normalement réservé à une opération d ’intégration, à même niveau (souvent 3), d ’un PDU d’un réseau donné dans un SDU d ’un autre réseau (avec ou sans fractionnement). Il est Exemple: Encapsulation IP (Niveau 3) dans X25 (Niveaude 3) manière malheureusement également souvent utilisé générale pour désigner l ’opération d ’ajout des PCI au SDU àIPtous niveaux. IP X25 X25

LAP-B

229

Les Les accès accès asynchrones asynchrones Destinés à permettre aux ETTD non « Paquets » de se raccorder à Transpac

X.29M MINITEL

TRANSPAC

X.3 ETTD-C

P.A.V. MODEM

P.A.D.

V.24 X.28

230

RNIS RNIS (numéris) (numéris) Réseau à Intégration de Services

RNIS, RNIS, ISDN, ISDN, NUMÉRIS* NUMÉRIS*

•RNIS

ISDN

•Réseau

Integrated

•Numérique à

Services

•Intégration de

Digital

•Services

Network

* « NUMÉRIS » est le nom commercial donné par France-Télécoms au réseau à Intégration de Services

232

L L ’aberration ’aberration du du RTC… RTC… en en téléinformatique téléinformatique !! Ordinateur Commutateur Jonction (numérique) Boucle locale (analogique)

Codec

Commutateur

... Boucle locale (analogique)

Local

Commutateur de Transit

...

Codec

MODEM Jonction (numérique)

Local

Artères Longue Distance (numériques)

Liaison téléinformatique via réseau commuté Les signaux numériques de l ’ETTD sont convertis en analogique par le modem, puis recodés en numérique dans le réseau opérateur pour être recodés en analogique à la sortie, puis démodulés par le modem pour être recodés en numérique ! 233

Caractéristiques Caractéristiques du du RNIS RNIS •Gestion d'une signalisation élaborée : •En mode message •Liaison sémaphore sur Canal D •Présentation d'appel •Contact permanent •Sélection des terminaux …

Séparation fonctionnelle et physique entre : –La signalisation - Canal D en mode non connecté –Le transfert d'information - Canaux B en mode connecté

•Universalité de raccordements pour : –- Téléphone - Télécopieur –- Ordinateur - Imprimantes

- Minitel - Visiophone…

•Pour de multiples services : –Voix –Télécopie

- Données - Images fixes

- Vidéotex - Son

234

Principe Principe du du raccordement raccordement RNIS RNIS

SIGNALISATION COMMUTATEUR D

DONNÉES

B

D

B COMMUTATEUR

Terminal

Terminal

RÉSEAU RNIS

235

Configuration à bus passif

S

S

S TNR

S

S

adaptateur

RNIS

S

Domaine de responsabilité de l ’opérateur Fax groupe 3

236

Configuration à bus unique

Interface T

S

S

S TNA

S

adaptateur

S

Télécopie groupe IV

TNR

RNIS

S

Domaine de responsabilité de l ’opérateur

237

Configuration à étoile de bus Terminaux classiques

Interface T

S

S

S Commutateur NUMERIS ou PABX

S

S

TNR

RNIS

S

Domaine de responsabilité de l’opérateur

audioconférence (avec CODEC) Télécopie groupe IV

238

RNIS RNIS interface interface T T •Accès de Base 144 Kbits/s (débit utile) * •1 Canal D -Signalisation

- Paquet

- 16 Kbits/s

- Information

- Circuit

• 2 Canaux B -64 Kbits/s

–Groupement d'accès de base 1 à 6

•Accès primaire 1984 Kbits/s (débit utile)** * 192 Kbits/s au total •30 canaux

•1 Canal D

B

64 Kbits/s** 2048 Kbits/s au total 64 Kbits/s 239

Couche Couche Physique Physique

Prise Prise RJ RJ 45 45 •Origine : Western Electric (ATT) •Interface ISO 8877

8 fils (RNIS)

•Câble de paires torsadées –une paire en transmission –une paire en réception –blindées ou non (UTP) –torsadées pour limiter la diaphonie

•impédance = 120 Ω •∅ 0,4 à 0,6 mm pour chaque conducteur •Affaiblissement = 18 bd/km à 1 mhz

241

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 10

Internet (1)

Historique Historique

INTERNET

244

INTERNET INTERNET @ @

Le Le réseau réseau de de réseaux réseaux •Ensemble de réseaux et de passerelles – Qui utilise la famille des protocoles TCP/IP – Et qui fonctionne comme un réseau virtuel unique

•INTERNET assure : –Une connectivité universelle –Trois niveaux de service •- La remise non fiable de datagramme en mode sans connexion

245

Le réseau de réseaux : INTERNET @ vers dorsale canadienne

Vers dorsale asiatique

Vers dorsale Est

DORSALE U.S.

DORSALE U.E.

Vers dorsale méditerranée Réseau WAN Réseau WAN Réseau MAN

Réseau MAN

Réseau WAN Réseau MAN

Réseaux LAN ’s

Accès individuels 246

Renater Renater

REseau REseau NATional NATional pour pour ll ’Enseignement ’Enseignement et et la la Recherche Recherche NorOpale Lille VikmanCaen

Pir2 Syrhano Champaitre Compiègne Rouen Reims

Bretagne

OR

Etats Unis

Paris Rennes

Metz

Osiris

PaysNantes de Orléans Loire RenaCentre

Dijon Clonys Besançon

EBelin

Poitiers

Poitou-CharentesRENATER

Bordeaux

AQUAREL Toulouse .

Strasbourg

Lothaire Nancy

RERIF

Limoges

Russie

ClermontFerrand

Cratère 3RLR Montpellier

Lyon

Europe

Aramis Grenoble

R3T2

Nice / Sophia

Marseille

La Réunion, Antilles, Guyane

REMIP OCTARES

Retecor

Pays méditerranéens 247

HISTORIQUE HISTORIQUE INTERNET INTERNET :: organisation organisation •

1969

ARPANET - Réseau pour le DOD US

•

1970-75 Création de l ’Internet Working Group

•

1976-80 Création de l ’Internet Configuration Control Board

•

1981-85 Séparation ARPANET et MILNET, ICCB devient Internet Activity Board

•

1986-90 NSFnet remplace ARPANET, et Création de l’Internet Architecture Board

•

1991-95 Internet SOCity intègre IAB

•

…2.000+

Explosion du WEB, Problèmes

d’adressage, de sécurité, d’éthique, de qualité de service d’information pléthorique

248

Historique Historique Internet Internet

naissance naissance des des principaux principaux protocoles protocoles •

1970

Network Control Protocol (Novell)

•

1972

TELNET

•

1973

File Transfer Protocol (FTP)

•

1974

Fondements de TCP/IP par V.CERF

•

1974-80

Mise en forme TCP/IP

•

1982 (SMTP)

Simple Mail Transfer Protocol

•

1989 Simple Network Management Protocol (SNMP)

•

1990

Internet Relay Chat Protocol (IRCP)

•

1991

GOPHER

•

1992

Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)

•

1993

Multipurpose Internet Mail

249

250

Instances Instances Internet Internet •ISOC Internet Society : Promotion et développement –IAB Internet Activity Board : Organe de contrôle –IESG Internet Engineering Steering Group :

Pilote

l’ingénierie du réseau •IETF Internet Engineering Task Force : Spécification et implantation des protocoles et élabore les RFCs (Requests For Comments) •IRTF Internet Research Task Force : Recherches à long terme •ICANN Internet Corporation for Assignement Network Numbers: Organisme de droit américain qui délègue la gestion des adresses aux différents NICs

251

Les Les Principaux Principaux Protocoles Protocoles de de l’Internet l’Internet •

ARP / RARP ((Reverse)Adress Resolution Protocol) : Association des adresses physiques et des adresses internet

•

FTP (File Transfer Protocol) : Programme de transfert de fichiers

•

HTTP (HyperText TransferProtocol) : Tansfer de pages Web

•

ICMP (Internet Control Message Protocol) : Echange de messages de contrôle et de supervision entre noeuds du réseau

•

IGMP (Internet Group Management Protocol) : Gestion des groupes d ’échange (Forum)

252

Les Les Principaux Principaux Protocoles Protocoles de de l’Internet l’Internet (suite) (suite)

•

NFS (Network File System) : Accès transparent à des fichiers partagés sur le réseau (Système de fichiers virtuel) - Créé par SUN

•

NNTP (Network News Transfer Protocol) : Gestion des diffusions d ’informations

•

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : Courrier électronique

•

SNMP (Simple Network Management Protocol) : Gestion et administration de réseaux hétérogènes

•

TELNET (Remote Login) : Mécanisme de terminal virtuel permettant à toute station de se connecter à un hôte

253

Place des Protocoles de l’Internet Applis

4

3

HTTP

TELNET

FTP

SMTP

RTP/RTCP

TCP

NNTP

DNS

UDP

ICMP

IP

X25-3

IGMP

ARP/RARP

2

LLC MAC

1

Couche physique LANs

PPP AAL

LAP- RNIS

LAP-B PQT

Réseaux hôtes Couche physique WANs

SLIP

Serial

254

Adressage Adressage Internet Internet

Internet Internet et et sa sa cascade cascade d d ’adresses... ’adresses... Utilisateur = Adresse URL

Réseau Internet = Adresse IP

Matériel = Adresse MAC

256

Système de noms symboliques URL URL = = Uniform Uniform Ressource Ressource Locator Locator

•

C’est un format de nommage universel pour désigner une ressource Internet. Il est composé de :

•

Nom du protocole: Le protocole le plus largement utilisé sur le WEB est HTTP (HyperText Transfer Protocol). De nombreux autres protocoles sont toutefois utilisables (FTP,News,Mailto,Gopher,...) Identifiant et mot de passe : Permet de spécifier les paramètres d'accès à un serveur sécurisé. Cette option est déconseillée car le mot de passe est alors visible dans l'URL Le nom du serveur: Il s'agit du nom de domaine de l'ordinateur hébergeant la ressource demandée (il est possible d'utiliser l‘adresse IP du serveur, par contre l'URL est moins lisible. Le numéro de port: C’est le numéro associé à un service permettant au serveur de savoir quel type de ressource est demandée. Le port associé par défaut au protocole HTTP est le port numéro 80. Si le service Web du serveur est associé au port 80, le numéro est facultatif. Mot de passe Nom du N° de Port Protocole Chemin d’accès sur serveur Le chemin(déconseillé) d'accès à la serveur ressource : Cette (facultatif si 80) dernière partie permet au serveur de connaître l'emplacement auquel la ressource est située.

• • •

•

Exemple:

http:

Mon password

www.demo.fr

:80

/manuel/pageaccueil.php

257

Système de noms symboliques (suite) (suite) • Nommage du serveur selon hiérarchie – « sous domaines. Domaine. TLD » Domain

TLD = Top Level

• Quelques valeurs courantes de TLD : –

Types d ’organisations : • •

.com commerce .gov gouvernement internationale • .mil militaire réseau • .org organismes divers –

.edu .int

éducation institution .net

activités

Codes nationaux : •

.au Australie Japon

.de

Allemagne

.jp 258

Système Système de de noms noms de de domaines domaines (Domain (Domain Naming Naming Services) Services) Racine

Top Level Domains

...

.com

.gov

.mil

.edu

.net

.it

.fr .univ

.mit

Zones génériques .ing [email protected]

.org

.eci

.res rob

.srv

.jp

.de

...

Zones géographiques

.polytech

.jessy

http://www.portail.polytech.univ.fr

Exemple d ’un espace de nom DNS 259

Internet Internet // intranet intranet L ’adressage IP V4 32 bits

0

ID-RES.

10

110

1110

11110

@ Classe A

ID_ORD.

ID-RES.

@ Classe B

ID_ORD.

ID-RES.

ID_ORD.

@ Classe C

adresse de diffusion multipostes

@ Classe D

réservé

@ Classe E

Format des différentes classes d ’adresses 260

Internet Internet // intranet intranet L ’adressage IP V4 CLASSE

@ réseau la plus basse

@ réseau la plus haute

A

0.1.0.0

126 . 0 . 0 . 0

B

128 . 0 . 0 . 0

191 . 255 . 0 . 0

C

192 . 0 . 0 . 0

223 . 255 . 255 . 0

D

224 . 0 . 0 . 0

239 . 255 . 255 . 255

Nombre max. Nombre max. d'ordinateur de réseaux s 126

16.777.214

16.384

65.534

2.097.152

254

N/A

N/A

Masque réseau 255 . 0 . 0 . 0 255 . 255 . 0 . 0 255 . 255 . 255 . 0 N/A

Plages d ’adresses correspondant à chaque classe et notion de masques Attention : les adresses réseau & ordinateur « tout à 1 » & « tout à 0 » sont réservées ! 32 bits

10

ID-RES.

10

ID-RES.

ID_ORD.

sous réseau

111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

ID_ORD.

@ Classe B @ Classe B avec sous-réseau Masque

261

Mode Mode de représentation représentation décimale décimale de de l’adresse l’adresse IP IP •Soit une adresse IP exprimée sous sa forme décimale : –131.248.193.3 •Les valeurs entre les points sont exprimées par octets, elles sont donc nécessairement comprises entres 0 & 255(*)

•Sous la forme binaire elle deviendra : –13110 = 1000 00112 –24810 = 1111 10002 –19310 = 1100 00012 –00310 = 0000 00112 –Soit, sous forme complète : 1000 0011.1111 1000.1100 0001.0000 0011

•On peut donc en déduire : -Qu’il s’agit d’une adresse de classe B

262

Utilisation Utilisation du du masque masque • Soit la même IP exprimée sous sa forme décimale, accompagnée d’un masque : – 131.248.193.3

masque :

255.255.192.0

• Ce qui devient, sous la forme binaire : – – – – –

Adresse : 1000 0011.1111 1000.1100 0001.0000 0011 Masque : 1111 1111.1111 1111.1100 0000.0000 0000 Bits de sous-réseau : - - - - - - - -.11- - - - - -.- - - - - - - Adresse hôte : - - - - - - - - - - - - - - . - -00 0001.0000 0011 bits de sous-réseau

• On peut donc en déduire : - Que quatre sous-réseaux différents peuvent être créés (2 bits) - Que l’adresse hôte dans ce sous-réseau est : 0.0.1.3 263 Que le nombre maximum d’hôtes dans chaque sous-

Les Les résolutions résolutions d d ’adresses ’adresses dans dans ll ’Internet ’Internet •ARP/RARP (Address Resolution Protocol) –Mise en correspondance dynamique entre : – ADRESSE LOGIQUE –

ADRESSE PHYSIQUE

I.P. (Niveau 3)

MAC (Niveau

2)

•DNS (Domain Naming Services) –Mise en correspondance statique –

ADRESSE LOGIQUE

SYMBOLIQUE

ADRESSE 264

Routage Routage

Le Le routage routage Internet Internet

WAN R 192.31.60.1

LAN

Routeur avec 2 adresses IP

LAN

F2 RÉSEAU MAN FÉDÉRATEUR F1

Routeur avec 2 adresses IP

F3

Sous-réseau IP 192.31.65.0 192.31.60.4 1

2 192.31.65.7

R 192.31.65.5

Adresses MAC

Sous-réseau IP 192.31.63.0

192.31.60.7 R

192.31.65.1

192.31.63.3

4

3 192.31.63.4

192.31.63.8

Adresses MAC

266

Le routage Internet (suite) FÉDÉRATEUR

EGP

IGP

RES. 1

IGP

RES. 2

EGP

IGP

RES. 3

•

Un groupe de réseaux et passerelles relevant d ’une même responsabilité administrative au plan routage est appelé système autonome.

•

Le routage entre systèmes autonomes est réalisé par des passerelles dites externes. Les protocoles correspondants sont nommés EGP External Gateway Protocol)

•

A l ’intérieur d ’un système autonome, les protocole utilisés par 267

Protocoles Protocoles de de routage routage •Type IGP (Internal Gateway Protocol) : Peu de stratégie de routage, résolution d’adresses –OSPF ( Open Shortest Path First ) - RFC 1247 •Le plus récent (1990) - Efficace mais lourd –RIP ( Routing Information Protocol ) •Le premier, mais dépassé par les grands réseaux –IGRP (CISCO) •RIP amélioré

•Type E.G.P. ( External Gateway Protocol) : Stratégies de routage évoluées basées sur différents concepts formels, et sur considérations politique, sécuritaires & économiques. –BGP ( Border Gateway Protocol) •Le plus utilisé –IS-IS - ISO 10589

268

La La hiérarchie hiérarchie Internet Internet PROCESSUS

PROCESSUS données

ÉMISSION

APPLICATION

RÉCEPTION

données

AH

APPLICATION

Segmentation éventuelle

INTERNET

charge

TH

TRANSPORT

charge

IP

TRANSPORT INTERNET

fragmentation éventuelle LH

charge

RÉSEAU-HOTE

RÉSEAU-HOTE PH

charge

bits Support de transmission 269

Segmentation Segmentation Découpage du message applicatif pour portage dans plusieurs structures de données de la couche TRANSPORT, sans reprise de l ’entête APPLICATION dans chaque segment. Exemple : une page HTML de 2000 octets dans deux segments TCP (Longueur maximale champ de données = 1500 octets, entête HTTP= 100 octets)

Données page WEB (HTML)

EntêteHTTP 100 octets Entête TCP

Entête HTTP

1400

0 Segment 0-1400

SEGMENT n°2

1999 SEGMENT n° 1

Entête TCP

Segment 1401-1999

270

Fragmentation Fragmentation Découpage du datagramme IP pour portage dans plusieurs trames de niveau LIAISON, avec reprise de l ’entête IP dans chaque fragment. Exemple : un datagramme IP de 4.000 octets dans trois trames LLC (Longueur maximale champ de données = 1.500 octets, entête IP= 20 octets)

Données datagramme

Entête IP 20 octets Entête LLC

Entête IP

0

1479 Fragment 0-1479

Entête LLC

TRAME LLC n° 3

2959 TRAME LLC n° 1

Entête IP Fragment 1480-2959 Entête LLC

3999

Entête IP

TRAME LLC n° 2 Fragment 2960-3999

271

Encapsulation Encapsulation Découpage du datagramme IP pour portage dans plusieurs structures de données de la couche RÉSEAU (Wan), après segmentation. Exemple : un datagramme IP de 600 octets dans trois paquets X25 (Longueur maximale champ de données = 256 octets, entête IP= 20 octets)

Données datagramme

Entête IP 20 octets Entête PQT

Entête IP

0

235 Segment 0-235 Entête PQT

599

490 PAQUET n° 1 Segment 236-490

PAQUET n° 3

PAQUET n° 2

Entête PQT Segment 491-599

272

Le Le Protocole Protocole IP IP

Le datagramme I.P. V4 32 bits 0

31 VER

IHL

SERVICE

IDENTIFICATION DURÉE VIE

LGR TOTALE FLG

PROTOCOLE

DÉPLACEMENT CONTRÔLE

ADRESSE IP SOURCE ADRESSE IP DESTINATION OPTIONS

BOURRAGE

... DONNÉES ...

Longueur totale maximale : 65535 octets MTU par défaut : 1500 octets (charge Ethernet) 274

Le Le datagramme datagramme I.P. I.P. V4 V4 •

Longueur maximale : 65535 octets (par défaut 576 octets)

•

VER : Version IP (4 actuelle)

•

IHL

•

SERVICE : Type de service (délai, débit, fiabilité, coût : pour routeurs)

•

LGR TOT

•

IDENT. : Identifiant pour tous les fragments d ’un même datagramme

•

FLG : Suivi de la fragmentation (Autorisée ou non & dernier frag.)

•

DÉPLAC. 0 (OFFSET)

: Décalage du fragment par rapport au bit

•

DURÉE VIE

: Durée de vie restante du datagramme

•

PROTOCOLE

: Longueur entête(en mots de 32 bits)

: Longueur totale datagramme

:Type de protocole de niveau 4

275

Principe Principe des des sommes sommes de de contrôle contrôle Somme sur 16 bits en complément à 1 (revient au calcul d ’une parité verticale) Entête émise 1101 0111 0110 0001 1010 1001 1001 1100

+ + + +

Entête reçue

0110 1010 0101 1000 1110 0010 1000 0101

=

1101 0111 0110 0001 1010 1001 1001 1100 Mot de contrôle

1101 0110

Contrôle OK !

Entête émise 1101 0111 0110 0001 1010 1001 1001 1100

+ + + +

0110 1010 0101 1000 1110 0010 1000 0101

+ 1101 0110 = 0000 0000

Entête reçue

0110 1010 0101 1000 1110 0010 1000 0101

1101 0111 0110 0101 1010 1001 1001 1100

= 1101 0110

+ + + +

+ + + +

0110 1010 0101 1000 1110 0010 1000 0101

+ 1101 0110 ERREUR !

= 0000 0100 276

Type Type de de Service Service 8 bits 0

1

PRIORITY

2

3

4

5

D

T

R

6

7 UNUSED

•PRIORITY : Priorité datagramme – 0 = normale 7 = supervision réseau •D, T, R :Type de qualité de service recherchée – – –

D = Delay (le plus rapide) T = Throuput (le plus fort débit) R = Reliability (le plus fiable) 277

Contrôle Contrôle de de la la fragmentation fragmentation 32 bits 0

31

IDENTIFIER

FLAG

OFFSET

•

IDENTIFIER : Entier aléatoire identifiant le datagramme

•

FLAG :Indicateur de dernier fragment (00x) ou d ’interdiction de fractionner (0x0)

•

OFFSET :Numéro du premier octet du fragment (égal à 0 pour le premier fragment)

278

Durée Durée de de vie vie

• Générée pour chaque datagramme – Pour empêcher l’engorgement du réseau par des datagrammes errant éternellement

• Initialement exprimée en secondes – … Mais traitement utopique car : • Temps de transits de chaque segment inconnus • Pas de synchronisation des horloges

• Décrémentée de la façon suivante : – Chaque passerelle retire 1 si le transit est normal 279 – Décrémente du nombre de secondes s’il y a eu attente

Options Options 32 bits 0

31

CODE

LONGUEUR DONNÉES OPTIONS

BOURRAGE

•Code : Sur 8 bits, indiquant –Niveau de secret du datagramme –Type de routage choisi –- Routage strict : Chemin spécifique imposé par la source –- Routage lâche : Passage obligé par certains routeurs indiqués seulement –- Routage libre : Aucune contrainte de route –Relevé route :Chaque routeur indique son adresse IP, dans l ’ordre de passage –Horodatage : Idem, mais avec en plus l ’heure de passage dans chaque routeur 280

Le Le protocole protocole I.P. I.P. V6 V6 •OBJECTIFS : –Augmenter le nombre d ’adresses disponibles –Amélioration de la sécurité –Permettre différentes qualités de services –Améliorer la gestion de la diffusion multipoints –Permettre la nomadisation des adresses O

rir à d ’a tres é ol tions

281

Petit Petit historique historique IPV6... IPV6... •

1992

Premières réflexions au sein IETF

•

1994

Premières recommandations

•

1996

Spécifications intégralement

définies •

1998

Premières expérimentations (R6-

Bone) •

2001

Prise en compte par les

équipementiers

282

Le Le datagramme datagramme I.P. I.P. V6 V6 En-tête de base IP V6 32 bits 0

31 VER

ETIQUETTE FLOT

Priorité LONGUEUR CHARGE

Entête SUITE

Nbre de SAUTS

ADRESSE IP SOURCE (128 bits)

ADRESSE IP DESTINATION (128 bits)

…Autre entête IP ou Charge Utile ...

283

Le datagramme I.P. V6 •

Longueur maximale : 2 16 octets

•

VER : Version IP (6)

•

PRIORITÉ

: 0 à 7 débit modulable; 8 à 15 débit garanti

& Isochronie •

ÉTIQUETTE FLOT: Offre la possibilité d ’ouvrir plusieurs pseudo-connexions selon les qualités de service souhaitées

•

LGR CHARGE

: Longueur charge utile (Longueur

totale pour V4) •

ENTETE SUITE

: Identifiant de l ’entête suivant (Soit

un IP additionnel, soit le protocole de niveau 4) •

Nbre de SAUTS: Équivalent durée de vie de V4

284

Les Les entêtes entêtes d d ’extension ’extension I.P. I.P. V6 V6

N°

Type entête

Description

1

Pas à pas

Information pour routage

2

Routage

Route totale ou partielle

3

Fragmentation

Contrôle de la fragmentation

4

Authentification

Vérification identité émetteur

5

Confidentialité

Contrôle chiffrement charge

6

Options

Informations pour destinataire

285

Autres Autres Protocoles Protocoles de de Niveau Niveau 3 3

Le Le protocole protocole ARP ARP (RFC (RFC 826) 826) Address Resolution Protocol

• Recherche d’une adresse physique correspondant à une adresse logique fournie • Encapsulation en trame MAC • Champ « Type » MAC = 0806 • Adaptation à différents types d’adresses et de réseaux • Interrogation en mode Diffusion (Broadcast)

•

Note : ARP/RARP sont remplacés par les fonctions ND (Neighbor 287 Di ) d ICMP IP V6

Le Le Datagramme Datagramme ARP ARP 32 bits 0

31 Ident. adresse Physique

Lng. @ Physique

Ident. adresse Logique

Lng. @ Logique

Code

Adresse Physique … … de l’émetteur

Adresse Logique …

… de l’émetteur

Adresse Physique … … du destinataire

Adresse Logique du destinataire

L’adresse destinataire de la trame de la trame MAC « porteuse » est FF:FF:FF:FF:FF:FF

288

Le Le paquet paquet ARP ARP •Identificateur adresse physique : –Code spécifique selon réseau. Exemples : 1 = Ethernet, 15 = Frame Relay… •Identificateur adresse logique : –Code spécifique selon protocole. Exemple : 0800 = IP •Longueur adresse physique : –Selon réseau, exprimée en octets : soit 6 pour Ethernet •Longueur adresse logique : –Selon protocole, exprimée en octets : soit 4 pour IP V4 •Code : –Nature du paquet : 1 pour request (Who-has) 2 pour reply (is-at) •Champs adresses (Emetteur & destinataire) :

289

Le Le protocole protocole ICMP ICMP (RFC (RFC 792) 792) Internet Control Message Protocol

•

Ensemble de services pour les besoins internes des réseaux sous IP

• Découverte des routeurs (IRDP) • Mesures des temps de transit (PING - Packet Internet Gopher) • Redirection des trames si anomalie aval • Indication d ’erreurs, dont : – – – –

Destination impossible (Unreachable destination) Durée de vie écoulée (Time exceeded) Anomalie paramètre (Parameter problem) Ralentir source (Source quench)

• Les messages ICMP sont transportés via datagrammes 290 IP

Le Le protocole protocole IGMP IGMP Internet Group Management Protocol

•

Envoi de datagrammes en mode multipoints

• • Utilisation classe D d ’adresses • Messages périodiques de contrôle • Gestion dynamique du groupe • Tout message émis d’une station est transmis à tout le groupe 291

INTERNET INTERNET @ @

… … Les Les évolutions évolutions en en cours cours

•Configuration automatique des routeurs : –Gestion des noms & adresses –Routeurs à apprentissage (IGP)

•Hauts débits : –Meilleures utilisation des charges utiles –Amélioration des temps de transit commutateurs –Orientation vers la commutation IP

•Routage : –Adresses sur 128 bits (V6) –Priorité et isochronie

•Fiabilisation :

292

IP IP « « Forwarding Forwarding » »

(Acheminement) (Acheminement)

Station A

Station B

Réseau IP

Routeur X

Routeur Y Table de Routage dest hops next Y B 2 -

Station A Couches Supérieures

Station B

Recherche @ dest. dans TdR Retransmet vers suivant Routeur X

Routeur Y

@A => @B

@A => @B

Couche IP Couche LIAIS Couche PHY

@A => @B

293

IP IP « « Switching Switching » »

(Commutation (Commutation IP) IP) Station A

Station B

Réseau ATM

Commutateur X

Commutateur Y Table de Commutation Label entrée 55 -

Station A Couches Supérieures

Label sortie 121 Station B

Recherche label dans TdC Retransmet vers suivant Commutateur X

Commutateur Y

Couche IP Couche LIAIS Couche PHY 55

121 294

Routage IP •SWITCHING

•FORWARDING • •Travail sur la couche 3 (Adresses)

•Travail sur la couche 2 (Labels)

•ROUTAGE

•COMMUTATION

•

- Niveau Réseau

•

- Travail sur Paquets

•

- Adresses globales du réseau

•

- Unités de données variables

•

- Adresses seulement consultées

•

• - Niveau Liaison • - Travail sur Trames • - Labels locaux aux commutateurs • - Unités de données fixes et réduites • - Champ Label systématiquement modifié

295

L L ’Internet ’Internet du du futur…? futur…?

296

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 11

Internet (2)

Le Le niveau niveau TRANSPORT TRANSPORT

PROCESSUS ÉMISSION

AH

APPLICATION

SH

SESSION TH

TRANSPORT NH

RÉSEAU

PHYSIQUE

LH

données

APPLICATION

données

PH

PRÉSENTATION

LIAISON

PROCESSUS RÉCEPTION

données

PRÉSENTATION

données

SESSION TRANSPORT

données données données bits

RÉSEAU LT

LIAISON PHYSIQUE

Médium de transmission

298

COUCHE COUCHE 4 4 :: Niveau Niveau TRANSPORT TRANSPORT TRANSFERT TRANSPARENT DE BOUT EN BOUT •STRUCTURATION des BLOCS : –Messages, segments –Concaténation/séparation

•SÉCURISATION TRAFIC : –Contrôle de flux

•MULTIPLEXAGE : –Niveau Transport

•QUALITÉ de SERVICE : –Débit moyen –(An)Isochronie –Fiabilité –5 Classes de service OSI 299

Internet Internet TCP TCP

Le niveau Transport de l’Internet Applications

4

3

HTTP

TELNET

FTP

SMTP

RTP/RTCP

TCP

NNTP

DNS

UDP

ICMP

IP

X25-3

IGMP

ARP/RARP

2

LLC MAC

1

Couche physique LANs

PPP AAL

LAP- RNIS

LAP-B PQT

Réseaux hôtes Couche physique WANs

SLIP

Serial

301

Le Le protocole protocole TCP TCP Transport Transport Control Control Protocol Protocol

• Fonctionnalités – • Segmentation re-assemblage des messages – • Rétablir ordonnancement des paquets – • Multiplexage vers plusieurs applications (numéro de port) – • Service orienté connexion – • Transfert de données exprès – • Contrôle de flux – • Détection des paquets erronés et perdus – • Récupération des erreurs par ré-émission

302

Le Le protocole protocole TCP TCP (2) (2) •Protocole de transport fiable en mode connecté •

•CIRCUIT VIRTUEL : –Établissement, maintien et fermeture connexions –Mode Point à Point en Uni-directionnel –Bi-directionnel simultané par double connexions

•CONTRÔLE de FLUX : –Fenêtrage dynamique –Temporisateur adaptatif

303

Le Le protocole protocole TCP TCP (3) (3)

• GESTION des FLUX : – Flot d’octets non structuré ( Découpage selon containers IP ) – Rétention octets pour optimisation transferts – Forçage émission segment non plein si besoin (Push) – Possibilité d’émission en mode Urgent – Notion de ports, via SOCKETS (Mise en relation des

304

Le Le protocole protocole T.C.P. T.C.P. • Protocole de transport fiable en mode connecté 32 bits 0

31 PORT SOURCE

PORT DESTINATION

NUMÉRO de SÉQUENCE NUMÉRO d'ACCUSÉ RÉCEPTION LNGR

N.U.

CODE

F.C.S.

FENÊTRE URGENCE

OPTIONS (Facultatif)

N.U.

... DONNÉES ...

Le segment T.C.P. 305

Le Le segment segment TCP TCP • ENTÊTE (20 octets) : – – – – – – – –

2 octets : Port application source 2 octets : Port application puits 4 octets : Numéro de séquence émission (en octets) 4 octets : Numéro d ’accusé réception (octets reçus + 1) 4 bits : Longueur entête + options (multiple 32 bits) 6 bits : Non utilisés 6 bits : Code type segment 2 octets : Fenêtre d ’anticipation dynamique, indiquant également la taille du tampon de réception. – 2 octets : Somme de contrôle – 2 octets : Pointeur urgence

• DONNÉES : – Options diverses (Variable)

306

Le Le segment segment TCP TCP •CODE (sur 6 bits) –Indique quel est le type du segment (Plusieurs bits peuvent être positionnés simultanément ): • x-----

URG

Données urgentes

• -x----

ACK

Accusé réception

• --x---

PSH

Segment associé à un « push »

• ---x--

RST

Réinitialiser connexion

• ----x-

SYN

Établissement connexion

• -----x

END

Libération de la connexion

•FENETRE (2 octets) –Sert à la fois pour la gestion des buffers, de l ’ ti i ti td é é ti T ill

307

segment segment TCP TCP • FCS (2 octets) – Somme de contrôle établie de la façon suivante : • Somme en complément à 1 par 2 octets (16 bits) • Résultat enregistré en complément à 1 • A la réception, idem y compris champ contrôle. Le résultat doit être nul, sinon erreur

• URGENT (2 octets) – Pointeur indiquant la position des données urgentes par rapport à la position courante 308

Si le code URG est présent

Notion Notion de de PORTS PORTS (Sockets) (Sockets) • Liens entre processus distants leur permettant de communiquer entre eux, et permettant d ’identifier les éventuels flux simultanés vers plusieurs applications, ou différents niveaux applicatifs ou système • Entier positif compris entre 0 et 5000 • Ports réservés : – 0 - 215 reservés TCP – 216 - 1023 réservés UNIX • Pour établir la communication, l ’émetteur doit fournir – L ’adresse IP – Le numéro de port réseau Port Y – La connexion Port estX unidirectionnelle Processus A

Processus B

309

Processus Processus de de connexion connexion TCP TCP

310

Gestion Gestion d d ’une ’une connexion connexion TCP TCP SOURCE A Connection request (SYN = 1; ACK=0)

DESTINATION B SYN (SEQ= x) SYN (SEQ=y, ACK=x+1)

Connection confirmée (SYN = 1; ACK=1)

SYN (SEQ=x+1, ACK=y+1)

Echange données (SEQ=Vs, ACK=Vr+n)

Clear request (END=1,ACK=0)

Connection accepted (SYN = 1; ACK=1)

Echange données (SEQ=Vr, ACK=Vs+m) END (SEQ=v)

END (SEQ= 0, ACK=v+1)

Clear confirm (END=1,ACK=1)

- Les valeur initiales X, Y et V sont aléatoires, fixées par l ’horloge - Les connexions sont unidirectionnelles; elles doivent être établies dans les deux sens pour une communication duplex 311

Gestion Gestion des des échanges échanges T.C.P. T.C.P. SOURCE A Envoi 2 k

DESTINATION B SEQ=2048

Envoi 2 k Envoi 2 k L’émetteur sait que le tampon est plein et part en temporisation

8k

vide 2k

ACK=2049, Fen=6144

Envoi 2 k

Tampon Réception 0

SEQ=4096 4k

SEQ=6144

6k

SEQ=8192

plein

ACK=8193, Fen=4096

Envoi 1 k

SEQ=9216

Envoi 1 k

SEQ=10240

L'application prélève 4 k 4k

1k 2k

4k 4k

L'application préléve 2 k ACK=10241, Fen=4096

2k

2k

312

Internet Internet UDP UDP

Le Le PROTOCOLE PROTOCOLE U.D.P. U.D.P. User User Datagram Datagram Protocol Protocol

• Protocole de transport non fiable en mode non connecté • • PAS de CONNEXION : – Envoi de messages de bout en bout avec minimum de fonctionnalités. • PAS de CONTRÔLE de FLUX : – Pas de garantie d ’arrivée – Pas de contrôle de séquencement • SÉCURISATION : – Somme de contrôle (Dont pseudo-entête)

314

Le Le PROTOCOLE PROTOCOLE UDP UDP 32 bits 0

31 ADRESSE IP SOURCE

Pseudo

ADRESSE IP DESTINATION RÉSERVÉ

LONGUEUR UDP

PORT SOURCE

PORT DESTINATION

LONGUEUR MESSAGE

TOTAL CONTROLE

Entête

... DONNÉES ...

Message UDP = DATAGRAMME UDP 315

Le Le datagramme datagramme UDP UDP •PSEUDO-ENTÊTE (12 octets) : –( En provenance de l ’entête I.P. ) –4 octets : Adresse source –4 octets : Adresse Destination –2 octets : Pour mise au point –2 octets : Longueur totale UDP (Dont pseudo entête)

•ENTÊTE UDP (8 octets) : –2 octets : Numéro de port source –2 octets : Numéro de port destination –2 octets : Longueur datagramme (entête + données) en octets

316

Autres… Autres…

Le Le protocole protocole IGMP IGMP Internet Group Management Protocol

•

Envoi de datagrammes en mode multipoints

• –Utilisation classe D d ’adresses –Messages périodiques de contrôle –Gestion dynamique du groupe –Tout message émis d ’un station est transmis à tout le groupe 318

Intégration Intégration TCP(UDP)/IP TCP(UDP)/IP dans dans le le Réseau Réseau Local Local Hôte A

APPLICATION

Hôte B

RÉSEAU LOCAL

TCP (UDP)

APPLICATION TCP (UDP)

IP (Datagrammes) IP

IP

LLC

LLC

MAC physique

MAC physique

MAC physique

MAC physique

319

Internet Internet sur sur Ethernet Ethernet • Trame IEEE 802 (Rfc 1042) - IP dans LLC Préambule

Adresse destination

8 OCTETS

6 OCTETS

Adresse source

Longueur

LLC 1

6 OCTETS 2 OCTETS 3 OCTETS

CHARGE UTILE 38 à 1492 OCTETS

CRC 4 OCTETS

• Trame Ethernet (Rfc 894) - IP dans MAC

•

Préambule

Adresse destination

8 OCTETS

6 OCTETS

Adresse source

Type

6 OCTETS 2 OCTETS

CHARGE UTILE

CRC

46 à 1500 OCTETS

4 OCTETS

La trame RFC 894 est la plus usitée. Cette RFC impose des datagrammes IP de 1500 octets maximum (MTU), et recommande des tailles TCP évitant la fragmentation.

320

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 12

Les Réseaux Haut Débit

Les Les évolutions évolutions Réseaux Réseaux

Les Les évolutions évolutions réseaux… réseaux… •Objectifs recherchés: –Grands débits –Meilleurs temps de transfert –Mais aussi… –Qualité de service –Surveillance réseau –Suivi coûts et imputations –Adaptation aux besoins –Sécurité –Interopérabilité

323

Le Le suivi suivi de de la la Qualité Qualité de de Service Service • Via des Engagements de Service (SLA - Service Level Agreement). Ceux-ci garantissent niveau de débits, délais d’attente, temps moyen de réparation, priorités de trafic ainsi que QoS.

• Les réseaux à haut débit modernes permettent de respecter ces contraintes.

• Les protocoles Internet anciens ne savent pas satisfaire à ces exigences, une nouvelle génération d’ IP VPN sait y remédier.

324

Aménagements Aménagements TCP TCP • La QoS initiale de TCP est insuffisante. – Pour satisfaire aux exigences précitées, il requiert au niveau Réseau, l’intervention d’un protocole RSVP: Ressource Reservation Protocol • – Permet

de réserver dans les routeurs des ressources permettant de

• garantir un débit, délai de traversée... • – C’est le destinataire qui est à l’origine des réservations en fonction de la • QoS attendue • – Nécessite des échanges de paquets de signalisation • – Différentiation de service (DiffServ) avec définition de classes de services de qualités différentes • – Marquage des paquets et traitement prioritaire dans les routeurs

325

Le Le « « Priority Priority Queuing Queuing » » • La fonction QoS du Priority Queuing est de plus en plus fréquemment incluse dans les caractéristique de base des routeurs. • Cela consiste en une mise en files d'attente par priorités (priority output queuing) permettant à l'administrateur de réseau de définir quatre ou cinq niveaux de priorité pour les flux réseau : haute, normale, moyenne, basse ou aucune pour chaque interface et chaque protocole. • Tout paquet entrant dans le routeur est affecté à l'une de ces files d'attente. L’ordonnancement des ces files est fait de façon à assurer le respect des débits, y compris durant les périodes de congestion. Les données de priorité haute 326

Traitement Traitement des des priorités priorités •

Files multi-niveaux sans retroaction – Priorité croissante par niveaux (4…0) – Priorité reste fixe à chaque niveau – Tq = Quantum = nombre de paquets prélevés à chaque tour – Quanta différents par niveaux, définis par administrateur – La valeur du quantum peut changer en cas de congestion, de façon à satisfaire les priorités les plus élevées, et pour la file à priorité nulle, les paquets seront alors souvent détruits.

Priorité max

4 3 2 1 0

Tq = a Tq = a/n1 Tq = a/n2 Tq = a/n3 Tq = a/n4

327

Techniques Techniques de de gestion gestion des des priorités priorités • Les outils de gestion de la bande passante permettent d'allouer en priorité la bande passante aux flux critiques, interactifs, pour le "métier" de l'entreprise en diminuant en compensation la priorité des flux non critiques. Certains produits combinent plusieurs fonctions pour mettre en oeuvre cette gestion de priorités avec une charge minimisée pour l'administrateur réseau, en mettant en œuvre certaines techniques: – Reconnaissance des flux par signature applicative (niveau OSI 7) pour allouer la bande passante aux applications identifiées comme critiques et non aux

328

Exigences Exigences et et niveaux niveaux de de services services Type de flux / Qualité Service

Fiabilité

Tps Transfert

Isochronisme

Débit

forte

faible

fort

fort

moyenne

moyen

fort

fort

Téléphonie

faible

fort

fort

moyen

Session Client/serveur

forte

faible

nul

moyen

moyenne forte forte

moyenne faible faible

nul nul nul

moyen moyen/fort faible

Téléconférence Audio

Accès Web Transfert fichier Courrier Electronique

•Classification ISO –5 Classes de débits •Isochrone exigent (faible gigue), débit fixe •Isochrone lâche (gigue tolérée), débit variable •Débit variable •Débit sporadique •Débit aléatoire

329

Le Le plan plan unique unique du du modèle modèle OSI OSI (rappel) (rappel)

Applications Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique Médium

Ce modèle a été élaboré à une époque où les flux étaient essentiellement de type données alphanumériques, sans impératifs autres que le débit (et encore!)... 330

La notion de Plans Multiples du modèle UIT-T PLAN CONTROLE Surveillance et signalisation

PLAN GESTION Sécurité Qualité de service

PLAN USAGER Transport de l'information

APPLICATION Aujourd’hui, avec l’avènement du multimédia, les exigences sont tout autres… Il en va de même pour les multiples aspects de maintenance et de gestion, ce qui accroît notablement les variétés de protocoles à mettre en œuvre.

PRÉSENTATION

LIAISON PHYSIQUE Médium

331

Le Le plan plan usager usager •Transport de l ’information –Couches basses : •Modulation •Accès au médium

–Couches moyennes : •Gestion circuits •Fiabilisation de base •Fragmentation

–Couches hautes : •Gestion sessions •Connexions applicatives •Présentation de base

332

Le Le plan plan gestion gestion •Qualité de Service –Fiabilité –Priorités –Débits –Synchronisations

•Sécurité –Authentification –Confidentialité –Tunneling 333

Le Le plan plan Contrôle Contrôle •Routage –Choix des algorithmes –Équilibrage –Optimisation

•Fonctionnement –Signalisation –Surveillance –Mécanismes de repli

•Trafic –Contrat usager –Imputations

334

A A .. T T .. M M ..

Présentation Présentation

Jean-Claude KOCH

A AT TM M • Aspects Techniques: – Commutation de "paquets" de taille fixe et réduite : •

les CELLULES (53 Octets : 5 d’entête + 48 de charge)

– Multiplexage temporel asynchrone indépendant du débit du canal – Mode connecté (chemin virtuel) – Haut débit (jusqu'à 155 millions de bit/s sur paire torsadée)

336

A

li

ti

Historique Historique ATM ATM • Examen et rejet de la commutation de circuit : débit fixe pas souple • Examen et rejet de la commutation de paquets : non isochrone • Choix de la commutation de cellules : – Simplicité (longueur fixe) : émulation de circuit isochrone possible – Flexibilité : connexion virtuelle multiplexable, débit adaptable

• Allègement des protocoles (fiabilité des lignes) – Simplification du traitement des erreurs et du contrôle de flux 337 ( d ll l é )

Les Les Multiplexages Multiplexages STM STM // ATM ATM

1

2

3

29

30

31

TRAME STM = Synchronous Temporel Multiplexer

29

3

29

1

3

31

2

30

TRAME ATM = Asynchronous Temporal Multiplexer (Multiplexage Statistique)

338

Principales Principales caractéristiques caractéristiques •En tête de cellules réduit (5 octets) –Identification de la connexion logique –Mécanisme de détection d'erreur dans l'entête –Fonctions de maintenance –Contrôle de flux élémentaire (autorisation suppression cellule si congestion)

•Routage en mode Connecté : –Établissement d'une connexion logique avec réservation des ressources

•Universalité du réseau : –Nombreux niveau de Qualités de Services

•Simplification des protocoles : –Pas de protection contre les erreurs sur les données ni contrôle de flux. (Report en couches supérieures si 339

Temps Temps de de transferts transferts comparés comparés Exemple de temps comparés avec 3 segments et 4 nœuds

Te

Tt

Mode «PAQUET»

1 2 3

Tp

4

T1 Mode «CELLULE» 1

Te : temps émission paquet Tp : temps de propagation Tt : temps de transit commutateur T1 : temps de transfert paquet T2 : temps de transfert cellule

2 3 4

T2 340

Architecture Architecture ATM ATM

B

Couches supérieures AAL

Couches supérieures AAL

A

ATM

ATM

ATM

ATM

physique

physique

physique

physique

A

Délimitation unités de données, Détection d ’erreurs (entête) Commutation cellule

B

Segmentation, ré-assemblage, Traitement d ’erreurs (pertes de cellules)

341

Couche Couche AAL AAL :: Atm Atm Adaptation Adaptation

Layer Layer

Composée de 2 niveaux entre les couches "Utilisateurs" et la couche de transmission ATM

•Sur ATM : SAR (Segmentation And Reassembly) –Indépendante des services. Segmentation en cellule (numérotation et bourrage ) et réassemblage.

•Niveau supérieur : CS (Convergence Sublayer) –Synchronisation de bout en bout selon prestations demandées. –Classes de services/ classes de débits •AAL1 : émulation de circuit : Isochrone débit fixe : Voix •AAL2 : émulation de circuit : Isochrone débit variable : Vidéo compressée

342

Répartition Répartition des des classes classes de de débits débits

U.B.R.

A.B.R.

V.B.R. C.B.R.

CBR : émulation de circuit : Isochrone débit fixe VBR-rt : émulation de circuit : Isochrone débit variable VBR-nrt : émulation de paquet : Débit variable ABR : émulation de paquet : Débit sporadique UBR : Aléatoire 343

La La relation relation classes classes SERVICES SERVICES // classes classes DÉBITS DÉBITS CLASSES DÉBIT

CBR

VBR-rt*

VBR-nrt*

ABR

UBR

FONCTIONALITÉS

oui

Isochronisme Débits Mode Utilisation AAL Contraintes

non

fixe

variable

connecté

Au choix

Voix/video Voix/video Transfert interactive compressée données AAL1

AAL2

isochronisme

AAL3

Non connecté Interco. réseaux

Internet web

AAL4

AAL5

fiabilité

* rt = Real Time (Temps réel) - nrt = Not Real Time 344

Le Le RELAIS RELAIS de de TRAMES TRAMES

Présentation Présentation

Jean-Claude KOCH

RELAIS RELAIS de de TRAME TRAME

(Frame (Frame Relay) Relay)

•Concept de base : –Simplification des protocoles au niveau des nœuds en minimisant les contrôles et en portant le routage au niveau 2.

•Dans les nœuds (Noyau, assimilable à couche MAC) –Vérification par FCS, et élimination si erreur (Pas de reprise) Routage par lien virtuel au niveau 2

346

RELAIS RELAIS de de TRAME TRAME

Architecture Architecture B

Liaison

A

EOP

EOP

A

Noyau

Noyau

Noyau

Noyau

physique

physique

physique

physique

Délimitation unités de données, Détection d ’erreurs Routage par liens virtuels

B

Liaison

Acquittements Traitement d ’erreurs (reprises) Contrôle de flux

347

Contrôle Contrôle de de flux flux •Souscription d ’un contrat : –De «Débit Moyen Garanti» et «Débit Maximum Autorisé» –(CIR - Committed Information Rate)

•Respect du contrat par : –Transmission de toutes les trames comprises dans le «débit moyen garanti» –Destruction éventuelle si engorgement des trames au dessus de ce débit et d ’une valeur maximale autorisée –Destruction systématiques des trames au dessus de ce maximum autorisé.

348

Contrôle Contrôle de de Congestion Congestion (Suite) (Suite) DÉBIT Trames systématiquement supprimées DMA DMA Trames supprimées si engorgement DMG DMG

TEMPS

349

Utilisation Utilisation du du Relais Relais de de Trames Trames • Interconnexions longues distance de réseaux locaux – Jusqu ’à 2.048 kbps – Trames de 4096 octets maximum

• Bien adapté aux réseaux virtuels • Cohabitation facile avec autres Au lieu de (exemple X25) réseaux niveau 3

IP

IP

• Évite l ’encapsulation IP : niveau 2

Relais de Trame

IP

X25

X25

IP

LAP-B

350

• Ces deux types de réseaux seront étudiés plus en détail dans une autre U.E.

• Seuls les principes de base seront à retenir ici, pour une meilleure compréhension de certaines évocations dans les chapitres suivants, et une préparation à l’étude plus approfondie de l’évolution des réseaux

351

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 13

Boucle Locale & Satellites

La La boucle boucle locale... locale... • Ou comment accéder aux réseaux étendus depuis son lieu d’activité… Où qu’il se trouve! – Aux meilleures conditions de performance – De fiabilité – De coût (d’installation et d ’utilisation)

• Plusieurs solutions possibles – La paire téléphonique standard •

Elle est partout, mais ne sera performante que sur de faibles distances avec le point de raccordement réseau

– Le câble TV •

Lorsqu’il arrive dans le lieu considéré

– Le raccordement à l ’énergie électrique •

Dans le même tuyau, l ’énergie et les données. Séduisant…lorsque la politique le favorise...

– Les ondes hertziennes •

Qui permettent de s ’affranchir des contraintes

353

Modem Modem analogique analogique

Le Le Réseau Réseau téléphonique téléphonique commuté commuté (RTC) (RTC) • Conçu pour véhiculer la voix. Caractéristiques : – Transmission analogique jusqu’à l’abonné – Bande passante limitée à 4 KHz – Liaison entre correspondants en mode commutation de circuit. –

• Conséquences – Information numérique issue de l'ordinateur transformée en signal analogique, via un modem – Débit maximum d'information est théoriquement limité à 34 Kbps environ (théorème de Shannon) – Canal de communication bloqué et généralement mal 355 utilisé

La La boucle boucle Locale Locale Analogique Analogique – Le raccordement utilisateur-réseau se fait via un modem • Comment fonctionne un modem ? – A l'émission, le modem génère une porteuse de fréquence fixe, qu'il module en phase et en amplitude. A la réception, le signal est démodulé. – Les technique de modulation en treillis sont couramment appliquées. – Grâce à ces techniques et quelques autres, on atteint des débit maxima de 56 Kbps. –

356

Modems Modems & & Codecs Codecs Ordinateur Commutateur Jonction (numérique) Boucle locale (analogique)

Codec

Commutateur

... Local

Commutateur de Transit

Boucle locale

...

Codec

MODEM

Local

Artères Longue Distance (numériques)

Liaison téléinformatique via réseau commuté (les signaux analogiques provenant du modem sont codés pour être transmis en numérique !) 357

Quelques Quelques Normes Normes de de Modems Modems Analogiques Analogiques •

1970

V 21 :

300 bps sur RTC

•

1975

V 22 :

1.200 bps sur RTC

•

1982

V 22 bis :

2.400 bps sur RTC

•

1985

V 27 :

4.800 bps sur LS

•

V 27 bis :

4.800 bps adaptatif avec

repli 2.400 bps •

V 27 ter :

•

1987

V 32 :

•

1991

V 32 bis :

4.800 BPS pour RTC 9.600 bps pour RTC 14.400 bps avec replis

jusqu’à 4.800 bps sur RTC •

1993

V 34 :

28.800 bps sur RTC

•

1997

V 90 :

56.000 bps sur RTC

358

Norme Norme V92 V92

• Temps de connexion (jusqu'à 40 % plus rapide) • Mémorisation des paramètres de négociation de la connexion avec le FAI lors du 1er appel.. • Fonction « Hold On» pour prise de communication téléphonique et mise en attente de la connexion Internet. • Compression optimisée qui réduit le temps de téléchargement des pages HTML. (Norme V.44 au lieu de V.42 bis)

359

Connexion Connexion type type au au RTC RTC

Modem ...

CLIENT

Modem

RTC

...

SERVEUR

360

Architecture Architecture protocolaire protocolaire type type d’une d’une connexion connexion RTC RTC ETTD SYSTEME SYSTEME UTILISATEUR UTILISATEUR

Internet IP

R.T.C.

Boucle Locale

Modem

PPP

V90 (92)

V90 (92)

Note : La connexion Modem/ETTD de type V90 est en fait réalisée via le driver, à l’aide d’un langage de niveau supérieur (commandes Hayes, déjà évoquées lors de l’étude de la couche physique). 361

x.D.S.L. x.D.S.L.

Les Les techniques techniques xDSL xDSL Digital Digital Subscriber Subscriber Line Line

• « Dopage » de la paire téléphonique standard. Différents préfixes pour : – Asymetrical … : Flux montant & descendant de débits différents – High data rate … : Symétrique haut débit – Single line … : Une seule ligne – Very high … : En cours de développement 50Mbps

363

Performances Performances xDSL xDSL ADSL Mode de transmission Nombre de paires Débit descendant (Mbps) Débit montant (Mbps) Distance max (Km)

asymétrique

SDSL

HDSL

symétrique

symétrique

VDSL asymétrique

RADSL asymétrique

1

1

2

2

1

0,536 à 6,1

0,768

1536 à 3072

13 à 51

0,160 à 4,6

0.016 à 0.640

0,768

1536 à 3072 1.536 à 3072 1,016 à 1536

5,5

3,6

5,5

1,5

5.5 à 1.5

•Techniques utilisées : –Traitement du signal –Compression statistique 364

Connexion Connexion ADSL… ADSL… • Conditions nécessaires (mais non suffisantes!) pour pouvoir bénéficier de l’ADSL: – Être situé à moins de 5 km d’un autocommutateur – Être abonné au téléphone – Être dans une zone de dégroupement

• Pour qu’elles deviennent suffisantes, il faut de plus: – Avoir souscrit un abonnement ad hoc – Avoir la configuration matérielle adaptée – Avoir installé et paramétré sa configuration logicielle365

Qu’est-ce Qu’est-ce que… que… • … Le Dégroupage ? – Indispensable pour pouvoir bénéficier de l’ADSL! – Cela signifie : • 1/ Que l’autocommutateur téléphonique desservant la zone locale est équipé d’un DSLAM (DSL Access Mode), c’est à dire des équipements nécessaires à la fourniture du service xDSL. • 2/ Que le propriétaire de l’autocommutateur (qui peut être différent de celui du DSLAM) accepte de déconnecter physiquement de ses réglettes les paires cuivres desservant les abonnés pour les raccorder à celles du DSLAM. 366

Les Les techniques techniques ADSL ADSL

Puissance

• Distribution des bandes passantes :

Canal téléphonique

Canal montant

Canal descendant Fréquences

1khz 0

10khz 4khz 16kbps

100khz 150khz

1Mhz 0.4Mhz 2.3Mhz

640kbps 1.5Mbps

8Mbps

10Mhz

Débit binaire

367

Architecture Architecture réseau réseau ADSL ADSL Serveur R.T.C.

LAN

Pont/Routeur

Réseau ATM

B AS ...

@

Modem

MUX ADSL

Routeur IP

DSLAM

Switch ATM

Abonné 1

N lignes abonnés

...

Abonné N

Modem

POTS

R.T.C. BAS = Broadband Access Service DSLAM = DSL Access Module POTS = Plain Old Telephon Services 368

Architecture Architecture protocolaire protocolaire d’un d’un ADSL ADSL (1) (1) SYSTEME UTILISATEUR

Internet

SYSTEME OPÉRATEUR

MODEM

IP

DSLAM

AAL5

PPPOE

PPPOE

ATM

ATM

MAC

MAC

ADSL

Ethernet

Ethernet

SDH Vers FAI

ETTD

ADSL

Boucle Locale

Schéma d ’une liaison Utilisateur/DSLAM 369

La La trame trame PPPoE PPPoE Point Point to to Point Point Protocole Protocole Over Over Ethernet Ethernet (rfc (rfc 2516) 2516)

32 bits 0

31

VER

Type

Code

ID Session

Longueur charge

Type protocole niveau 3

CHARGE

Trame « Session » de PPPoE

370

La La trame trame PPPoE PPPoE Point Point to to Point Point Protocole Protocole Over Over Ethernet Ethernet (rfc (rfc 2516) 2516)

•Fonctionne en 2 étapes protocolaires –Phase de découverte (Discovery Stage) pour identification et négociation des paramètres de session P2P (Port to Port) –Phase de session (Session Stage) pour les échanges

•Champs : –VER = version (actuelle 0_1) –Type = Type trame (0_1 actuellement) –Code = Pour phase de découverte, 0_0 pour trame de session –ID Session = Généré lors de la phase de découverte. 371

Architecture Architecture protocolaire protocolaire d’un d’un ADSL ADSL (2) (2) SYSTEME SERVEUR PONT/ROUTEUR BAS DSLAM ATM SDH

ADSL

Internet

IP

IP

IP

AAL5

L2TP

L2TP

PPPOE

PPPOE

ATM

Relais

Relais

MAC

MAC

ADSL Trames

Trames Ethernet

Ethernet

Réseau ATM

Schéma d ’une liaison Serveur/DSLAM 372

Connexion Connexion ADSL ADSL avec avec partage partage IP IP

ATM

ADSL

Filtre

@

INTERNET

Réseau ADSL

Téléphone analogique

Modem ADLS

Routeur Ethernet Hub

373

La La Télévision Télévision via via ADSL ADSL

374

La La B BL LR R

Les Les Boucles Boucles Locales Locales Sans Sans Fils Fils •Les RADIOMODEMS –

- Bidirectionnel - 2 canaux simplex sur fréquences différentes

–

- Bande des 2.4 Ghz

–

- Portée 10 à 20 Km

–

- Débit 20 à 50 kbps

–

- Client type : ligne dédiée

•La BLR (Boucle Locale Radio) ou LDMS (Local Multipoints •Distributed Services)

376

La La Boucle Boucle Locale Locale Radio Radio (BLR) (BLR)

PABX

Station de base

Station locale

TÉLÉPHONIE

ROUTEUR

RÉSEAUX LOCAUX

Réseau Opérateur 377

Le Le D DE EC CT T

(Digital (Digital Enhanced Enhanced Cordless Cordless Communication) Communication)

•Ancêtre du CPL, la technologie DECT, créée par les Suédois dans les années 70, permet des liaisons radio résidentielles. •Essentiellement destinée à la connexion avec un PABX d ’entreprise, il s’est également largement répandu chez les particuliers (téléphone « mobile » domestique) –

- Bidirectionnel - 2 canaux simplex sur

378

Les Les Satellites Satellites

Les Les Satellites… Satellites…

? • Difficile de les classer, car il peuvent être vus à la fois comme : – Réseau Étendu (cellulaire) – Réseau Métropolitain (de vaste dimension!) – Boucle locale (mais souvent uniquement en diffusion!) 380

Les Les SATELLITES SATELLITES

LEO (Low Earth Orbital) : MEO(Medium Earth Orbital) : GEO (Geosynchronous --- ) : HEO (High Earth Orbital) :

300 à 3.000 km 3.000 à 36.000 km 36.000 km (*) > 36.000 km

(*) Les satellites Géostationnaires doivent de plus être sur orbite équatoriale… Ce qui fait que les places commencent à y être chères! 381

Les Les SATELLITES SATELLITES

•Géostationnaires ou à défilement

•10 à 50 transpondeurs à flux combinés

•Spots variant de qq km à plusieurs miliers selon altitude

•Délais de transmission variant selon altitude 382

Les Les constellations constellations satellitaires satellitaires

Iridium : 66 satellites à 700 km - Sauvé in extremis ! GlobalStar : 48 satellites à 1.000 km - En mauvaise passe ! ICO : 10 satellites à 10.000 km INMARSAT : 3 satellites à 36000 km 383

Galliléo... Galliléo...

Future constellation européenne (ESA = European Space Agency) pour le positionnement terrestre et maritime: - 30 satellites MEO - Opérationnel en 2008 ? - Précision : 2 m

384

RESEAUX RESEAUX SATELLITES SATELLITES •TYPE DE SATELLITES : •HEO (High Earth Orbital) •Orbite a plus de 36 000 km de la terre

•GEO (Geosynchronous Earth Orbital, Géostationnaires) •Orbite a 36 000 km de la terre •courbe de rayonnement : 120 degrés •Temps de propagation aller-retour : 0,24 seconde •Bandes passantes 4-6, 12-14, 20-30 GHz

•MEO (Medium Earth Orbital) •Orbite : 5000 à 25000 km

•LEO (Low Earth Orbital) •Orbite entre 500 et 2500 km •Plusieurs satellites a défilement •Temps de propagation : quelques millisecondes •Bande passante : 1 à 1,6 GHz

385

RESEAUX RESEAUX SATELLITES SATELLITES Méthodes Méthodes dd ’accès ’accès

•1 - ACCES ALEATOIRE –ALOHA (Hawaï) et améliorations

•2 - MULTIPLEXAGE –Fréquenciel : •AMRF : Accès Multiple à Réservation de Fréquence = •FDMA : Frequency Division Multiple Access

–Temporel : •AMRT* : Accès Multiple à Répartition dans le Temps = •TDMA : Time Division Multiple Access •CDMA** : Code Division Multiple Access (Partage dynamique)

–

386

LES LES SERVICES SERVICES •STATIONS FIXES •Diffusion (sans retour) : –Point-Point –Point à Multi point •Acquittement (éventuel) –Par voie terrestre –Par satellite •Organisation –Mondiale INTELSAT –Europe EUTELSAT –France TELECOM II (France Télécom) •STATIONS MOBILES O i ti INMARSAT (GEOS)

387

TELECOM II (1991) • Remplacement de Télécom I (1984) par deux satellites géostationnaires (2A et 2B) : – un seul actif à la fois – une trentaine de canaux (TV, Téléphone, Transmission de données, Radio) – accès : AMRT – débit : de 2,4 à 2048 K bits/s

• Service TRANS DYN (France Télécom) – Liaison spécialisée numérique utilisant Télécom II Permanentes temporaires ou à temps partiel

388

Le Le système système VSAT VSAT (Very (Very Small Small Aperture Aperture Terminal) Terminal)

SATELLITE

SATELLITE

HUB

VSAT

•

•

VSAT

Système VSAT (Very Small Aperture Terminal : Micro-stations mobiles aisément déplaçables. Ces stations font appel à une station HUB fixe pour effectuer les relais (délai de transmission alors doublé ! ). Les satellites sont de type MEO. Ce systéme est également largement utilisé en WAN aux US et dans les pays vastes et de faible développement structurel en moyens 389 classiques (Pays de l’Est moyen Orient ) Le HUB est alors raccordé

Sur Sur les les retards retards français... français... … … cependant cependant en en train train de de se se combler combler !!

• ADSL : Jusqu’en fin 2001, opposition de F.T. aux conditions de dégroupage et retard technologique interne initial.

• Satellites : Une constellation est d ’un prix inabordable pour un seul pays comme France. Projet européen en cours (Galliléo). 390

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 14

Les Réseaux Métropolitains

1Tbps

pipelines

Débit

La hiérarchie des réseaux

Bus

1Gbps

Réseaux Réseaux Locaux Privés

Réseaux Métropolitains

Canaux E/S

1Mbps

Réseaux étendus

1Kbps

1cm

1m 10cm

10m

100m

1km

10km

100km

Distance

392

Place Place des des Réseaux Réseaux Métropolitains Métropolitains

RÉSEAU LOCAL

RÉSEAU LOCAL

PONT ROUTEUR

PONT ROUTEUR

M.A.N. ROUTEUR

PONT

RÉSEAU ÉTENDU

Accès individuel

393

Pourquoi Pourquoi des des MAN MAN ’s ’s ?? •Limites des Lans : –Limitations en distance –Limitations en nombre de stations

•Limites des Wans : –Limitations en débits En France, les réseaux métropolitains explosent depuis que les communes sont autorisées à jouer le rôle d’opérateurs

–Coûts élevés

394

Caractéristiques des Réseaux Métropolitains • LOGIQUE : Fédération de réseaux locaux ou d’utilisateurs isolés • PHYSIQUE : Anneau ou étoile… Ou maillé • DISTANCE : Jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres • DEBIT : Au moins 1 Gbits/s • PROTOCOLES : - FDDI - DQDB - Seront simplement abordés car obsolètes aujourd’hui. - BLR – N’a pas eu un grand essor dans notre pays, car nécessité d’une licence opérateur très onéreuse. - CATV - Très développé dans certains pays, moins en France, mais en expansion constante. ETHERNET C’est l’explosion dans ses versions à haut débit sur

395

Les Les «Anciens» «Anciens» MAN MAN • Les quelques diapositives qui vont suivre font un panorama rapide de deux technologies qui ont eu leurs heures de gloire comme réseaux MAN ou Fédérateurs : FDDI & DQDB. • Ces deux technologies sont aujourd’hui obsolètes, car dépassées, trop complexes et trop onéreuses. • Il en demeure néanmoins encore quelques vestiges… et certains aspects y sont intéressants à connaître, notamment en matière de premières tentatives de respect de QoS

396

Le Le réseau réseau FDDI FDDI -- 2 2

Fiber Fiber Distributed Distributed Data Data Interface Interface

FDDI FDDI :: Généralités Généralités •Normes ISO 9314 •Principe de l’anneau à jeton temporisé •Interconnexion native avec protocoles 802.n •Couche LLC compatible 802 •Double anneau contra-rotatif •Repli automatique sur dégradation •Définition initiale à 2 x 100 Mbps •Première évolution à 155,52 Mbps (FDDI-2) •Évolution vers 2 x 2.5 Gbps (FFOL- Follow On Lan) •Distance max entre raccordements : –2 km sur fibres multimode –60 km sur fibres monomode

398

Topologie double boucle en contrarotation RACCORDEMENTS type A (DAS)

CONCENTRATEUR type DAC

RACCORDEMENTS type B (SAS)

CONCENTRATEUR type DAC

En mode dégradé avec reconfiguration automatique

CONCENTRATEURS type SAC

STATIONS type A (DAS) STATIONS type B (SAS)

En fonctionnement normal

399

FDDI : Variantes • FDDI 2 : - Service asynchrone et isochrone (voix & multimédia) - Mode : paquet ou circuit (

• FFOL (FFDI FOLLOW ON LAN) - Très hauts débits - Interconnexion possible avec ATM

• PDDI Twisted Pair Distributed Data Interface - CDDI Copper DDI : paire torsadée non blindée

400

Les Les protocoles protocoles FDDI FDDI -- 2 2 OSI 3

• • •

LLC : Logical Link Control DLL : Data Link Layer

•

PHY : Physical Layer

•

PL

•

PMD : Physical Medium

LLC

2 DLL MAC

MAC : Medium Access Control

RÉSEAU

PHY 1

PL

PMD

: Physical Layer

Dependant 401

La La couche couche physique physique (P.L.) (P.L.) • Sous-couche PMD (Pysical Medium dependant) – Accès au médium : • Sonet • Fibre optique multi ou mono-mode • Paire torsadée

– Norme ISO 9314.3

• Sous-couche PHY (Physical Layer) – Synchronisation / échantillonnage – Codage / décodage 4B / 5B –

(4 Bits données = 5 Bits NRZI)

Norme ISO 9314 1

402

Le Le codage codage « «4 4B B // 5 5B B» » •Du fait d’un codage en bande de base, pour éviter la désynchronisation des éléments terminaux de niveau physique, on doit éviter les suite trop importantes de bits d’une même valeur. •En 4B5B, on assure une transition au minimum par groupe de 4 bits. Pour ce faire, on rajoute un bit supplémentaire, et l’on bâtit une table de codage sur 5 bits assurant la présence de cette transition. –Table de codage 4B5B : – – –

4B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

5B 11110 01001 10100 10101 01010 01011 01110 01111

4B 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

5B 10010 10011 10110 10111 11010 11011 11100 11101 403

La La sous-couche sous-couche PHY PHY • Gestion du partage du médium:

– Trames isochrones : Gestion du protocole d ’attribution pour respect de l ’isochronisme à raison d’un trame toutes les 125 µs.

– Trames asynchrones : Gestion du protocole d ’attribution pour respect du débit moyen. 404

Gestion Gestion trames trames synchrones synchrones • Trames synchrones :

– Conçues selon hiérarchie plésiochrone : • 8.000 trames par seconde (125 µs entre trames) • 16 canaux T2 par trame • 1 canal T2 = 4 x T1 = (4 x 24) IT = 96 octets • 16 canaux T2 = 16 x 96 x 64 Kbps = 98,304 Mbps

– Canal synchrone type circuit (réservé jusqu ’à libération) – Masque en tête de trame indiquant les IT libres 405

Gestion Gestion des des trames trames asynchrones asynchrones • Principe du « Jeton Temporisé » : – A l’initialisation de l’anneau, le protocole détermine selon quel délai moyen chaque station doit recevoir un jeton, et quel est la durée moyenne de rétention (d’émission) en fonction du débit négocié. – Si le jeton tourne plus vite, la station diminue son temps d’émission, – S’il arrive moins vite, elle augmente ce temps, – S’il tarde trop, elle émet un nouveau jeton… – Le tout géré par des compteurs détenus par chaque station (contrôle réparti) : • TRT (Token Rotation Timer) : Temps de rotation du jeton (à de pas réception du précédent) Note : Nouscompter ne rentrerons dans le détail de cet algorithme complexe… et si peu utilisé! • THT (Token Holding Timer) : Quantum de temps de transmission 406 accordé à la station. Calculé selon débit négocié

La La couche couche liaison liaison (D.L.L.) (D.L.L.) • Sous-couche MAC ( Medium Access Control) – Norme ISO 9314.2 – Assez proche de 802.5 (Token ring) disent certains… Sauf que : • Full duplex au lieu de alterné • Les trames ne font pas la rotation complète • Les priorités sont gérées comme en 802.4 • Il existe une notion de Qualité de Service • Les quanta sont temporels et non en trames • Il peut y avoir plusieurs jetons sur anneau • Il y a 2 types de trames (asynchrones et synchrones)

407

Le Le réseau réseau DQDB DQDB

Distributed Distributed Queue Queue Dual Dual Bus Bus

DQDB DQDB :: Généralités Généralités •Norme 802.6 •Double bus ouvert en opposition de sens •Cellules de 53 octets (Compatibles ATM) •Émission permanente de trames •Débit de base 155,52 Mb/s (SDH STM1) •Évolution vers 2,488 Gb/s (STM 16) La technologie DQDB est souvent considérée comme « pré-ATM »…

•Full duplex

•Modes asynchrone & isochrone 409

DQDB DQDB évolutions évolutions • Double anneau avec reconfiguration automatique

Configuration anneau initiale

Configuration repli en mode bus

• Évolution réseau maillé avec commutateurs ATM ATM PONT DQDB /ATM

ATM

PONT DQDB /ATM

ATM

410

Principe Principe d d ’accès ’accès au au médium médium (1) (1) •Deux type de cellules : •PA = Pre-Arbitrated = Trains de cellules isochrones •QA = Queued Arbitrated = Trains de cellules asynchrones LLC- Service sans connexion

Service Isochrone

LLC- Service avec connexion

QUEUED ARBITRATED

LIAISON

PRE-ARBITRATED MAC

Accès Médium

Accès Médium

Mise en ouvre médium

PHYSIQUE

411

Gestion Gestion des des trames trames • Transferts isochrones : – Gérée par tête de bus par protocole spécifique (Q 931) – Établissement d’un lien virtuel (VC) – Mode connecté avec attribution d’un VCI (Idem ATM) – Émission toutes les 125 µs d’une cellule de 48 octets de charge

• Transferts anisochrones (asynchrones) : – Mode non connecté (identifiant VCI = 1---1) ou connecté – Accès déterministe par gestion de files d’attentes lti i (Ch t ti té i ll l

412

Hiérarchie Hiérarchie DQDB DQDB Sa complexité a été son pire ennemi !… RÉSEAU

LLC

NPDU

PAQUET

LPDU

LH

TRAMELLC

I H

IMPDU

LT

I T

TRAME MAC

MAC DMPDU

PHY PHY

PPDU

D H

P H

SEGMENT

CELLULE

D H

D T

P T

SEGMENT

P H

D H

D T

CELLULE

P T

P H

SEGMENT

D T

CELLULE

P T

•IMPDU = Initial Mac PDU (Peripheral Data Unit) •DMPDU = Derived MAC PDU 413

Le Le câble câble TV TV

Le Le câble câble TV TV • Support de type CATV – Câble télévisuel = Coaxial de type descente d ’antenne

• Multiplexage spatial et temporel combinés – Spatial produisant des « sous-bandes » – Chaque sous-bande réservée à un canal analogique – Ou à plusieurs canaux numériques en multiplexage temporel – Initialement en mode diffusion seul

• Pour l ’Internet, réservation de deux sous-bande – L’une montante

415

Station satellite

Étoiles optiques

Station diffusion

Station hertzienne

Rocade coaxiales

Le Le Réseau Réseau TV TV câblé câblé

répéteurs

Réseau fibre optique

Liaisons coaxiales

416

Le Le CATV CATV :: Principe Principe de de multiplexage multiplexage Spatio-temporel Spatio-temporel Analogique (Spatial seul

Sous-bandes numériques (Multiplexage spatial)

Canaux numériques (Multiplexage temporel)

Canaux montants

5

50

Canaux numériques descendants

Canaux TV (descendants)

500

Réservé Extensions futures

750

Mhz

Répartition des bandes de fréquence en CATV

417

WIMAX WIMAX

Wimax Wimax (Worldwide (Worldwide Interoperability Interoperability for for

Microwave Microwave Access) Access)

•Arguments en faveur de WiMax au sein des réseaux métropolitains : –Technologie plus aisée à mettre en œuvre que la fibre optique –Grande adaptabilité dynamique des débits –Utilisation de modes modulation variables selon distance –Lien avec 802.11 aisé (WLAN) 419

Ch i d l

lité d

i

(Q S)

Wimax Wimax -- Généralités Généralités • C’est une norme technique basée sur le standard de transmission radio IEEE 802.16 • Le Wimax est développé par le consortium Wimax Forum, qui rassemble aujourd'hui plus de 200 industriels, FAI et opérateurs téléphoniques. • Assure les liaisons fixes de point à point, (domicile à borne de connexion), et doit évoluer vers la mobilité (portable à borne de connexion ou autre portable). • Avantage vis à vis de Wi-Fi: un mécanisme d'allocation de bande passante à la demande (Grant/Request Access). Alors que Wi-Fi souffre souvent de collisions

420

WiMax WiMax = = Normes Normes 802 802 pour pour opérateurs opérateurs

Quelques Micro-ondes de plus dans nos neurones! 421

Concept Concept de de cellules cellules à à tailles tailles variables variables

Cette hiérarchie, basée sur la distance, permet d’offrir des débits variable selon l’éloignement de la station de base. Dans le cadre de l’Ethernet 802.16, seule la couche physique est modifiée pour permettre des valences de modulation de poids de plus en plus faible selon la distance.

422

Les Les cellules cellules à à taille taille variable variable en en 802.16a 802.16a •Rayon approximatif des cellules •Mini-cellule = 5 Km • Cellule = 25 Km • Macro-Cellule = QPSK = 50 Km

•Type de modulation •Mini-cellule = QAM 64 = 6 bits/baud • Cellule = QAM16 = 4 bits/baud • Macro-cellule = QPSK = 2 bits/baud

•Débit par cellules •Mini-cellule = 150 Mbps

423

WiMax WiMax :: Quelques Quelques aspects... aspects... • Disponibilité fin 2004 (pour opérateurs) • Norme IEEE 802.16a • Bande des 2 à 11 Ghz • Portée jusqu’à 50 km • Débit modulé selon distance, jusqu’à 70 Mbps • Respect QoS • Prévisions de déploiement : Canada et Nord USA

424

Note… Note…

Ce sujet sera approfondi, de même que toutes les autres formes de Réseaux Radio à travers une UE complémentaire : RSX 103 – Compléments réseaux & Applications

425

Le Le C.P.L. C.P.L.

Le Le C.P.L. C.P.L. ou ou P.L.C. P.L.C.

Courant Courant Porteur Porteur en en Ligne Ligne ou ou PowerLine PowerLine Communication Communication

• 2 Utilisations : – En longues distances • Porteuse à 20 Mhz • Débits actuels 4 Mbps, à 20 Mbps selon opérateurs • « Hubs » de distribution de 250 points à distance maximale de 1000 m.

– En local • Multiplexage fréquentiel entre 15 & 30 Mhz • Redondance de transmission multicanaux (pour récupération en cas de « brouillage ») • Débit 11 Mbps • Distance maximale : 300 m

427

Le Le C.P.L. C.P.L.

Schéma Schéma fonctionnel fonctionnel «« Longue Longue Distance Distance »»

TRANSFORMATEUR

Réseau optique

MODULATEUR

INTERNET

Réseau M.T.

POSTE de TRANSFORMATION

RÉSEAU ELECTRIQUE B.T.

Compteur Alimentation secteur + Réseau local ABONNÉ

428

Le C.P.L.

Schéma Schéma fonctionnel fonctionnel « « Réseau Réseau Local» Local»

@

Connexion ADSL

Réseau ETHERNET

Deux modes de raccordements possibles :

... Modem ADSL

Commutateur Ethernet Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Prise CPL

Vers un WAN via modem ou routeur

Vers un LAN via commutateur ou pont

429

Les Les coupleurs coupleurs CPL CPL

430

Les Les réseaux réseaux MAN MAN Ethernet Ethernet

Les Les réseaux réseaux Métropolitains Métropolitains Ethernet Ethernet

Giga bit

Modèles de base validés en septembre 2003 par le Metropolitan Ethernet Forum 432

L’Ethernet L’Ethernet Optique Optique •Arguments en faveur d'Ethernet au sein des réseaux métropolitains (OEoF=Optical Ethernet on Fiber): –Technologie simple offrant une meilleure granularité de service ainsi qu'une installation rapide –Familier aux administrateurs et apprécié pour le confort d'utilisation –Large éventail de produits Ethernet performants et à bas prix –Rôle déjà important dans les technologies de transport par commutation de paquets, du trafic de données en général et en particulier du trafic IP –Les applications haut débit se développent (consultation Internet, la vidéo sur demande-VoD et la voix sur IP-VoIP) •L'OEoF est également idéale pour le déploiement de services de données auprès de l'utilisateur résidentiel, grâce aux extensions

433

Principales Principales caractéristiques caractéristiques

• Débit modulable de 10 Mbps à 10 Gbps • Normes Opérateurs : Vlans 802.1Q • Deux solutions de base : – Ethernet natif sur Fibre optique (OEoF) (max 70 km) – Ethernet sur SDH (non limité)

434

Sur Sur les les retards retards français... français...

• CÂBLE : Réseau câblé de très faible couverture chez nous vis à vis de certains autres pays européens. • BLR : Fréquences confisquées par militaires (Partiellement libérées en 2001). • CPL : Suite à désaccord concernant le partage 435

RSX101 RSX101 Réseaux Réseaux et et Télécommunications Télécommunications Diaporama séance 15

Interconnexion Réseaux

Interconnexions Interconnexions Niveau Niveau Réseau Réseau

Hiérarchie Hiérarchie des des passerelles* passerelles*

Niveaux 4 à 7

PASSERELLES

Niveau 3

ROUTEURS

Niveau 2

PONTS & COMMUTATEURS

Niveau 1

REPETEURS & HUBS

* Passerelle «Gateway» est un terme générique qui désigne souvent l’ensemble des moyens d’interconnexion dans les réseaux. Pour les niveaux bas (1 à 3) des désignations spécifiques existent pour chacun d’eux… Utilisons les! 438

Les Les Passerelles Passerelles (Rappel) (Rappel) •

COUCHE OSI

•REPETEURS, HUBS, CONCENTRATEURS •COUPLEURS

1 1 & (2)

•PONTS ( BRIDGES)

2

•COMMUTATEURS (SWITCHES)

2

•BROUTEURS (BRIDGE-ROUTERS) •ROUTEURS (ROUTERS)

2&3 3 439

Interconnexion Interconnexion Réseaux Réseaux •Ce sont les dispositifs qui permettent de raccorder entre eux : –Différents sous-réseaux d ’un même réseau –Différents réseaux entre eux

•De façon généralement hétérogène : –Réseaux locaux différents –Réseaux étendus différents

•En cherchant à respecter les critères de : –Fiabilité –Performance –Sécurité

440

Les Les Routeurs Routeurs •SITUATION dans le RÉSEAU réseau

réseau

R RR

R réseau

R

R réseau

•SITUATION dans le SYSTÉME HIÉRARCHISÉ ROUTEUR RES 2

COUCHE 3

MAC 1

LLC 2 MAC 2

COUCHE 2

Phy 1

Phy 2

RES 1 LLC 1

Réseau 1

COUCHE 1 Réseau 2 441

Les Les Routeurs Routeurs (niveau (niveau 3) 3) •Acheminement des paquets avec choix du chemin (Routage) •Analyse des paquets et modifications si besoin (hétérogénéité, translation d ’adresses) •Connaissance de l’adresse logique (réseau + hôte) •Lié à un protocole réseau (Routeurs multiprotocoles) •Structuration de l’ensemble par un découpage logique du réseau •Équipement complexe •

- Processeur, mémoire, interface

442

Interconnexion Interconnexion de de Réseaux Réseaux Hôte Routeur G Réseau 01

X Routeur F Réseau 04

Réseau 03 Routeur C

Routeur D

Routeur A Routeur E Réseau 02

Réseau 05 Routeur B

Y

Problèmes : - Quel est le meilleur chemin Réseau 03(X)->Réseau 05(Y) ? - Comment l’établir ? - Comment le faire connaître ? 443

Le Le Routage Routage •Les TYPES: –Par accrétion de circuits virtuels (mode connecté) –Par choix d’une route propre à chaque datagramme (mode non connecté) •Le ROUTEUR traditionnel : –Table de routage élaborée hors ligne (Routage statique) –Table de routage élaborée par dialogue inter routeurs (Routage dynamique) •Le ROUTEUR par labels (MPLS): –Routage préliminaire selon méthode traditionnelle, puis –Établissement d’un chemin virtuel selon le mode connecté •LES MÉTHODES 444 –Centralisées :

Paramètres Paramètres de de routage routage •Paramètre courants: –Débit –Temps de transit –Coûts –Charge –Distance –Qualité de service –…

• …& quelques paramètres non techniques : –

Passage imposé

445

Algorithmes Algorithmes de de routage routage •Algorithmes non adaptatifs (routage statique) : –Tables de routage établies hors ligne puis transmises par inondation –Routage par le plus court chemin, sur les flux ou autres critères

•Algorithmes adaptatifs (dynamiques) : –Routage à vecteurs de distance basé sur une table des meilleures distances mise à jour dynamiquement . Les algorithmes RIP (Routing Information Protocol) du réseau Internet et IGRP (Cisco) sont de cette famille. 446

Routage Routage dynamique dynamique „Basés sur le nombre de sauts (Distance Vector) : –Diffusion périodique (30 à 90 secondes) de l’ensemble des informations de routage –Minimisation du nombre de sauts. (Algorithme de Bellman-Ford) –Temps de convergence important avec surcharge du réseau •Exemples : IGRP Interior Gateway Routing Protocole • RIP Routing Information Protocol –

„Basés sur le «Poids» de chaque saut : „- États des liaisons (Link State). Poids : débit, temps traversée, charge, coûts etc.. –Constitution de tables, mises à jour partiellement en 447 cas de changement

Le routage Internet EGP

FÉDÉRATEUR

BGP

IGP

IGP

BGP

EGP

IGP

Système autonome LAN 1

LAN 2

LAN 3

•

Un groupe de réseaux et passerelles relevant d ’une même responsabilité administrative au plan routage est appelé système autonome.

• Le routage entre systèmes autonomes est réalisé par des routeurs dits externes, les protocoles correspondants sont nommés EGP (External Gateway Protocol) • A l ’intérieur d ’un système autonome, les protocole utilisés par les routeurs sont les IGP (Internal Gateway Protocol) •A la frontière entre système autonome et un autre réseau se trouvent des

448

Le Le «Tunneling» «Tunneling»

Le Le «Tunneling» «Tunneling» Réseau d ’entreprise Réseau d ’entreprise

Réseau d ’entreprise

RESEAU ÉTENDU Réseau d ’entreprise

Réseau d ’entreprise

Réseau d ’entreprise

Ou comment constituer des regroupements de réseaux à travers un autre ? (Création de réseaux Virtuels) 450

RESEAU ETENDU

Qu’est-ce Qu’est-ce q’un q’un réseau réseau Virtuel Virtuel ??

…C’est un réseau vu comme une entité administrative unique, mais constituée d’éléments disséminés interconnectés via un ou plusieurs autres réseaux 451

Le Le mode mode « « TUNNEL TUNNEL » »

Encapsulation

RÉSEAU TUNNEL D’INTERCONNEXION

Protocole natif

Routeur multiprotocoles

Réseau Local

Routeur multiprotocoles

Protocole natif

Réseau Local

452

Deux Deux types types de de Tunnels Tunnels • Mode Tunnel niveau Réseau : – Négocié et appliqué de bout en bout. Efficace en cas de mode connecté.

• Mode Tunnel niveau Liaison : – Négocié par segment réseau (de nœud à nœud). Plus facile en cas de mode Mode nonLiaison connecté.

Mode Réseau

453

Une Une solution solution mixte mixte :: Le Le MPLS MPLS • Les routeurs MPLS sont équipements qui ont la particularité : – De fonctionner en routeur (de niveau 3) pour l ’établissement du chemin • Avec toutes les subtilités possibles au niveau tracé de route

– Puis de travailler en commutateur (de niveau 2) pour la suite des échanges • Avec performance et respect QOS possibles à ce niveau grâce à une étiquette (label) placé en entête des paquets

454

Le Le principe principe du du MPLS MPLS Station A

Station B

Réseau MPLS

Commutateur X

Commutateur Y

Table de Commutation Label Label entrée sortie 121 55 -

Station A Couches Supérieures

Table de Routage dest hops next Y B 2 -

Après établissement route : Por création route : Recherche label dans TdC Recherche @ dest. dans TdR Retransmet vers suivant Retransmet vers suivant Commutateur X

Station B

Commutateur Y

Couche IP Couche LIAIS Couche PHY

55

121

@A => @B

455

Le Le VPN VPN IP IP

Réseaux Réseaux Privés Privés Virtuels Virtuels (V.P.N.*) (V.P.N.*)

à à travers travers ll ’Internet ’Internet

• Réalisation des interconnexions de réseaux locaux à travers l ’Internet • Réalisation d ’Intranets «étendus» • Connexion de stations nomades * V P N = Virtual Private Network

• Sécurisation des transactions sous Internet

457

Réseaux Réseaux Privés Privés versus versus Virtuels Virtuels • Réseaux Privés : – Ensemble de ressources interconnectées via des média privés • Coûts • Distance • Certitude d ’exclusivité

• Réseaux Privés Virtuels : – Ensemble de ressources interconnectées via des média publics

458

Qu’est-ce… Qu’est-ce… • …Qu'un VPN IP ? – Le VPN IP apparut dans les entreprises fin des années 90 – Un VPN IP est tout simplement un réseau privé virtuel qui fonctionne sur un réseau IP. – La technologie sous-jacente est généralement ATM (et parfois Frame Relay), mais le réseau est considéré comme VPN IP car il opère au niveau de la couche IP et l'interface présentée

459

Le Le VPN VPN IP IP

Encapsulation

RÉSEAU TUNNEL D’INTERCONNEXION

Protocole natif

Routeur multiprotocoles

Réseau IP

Routeur multiprotocoles

Protocole natif

Réseau IP

460

Évolution Évolution des des tunnels tunnels VPN VPN OPÉRATEURS PUBLICS

OPÉRATEURS PRIVÉS 1990

ÉPOQUE

2005

461

Tunnel Tunnel à à cœur cœur ATM ATM • Il existe trois types d’interfaces : – • Les interfaces réseau utilisateur (UNI - user-network interface) connectent les systèmes terminaux d’ATM (tels que les hôtes et les routeurs) à un commutateur ATM. – • Les interfaces de nœud inter-réseau (NNI- network-network node interface) connectent des commutateurs ATM – • Les interfaces large bande inter-opérateurs (B-ICI - broadbandinter carrier interface) connectent des réseaux ATM publics.

• ATM est un service à commutation de paquets orienté Circuits Virtuels. • Les ressources sont partagées par multiplexage statistique. • Utilisation cellules de longueur fixe (53 octets) pour le transfert d’informations. L’existance de niveau de services garantit une adaptation possible à diverses exigences.

462

Les Les Interfaces Interfaces de de ll ’ATM ’ATM UNI Commutateur ATM public

DXI

UN I priv ée

UN I

NN I priv ée

Réseau ATM privé

I UN

Utilisateur ATM

pu

bl ic

Réseau ATM public

e vé pri

Réseau ATM privé

I

CI

B

-IC

B- I

Réseau ATM public

Réseau ATM public

Utilisateur ATM

463

Tunnel Tunnel à à cœur cœur Frame Frame Relay Relay • Équipement d’accès : FRAD - Frame Relay Access Device • Un réseau Frame Relay offre un service orienté connexion. • Cette communication utilise un circuit virtuel • Les standards du service définissent deux types principaux de circuits • logiques : – • Les circuits virtuels permanents (PVC - Permanent Virtual Circuit) définissent des – connexions permanentes utilisées pour des transferts de données volumineux et – fréquents. La communication n’exige pas de configuration d’appel et se trouve toujours à l’état de transmission ou d’ tt t

464

Configurations Configurations hybrides hybrides • • Frame Relay est bien adapté à de nombreuses applications, dont l’interconnexion de réseaux locaux (LAN), la migration SNA (Systems Network Architecture), et l’accès distant. • Cependant, d’autres applications telles que les communications multimédia avec qualité de service (QoS) garantie, sont mieux servis par des réseaux ATM. • • Une vaste gamme de débits peut être supportée, de 64 Kbit/s à 622 Kbit/s. • • Les clients ATM peuvent bénéficier des connexions Frame Relay lorsque le nœud ATM n’est pas disponible, et vice versa.

465

VPN VPN IP IP & & QoS QoS •VPN IP QoS et VPN Internet – L‘infrastructure IP qui délivre le service VPN IP peut être un réseau IP privé ou bien l'Internet public. L’offre de nombreux fournisseurs fait cette distinction entre : a) Les services qui utilisent l'Internet public, et de ce fait, transitent par plusieurs réseaux de fournisseurs de services b) Les services qui n’utilisent que la partie de l'Internet public qui dessert le fournisseur de services VPN IP. – Cette seconde solution peut garantir une certaine qualité de service (QoS) – On appelle VPN IP QoS les VPN IP qui s'exécutent sur un réseau privé. A

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MPLS MPLS et et VPN VPN sécurisés sécurisés • VPN IP MPLS et VPN IP IPsec – Deux technologies se sont récemment imposées, qui englobent désormais la quasi-totalité des services VPN IP. Il s'agit de la commutation multiprotocole avec étiquetage des flux (MPLS, Multi-Protocol Label Switching) et de la sécurité IP (IPsec, IP Security). – MPLS est un protocole d'acheminement utilisé dans la plupart des réseaux VPN IP privés. – IPsec est un protocole de tunnellisation, qui permet de sécuriser les échanges. Il est employé dans la majorité des VPN IP basés sur l'Internet public. 467

Un Un réseau réseau MPLS MPLS typique typique

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Les Les mécanismes mécanismes de de fractionnement fractionnement

Où Où il il est est question question de de vocabulaire… vocabulaire… • Dans les réseaux, il se trouve de multiples endroits où l’on doit «découper» les structures de données d’un certain niveau, d’un certain réseau, pour les mettre dans les structures d’un même ou d’un autre niveau ou réseau… Et bien sûr tout reconstruire à l’autre extrémité! • Tout cela parce que chaque niveau de chaque réseau à son propre MTU (Maximum Transfer Unit), c’est à dire une taille maximale à ne pas dépasser. • Comme souvent en informatique où n’existe aucun organisme de normalisation du vocabulaire, différents auteurs, à différentes époques font dire des choses différentes aux mêmes mots, ou parfois nomment les même choses par des mots différents… Et c’est bien le

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Différents Différents types types de de fractionnement fractionnement (n+1) PCI

n-PCI

n-SDU

n-PCI

(n+1)-SDU

n-SDU

n-PCI

n-SDU

Segmentation / Assemblage n-PCI

n-SDU

n-PCI

n-PCI

n-SDU

n-PCI

n-SDU

n-SDU

Groupage / Dégroupage (n+1)PCI

n- PCI

n-PDU

n- PCI

(n+1)-SDU

n-PDU

n- PCI

n-PDU

Fragmentation / Défragmentation n-PDU

(n-1)PCI

n-PDU

n-PDU

(n-1)-SDU

Concaténation / séparation

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Mécanismes Mécanismes de de fractionnement fractionnement •SEGMENTATION

(ASSEMBLAGE)

–Découpage d'un PDU de niveau N+1 en plusieurs SDU (SEGMENTS) et ajout de PCI de niveau N

•FRAGMENTATION

(DÉFRAGMENTATION)

–Découpage du SDU de niveau N+1 et portage dans plusieurs PDU de niveau N avec reprise du PCI de niveau N+1 dans chaque fragment.

•GROUPAGE

(DEGROUPAGE)

–Regroupement de plusieurs SDU en un seul SDU de même niveau

•CONCATÉNATION

(SÉPARATION)

–Regroupement de plusieurs PDU de niveau N dans un472 même SDU de niveau N-1 avec ajout d ’un PCI de niveau

Encapsulation Encapsulation // Désencapsulation Désencapsulation C’est l’intégration, en un ou plusieurs segments, de la structure de donnée de niveau N (souvent 3) d’un protocole, dans la charge de même niveau d’un AUTRE protocole. Exemple : un datagramme IP de 600 octets dans trois paquets X25 Longueur maximale champ de données (MTU = 256 octets, entête IP= 20 octets) Données datagramme (600 octets)

Entête IP 20 octets Entête X25

0

Entête IP PAQUET n° 1

235

490

599

Segment 0-235 Entête PQT

Segment 236-490

PAQUET n° 2

Entête PQT Segment 491-599 PAQUET n° 3

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