Les RESEAUX

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Les RESEAUX
Chapitre Introductif
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Plan

• Les concepts de base
• De quel réseau parlons-nous ?
• Pourquoi un réseau ?
• Classification
• Le mode de propagation
• Architecture de réseau
• Architecture en couches
• Le modèle O.S.I
• Connecté - Non Connecté

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Plan

• WAN et Réseau de Transport
• Réseau et réseau de transport
• La commutation
• OSI Réseau et sous-réseau
• Description du modèle O.S.I
• Les couches O.S.I
• O.S.I Couches et Données

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Quel réseau ?

• Classification selon lopérateur
• Réseaux de Télécommunication
• Objectif premier transmission de la parole
  (téléphonie). Mais les moyens actuels permettent
  également de transmettre du son, de limage.
• Leur travail consiste à transmettre ces données,
  ce son et ces images sur un support (câble,
  etc.).
• Réseaux vidéo câblés
• Objectif premier transmission de la vidéo.
  Mais les moyens mis en œuvre permettent dautres
  offres.

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Quel Réseaux ?

• Lévolution de ces réseaux va vers le haut débit
  (ATM, Relais de trames, etc.) et lintégration de
  services (RNIS -ISDN-) pour la transmission du
  multimédia.
• Réseaux Informatiques
• Interconnexion dordinateurs et de terminaux
  dentreprise dont lobjectif premier est la
  transmission de données et de plus en plus des
  images, du son, etc.
• Ces réseaux font très souvent appel au réseaux
  précédents.
• Ces réseaux interconnectent des ordinateurs pour
  traiter les données échangées alors que les
  autres réseaux utilisent les ordinateurs pour
  transmettre.

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Réseau Informatique

• Ensemble INTERCONNECTE dordinateurs AUTONOMES
  pour l'échange d'informations diverses dans une
  perspective de TRAITEMENT (hier données
  textuelles maintenant données, vidéo, parole,
  image, etc.)

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Pourquoi un Réseau ?

• Outils de communication
• Partage des ressources
• Rapidité des transmissions
• Augmentation de la fiabilité
• Réductions des coûts

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Les Réseaux Informatiquesclassification selon la
distance

• Réseau grande distance ou étendu (Pays -
  Continent - Globe) WAN Wide Area NetWork
• Réseau Urbain (10 à 100 km) MAN Metropolitan
  Area NetWork
• Réseau Local (jusquà 2 Km - Propriété
  privée) LAN Local Area NetWork

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Les Réseaux Informatiques
(daprès Guy PUJOLLE)
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Le Mode de Propagation

• Le mode de propagation des données sur un réseau
  peut être également considéré comme un critère de
  classification. Les données peuvent se propager
  selon deux techniques
• En mode point à point
• En mode de diffusion

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Propagation POINT A POINT
Le réseau est constitué dordinateurs reliés les
uns aux autres par des lignes POINT A POINT. Un
ordinateur qui reçoit une information - la
stocke, - la conserve sil en est le destinataire
ou - la retransmet à lun ou tous les ordinateurs
qui lui sont associés. STORE
AND FORWARD (Méthode
orientée WAN)
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Quelques Topologies
13
Quelques Topologies
Ordinateur
Les différentes topologies peuvent
être interconnectés
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Propagation par DIFFUSION

• Le Réseau de communication est partagé par
  TOUTES les machines du réseau.
• Les données envoyées par une machine sont reçues
  par TOUTES les autres machines. A la réception
  chacune teste ladresse du destinataire pour
• conserver le message ou
• lignorer si celui-ci ne la concerne pas
• (Méthode orientée LAN)

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Quelques Topologies
En Bus
Remarquer la position des ordinateurs par rapport
au réseau
16
Quelques Topologies
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Architecture de RéseauLe MODELE O.S.I
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Architecture de Réseau

• Actuellement les réseaux se réfèrent à 3
  architectures
• Modèle OSI (Open System Interconnection)
  normalisé par lISO.
• Modèle fourni par lenvironnement TCP/IP.
• Modèle UIT-T (Union Internationale des
  Télécommunication), modèle du futur en cours de
  validation.

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Architecture de Réseau

• Les réseaux actuels sinspirent dune de ces
  architectures. Néanmoins le modèle de référence
  reste le modèle OSI (Le nombre de couches, leur
  nom et leur fonction varie parfois selon les
  réseaux).
• La structuration en couche est une
• constante dans toutes les architectures

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Structure en Couches
21
Structure en Couches

• Les SERVICES de la couche N
• La couche N offre des services à la couche N1
  lui épargnant ainsi les détails de la mise en
  œuvre de ces services. Ils sont définis par
• Des événements déclencheurs
• Des primitives associées

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Structure en Couches

• Le protocole de niveau N
• Le transfert des données entre les deux entités
  dun même niveau est géré par un ensemble de
  règles et de mécanismes appelé PROTOCOLE.
• Par exemple chaque niveau propose
• des règles pour contrôler la validité
• du transfert entre les deux entités de
• ce niveau.

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Structure en Couches

• Interface N / N1ou points daccès (SAP
  Service Access Point)
• Les services sont accessibles par des points
  daccès aux services (SAP) identifié par une
  adresse unique.

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Structure en Couches

• Échanges entre les couches.

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Structure en Couches

• Échanges entre les couches.
• IDU Interface Data UnitUnité de données entre
  les interfaces
• ICI Interface Control InformationInformation
  de commande de linterface
• SDU Service Data UnitUnité de données du
  service
• PDU Protocol Data UnitUnité de données du
  protocole de la couche

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Structure en Couches

• En résumé, les 3 concepts du modèle en couche
• Le SERVICE de la couche N
• Le PROTOCOLE de la couche N
• Linterface ou les points daccès au service N
• Ainsi
• COUCHES (avec leurs SERVICES)
• INTERFACES (Points d accès aux SERVICES)
• PROTOCOLES
• ARCHITECTURE DE RESEAU

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Structure en Couches

• Les spécifications de larchitecture doit
  permettre la construction du matériel et
  lécriture des programmes pour chaque couche.

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Le Modèle O.S.I
Programme applicatif
Programme applicatif
Services applicatifs (sécurité, accès aux
fichiers et répertoires, partage de ressources,
etc)
7
Interface des programmes utilisateur
Structuration et conversion des données
6
Services d'échange de données (conversion,
synchronisation, contrôle des dialogues, etc.)
5
Synchronise les échanges de données
Garantie la fiabilité et l'optimisation
des communications
4
Services de transport de données (découpage en
paquets, mise en place des informations de
contrôle et de vérification, calcul des
adresses, détermination de l'acheminement, etc.)
3
Routage des données
2
Contrôle de flux Correction des erreurs
1
Encodage et transfert physique des paquets
Lien physique
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Connecté - Non Connecté

• Les services rendus par les différentes couches
  se déclinent selon 2 philosophies
• Le MODE CONNECTEIl comprend trois phases
  Établissement de la connexion, le transferts de
  donnée et la libération de la connexion. Les deux
  correspondants sont daccords sur les paramètres
  de la connexion soit au préalable soit lors de la
  connexion.Mode préconisé par la norme.

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Connecté - Non Connecté

• Les services rendus par les différentes couches
  se déclinent selon 2 philosophies
• Le MODE NON CONNECTELémetteur transmet les
  données sans sassurer au préalable de la
  présence du destinataire (messagerie
  électronique). Néanmoins le destinataire doit
  être au moins représenté (au niveau de la couche
  session en général)

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WAN et RESEAU DE TRANSPORT
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Réseau et Sous-Réseau

• Traditionnellement on reconnaît
• Un sous-réseau de transport dont la fonction est
  orientée exclusivement vers le transport des
  informations.
• Un réseau de traitement orienté vers
  lutilisateur et la gestion des données.

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Réseau et Sous-Réseau
Réseau de traitement B
Nœud de Commutation
Réseau de traitement A
Réseau de transport
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La COMMUTATION

• Dans ce contexte, linformation est transmise de
  commutateur (ou Nœud de commutation) en
  commutateur
• Cest la COMMUTATION.
• Il existe plusieurs types de commutation

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La Commutation de Circuits

• Un circuit physique bidirectionnel est construit
  entre lémetteur et le récepteur.
• Il est construit avant toute transmission
  d information.
• Il dure tant quun des abonnés na pas interrompu
  la connexion. Pendant les silences la liaison est
  inutilisée.
• Le réseau téléphone (RTC) fonctionne selon ce
  principe.

36
La Commutation de Circuits
Un circuit
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La Commutation de Messages

• Message Suite dinformations formant un tout
  pour l expéditeur et le destinataire (fichier,
  un secteur, une ligne tapée sur un terminal).
• Il n y a pas de limite à la taille des
  messages.
• Le nœud N ne peut envoyer le message au nœud N1
  tant quil na pas reçu complètement et
  correctement ce message de la part du nœud N-1.

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La Commutation de Messages

• La transmission du message est dynamique au
  travers du réseau (pas de circuit fixé à
  lavance). Cela implique
• Un Contrôle de Flux pour que le nœud N ne sature
  pas la mémoire du nœud N1 en lui transmettant
  trop de messages.
• Des techniques de Routage pour le choix du nœud
  suivant.

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La Commutation de Messages

• Mais la transmission de gros messages comme des
  fichiers, entraîne
• des mémoires intermédiaires importantes,
• des risques derreur qui augmentent avec le
  volume.
• Dou.

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La Commutation de Paquets

• Le message est divisé en PAQUETS de longueur
  maximum fixée. Les paquets sont envoyés
  indépendamment les uns des autres
• soit sur le même circuit virtuel (X25). Un paquet
  dappel "marque" un circuit au travers du réseau.
  Les nœuds sélectionnés le long du circuit
  réservent les ressources (buffers et files
  d'attentes). Le transport utilise le numéro du CV
  et non l'adresse du destinataire.
• soit sur des liaisons différentes. On parlera du
  mode datagramme.
• Le message est reconstitué à larrivée.

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La Commutation de Paquets

• En cas derreur seul le paquet erroné est
  retransmis (et non le message entier). Si les
  paquets prennent des routes distinctes, en cas de
  perte dun paquet, le plus souvent la reprise est
  faite sur la totalité du message.

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La Commutation de Cellules

• Technique de commutation appelée ATM
  (Asynchronous Transfer Mode).
• Cas particulier de la commutation de paquets pour
  les nouveaux et futurs réseaux à large bande.
• Tous les paquets, nommés ici cellules, ont une
  longueur fixe de 53 octets.

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Commutation de Cellules

• Cette technique préconisée dans le modèle IUT-T,
  associe les avantages de
• la commutation de paquet (identification
  explicite de la voie de communication),
• la commutation de circuit avec une affectation
  dynamique de la bande passante (cf. multiplexage)
  en fonction du service demandé (voix, vidéo,
  etc.)
• Les vitesses normalisées (25, 155 et 650 Mbs)

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Commutation de Trames

• Technique de commutation appelée RELAI DE TRAME
  ou FRAME RELAY.
• Il s'agit d'une simplification de la commutation
  de paquets X25 qui du fait de son ancienneté
  impose de nombreuses sécurités. Frame Relay prend
  en compte les nouvelles techniques et nouveaux
  supports pour simplifier le transport de
  l'information.

45
Commutation de Trames

• Pourquoi "Trame" ?
• Le transport des données sur un réseau s'effectue
  normalement au travers des couches 1, 2 et 3.
  Avec le Frame Relay le transport s'effectue au
  travers des couches 1 et 2 (Couche 2 Niveau de
  la trame)

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Description du Modèle OSI
47
OSI, Réseau et Sous-Réseau
48
OSI, Réseau et Sous-Réseau

• Les couches 1, 2 et 3 sont dites couches basses
  et concernent le réseau de transport. Elles sont
  orientées vers la transmission des données.
• Les couches 5, 6 et 7 sont dites couches hautes
  et concernent le traitement des données.
• La couche 4 est une couche intermédiaire entre
  les deux catégories précédentes.
• (Les couches basses la couche 4 sont le terrain
  d'exercice des spécialistes réseau)

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE PHYSIQUE
• Elle fournit les procédures et les fonctions
  mécaniques, électriques et fonctionnelles
  nécessaires pour établir, maintenir et libérer
  des connexions physiques.
• Elle s'intéresse aux câbles, à la connectique,
  aux cartes réseau et au type de la transmission
  (Asynchrone/Synchrone, Modulation/Démodulation)
• Elle assure le transport du BIT (lémission dun
  bit 1 doit être reçu comme un 1, sans prise en
  compte des autres types d'erreur).
• La norme V24 se situe à ce niveau.
• (cf. chapitre sur la liaison de données)

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE LIAISON DE DONNEES
• Elle prend un moyen de transmission  brut  et
  le transforme en en une ligne exempte derreurs
  de transmission.
• Elle définit les règles d'émission et réception
  des données. Pour cela, elle fractionne
  linformation en TRAME quelle transmet en
  séquence et gère les trames dacquittement.
• Le protocole HDLC se situe à ce niveau (cf.
  chapitre sur la liaison de données).
• L'accès au support sur le un LAN se situe à ce
  niveau.

51
Le Modèle O.S.I

• La COUCHE RESEAU
• Elle gère le sous-réseau de transport.
• Elle assure linterconnexion des réseaux
  hétérogènes.
• Elle achemine les PAQUETS d un bout à lautre de
  ce sous-réseau. Elle a 3 fonctions
• Le contrôle de flux pour éviter les
  embouteillages et la congestion du réseau.
• Le routage pour acheminer les paquets.
• Ladressage et la traduction des adresses
  logiques en physiques.
• La norme X25 se situe à ce niveau

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE TRANSPORT
• Il sagit dune couche de BOUT EN BOUT de
  lémetteur au destinataire (Protocole de Bout en
  Bout).
• Elle accepte les données de la couche de session,
  les découpe en PAQUETS et sassure de leurs
  réception. A la réception elle réassemble les
  paquets.
• Elle peut MULTIPLEXER plusieurs connexions de
  transport sur la même connexion réseau (opération
  transparente pour la couche de session).

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE SESSIONPremière couche hors de la
  communication proprement dite. Elle assure le
  dialogue entre les applications distantes
• La GESTION DE LA SESSION (établir, maintenir et
  libérer une connexion avec un correspondant)
• La SYNCHRONISATION (Reprise d un transfert
  après une panne de réseau - Mise à jour dune
  base à partir de plusieurs points du réseau) .

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE PRESENTATION
• Elle est responsable de la présentation ou plus
  exactement de la représentation des informations
  échangées par les applications afin davoir une
  compatibilité entre tous les matériels raccordés
  au réseau.
• Elle sintéresse à la signification, à la syntaxe
  des informations échangées TRANSCODAGE (Ascii
  - Ansi - Ebcdic)
• Également COMPRESSION et CRYPTAGE.
• Rôle très important dans un environnement
  hétérogène.

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Le Modèle O.S.I

• La COUCHE APPLICATION
• Elle définit de nombreux éléments pour accéder à
  lenvironnement OSI.
• Exemples
• VIRTUAL TERMINAL (VT)
• Normalisation dun terminal sur le réseau.
• REMOTE DATABASE ACCESS (RDA)
• Accès distant sur les bases de données.
• Aussi
• FTP, Messagerie, Telnet, NFS (NetWork File
  System),

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OSI, Couches et Données
Message à transmettre
Application
Présentation
Session
TRANSACTION
Transport
MESSAGE
Réseau
PAQUET
Liaison
TRAME
Physique
BIT