Les Réseaux Informatiques

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1 Les Réseaux Informatiques
Les différents types de Réseau Les réseaux Informatiques

2 Les Réseau Informatiques : Les différents types de Réseau
 Réseau LAN (Local Area Network)

3 Les Réseau Informatiques : Les différents types de Réseau
 Réseau MAN (Metropolitan Area Network)

4 Les Réseau Informatiques : Les différents types de Réseau
 Réseau WAN (Wide Area Network) 

5 Les Réseau Informatiques : Les différents types de Réseau
 Association de réseaux 

6 Les Réseaux Informatiques
Caractéristiques des réseaux locaux

7 Les Réseau Informatiques : Caractéristiques des réseaux locaux
 Le support physique

8 Les Réseau Informatiques : Caractéristiques des réseaux locaux
 Le type de réseau ANNEAU BUS ETOILE

9 Les Réseau Informatiques : Caractéristiques des réseaux locaux
 La Bande passante  Protocole de communication  Système d’exploitation  Éléments d’interconnexion

10 Les Réseaux Informatiques
2 - Topologies des Réseaux

11 Les Réseaux Informatiques
Topologie BUS

12 Les Réseau Informatiques
 Topologie BUS 

13 Les Réseaux Informatiques
Topologie en ANNEAU

14 Les Réseau Informatiques
 Topologie en ANNEAU 

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16 Les Réseaux Informatiques
Topologie en ETOILE

17 Les Réseau Informatiques
 Topologie ETOILE 

18 Les Réseaux Informatiques
Les différents Concentrateurs : Utilisation d’un HUB

19

20 Les Réseaux Informatiques
Les différents Concentrateurs : Utilisation d’un SWITCH

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22 Les Réseaux Informatiques
Les différents Concentrateurs : Utilisation d’un ROUTEUR

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24 Les Réseaux Informatiques
3 - Câblage d’un Réseau

25 Câble coaxial Câble FTP Fibre Optique
Point d’accès Gamme Belkin (WiFi)

26 Câblage horizontal Câblage vertical backbone Répartiteur d’étage
campus Répartiteur d’immeuble Câblage vertical

27 Les Réseaux Informatiques
4 – Les différents types de réseaux

28 Les Réseaux Informatiques
Réseau Filaire

29 Réseau Filaire : Réseau Filaire
 Ethernet : La norme de fait Ethernet édictée par le consortium DEC, INTEL, XEROX (DIX en 1980) a été normalisée par l'IEEE (Institute for Electrical and Electronics Engineers) par le sous-comité en 1985. Plus de 90% des réseaux locaux sont des réseaux Ethernet. Transmission des données par méthode CSMA/CD : Carrier Sense Multiple Access – Collison Detection

30 Réseau Filaire : Détection de Collision
Quand une collision se produit pendant l'émission, la couche physique du noeud émetteur envoie le signal de détection de collision à la couche liaison qui initialise la procédure de gestion des collisions.

31 Réseau Filaire : Trame Ethernet

32 Réseau Filaire : Adresse de destination
Toutes les stations "entendent" tous les paquets passant sur le câble, il est donc nécessaire d'inclure un champ adresse de destination dans chaque paquet C’est ce que l’on appelle l’adresse MAC En fait, le constructeur reçoit une adresse dont les trois premiers octets sont fixés, les trois suivants étant laissés à sa libre utilisation. La partie fixe de l'adresse est appelée code fabricant (Vendor Code) ou OUI (Organizationally Unique Identifier).

33 Exemple : C CISCO E Fujitsu F NEXT SYTEK DataPoint Co. B Novell Le bit le moins significatif du 1er octet de la partie fixe permet de distinguer les adresses individuelles de stations des adresse de groupes de stations (on l'appelle "Group/Individual bit" ou G/I) :

34 Toute adresse Ethernet doit être unique dans le monde
Toute adresse Ethernet doit être unique dans le monde. Les adresses étaient attribuées par le consortium (DEC, INTEL, XEROX) aux fabricants de contrôleurs Ethernet. C'est maintenant l'IEEE qui distribue ces adresse (1000 $ pour 224 adresses) On distingue 3 types d'adresses : Adresse de station : elle identifie une station et une seule dans le monde (le bit le moins significatif du 1er octet est à 0, bit G/I). - Adresse multidestination (Multicast Group Address) : elle est affectée à un nombre quelconque de stations qui reçoivent toutes le même paquet en une seule transmission. Le bit le moins significatif du 1er octet (bit G/I).est à 1, le premier octet est impair Elles permettent d'adresser un ensemble de machines en mesure de réaliser une même fonction (Téléchargement, routage...).

35 - Adresse universelle (Broadcast Address) :
elle a pour valeur FF-FF-FF-FF-FF-FF, elle représente toutes les machines du réseau. Ce système d'adressage est très important car il permet d'envoyer une information à toutes stations en une seule émission. Exemple : utilisation des adresses Ethernet dans le réseau DECnet (Digital Equipment Corporation). L'espace d'adresse attribué à DEC est : AA à AA FF-FF-FF

36 Réseau Filaire : Réseau Filaire
 Ethernet : Règles de Configuration Il existe plusieurs types de réseaux dont le nom est donné sous la forme xBy et qui ce lit de la façon suivante: x bande passante du réseau (en méga bits par seconde) B : modulation de base y définie le type du câble utilisé : 5 : câble coaxial de 1,7 cm de diamètre (gros Ethernet) 2 : câble coaxial de 0,5 cm de diamètre (Ethernet fin, cheapernet) T: paires torsadées. F: Fibre optique.

37  Configuration Ethernet bande de base 10B5 : 10 Base 5  (Thick Ethernet)
C’est la première version d’Ethernet, basée sur une topologie Bus. Elle offre 10Mbps de bande passante et peut couvrir un bâtiment de 500 mètres de long. Elle utilise des câbles coaxiaux. - Max 1024 noeuds, sur tout le réseau. (Noeud : entité adressable (transceiver + contrôleur). - Un segment <500 m chaque extrémité est terminée par une résistance pour éviter la réflexion du signal (50 ). - Un segment doit être connecté à la terre en un seul point. - Moins de 100 noeuds sur un segment, les noeuds sont séparés par au moins 2,5 m - On utilise des répéteurs pour transmettre le signal d'un segment à un autre. Un maximum de 2 répéteurs peut être placé sur le chemin entre deux noeuds quelconques (un message ne peut traverser que 2 répéteurs avant d'atteindre sa destination). Le répéteur compte pour un noeud sur chaque segment. - La longueur maximale de câble coaxial entre 2 noeuds quelconques est de 1500 m. - La longueur maximale du câble entre le transceiver et le contrôleur est de 50 m. - Un maximum de 1000 m de lien point à point est permis pour étendre le réseau (fibre optique, laser). 3 segments de 500 m = 1500 m 6 câbles de descente de 50m = 300 m 1 lien point à point de 1000 m = 1000 m au total 2800 m maximum

38  Configuration Ethernet bande de 10B2 : 10 Base 2 ou Thin Ethernet
c’est une version économique réalisée à partir de câble coaxial fin et une topologie Bus. Longueur limitée à 185 m. La longueur dépend du délai de propagation, du facteur de bruit sur le câble et des restrictions dues à la logique des contrôleurs et transceivers. Le câble fin peut être connecté au gros câble par une prise femelle-femelle qui s'adapte aux différents diamètres (Barrel Connector), dans ce cas l'inégalité suivante doit être vérifiée. 3.28 *longueur_de_câble_fin + longueur_de_câble_gros < 500 m Il est conseillé d'utiliser des répéteurs ou des ponts. - un segment < 185 m terminé à chaque extrémité par 50 . - 30 stations sur un segment, 50 cm entre chaque station. - le répéteur doit être à une extrémité. - un message ne doit pas traverser plus de deux répéteurs avant d'atteindre sa destination ou un pont. - le répéteur fournit la masse, il ne doit pas y en avoir d'autre sur le segment. -pas de branche, pas de boucle, les connecteurs T doivent se brancher directement sur les stations.

39  Configuration Ethernet bande de base 10BT : 10 Base T
C’est la version la plus utilisée, basée sur l’utilisation de paires torsadées, moins coûteuses et plus maniables que le câble coaxial. Cette version propose des débits de 10Mbps sur une distance de 250 mètres au maximum. Il s’agit d’une topologie en étoile, facile à configurer et à faire évoluer. * un segment < 100m * une seule station par segment câble 4 paires (2 paires utilisées, une paire émission + une paire réception) Caractéristiques 10 BASE T : - topologie étoile. - code Manchester. - Auto partitionnement (si une station est déconnectée : pas de communication sur la branche). - signal de test sur la paire réception (correction et détection automatique de polarité). - pas d'information de contrôle sur la paire émission. - temps de propagation sur le segment : 1000 ns. - taux d'erreurs : 1 bit sur 108 bits transmis. Sur un câble de bonne qualité la longueur du egment peut être étendue à 250 m Le câble standard en France a un diamètre de 6/10 mm, aux États-unis il mesure environ 5/10 mm. D'autre part à cette fréquence le signal se propage aussi dans le diélectrique (en France le diélectrique est plus épais qu'aux États-Unis) -Atténuation sur 100m : 9,7 à 10,45 dB à 10 MHz 6,5 à 7,05 dB à 5 MHz

40  Configuration Ethernet bande de base 100BT  : 100 Base T  (Fast Ethernet)
Cette version, la plus répandue, est l’évolution logique du 10 Base T. Il offre un débit de 100Mbps avec des paires torsadées n’excédant pas 100 mètres de longueur.  Gigabit Ethernet : Cette dernière évolution d’Ethernet permet d’atteindre des débits de 1Gbps sur des distances inférieures à 100 mètres. Ce type de réseau nécessite des câbles et configurations bien spécifiques.

41 Pour prendre en compte les différents aspects de l'utilisation des fibres optiques sur Ethernet de nouveaux standards ont été définis (fin 1993), ils sont désignés sous le nom générique de 10 BASE F. Ces spécifications définissent 3 types de segments : 10 BASE FL (Fiber Link) : 10BFL Cette spécification remplace l'ancienne FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link). Elle définit un segment point à point pouvant atteindre 2 km à condition que seuls des équipements 10 BASE FL soient utilisés. Si des équipements FOIRL sont utilisés le segment ne peut dépasser alors 1 km. Un segment 10 BASE FL peut relier 2 ordinateurs ou 2 répéteurs ou un ordinateur à un port d'un répéteur. Exemple de 10 BASE FL :

42  10 BASE FB (Fiber Backbone)
Cette spécification décrit la signalisation synchrone qui permet de dépasser le nombre de répéteurs autorisés par Ethernet. Les liens 10 BASE FB ne relient pas des ordinateurs, ils sont seulement utilisés pour relier des étoiles optiques 10 BASE FB pour constituer une épine dorsale. Les liens 10 BASE FB peuvent atteindre 2 km.

43  10 BASE FP (Fiber Passive)
Ensemble de spécifications définissant une étoile passive reliant plusieurs ordinateurs connectés à une fibre optique sans utiliser de répéteur. Un segment 10 BASE FP ne doit pas dépasser 500 m. Une étoile passive 10 BASE FP peut relier jusqu'à 33 ordinateurs. Cette configuration est très utile lorsqu'on ne dispose pas de source d'énergie.

44  Spécification matérielle :
Ethernet 10 Mbits/s:   10 BASE 5 Coax jaune 50 Ohms 10 BASE 2 Coax "Thin" 50 Ohms 10 BASE T Cat 5 UTP ou STP 10 BASE T4 Cat 3,4 ou 5  10 BASE FX Fibre Multi ou Mono Ethernet 100 Mbits/s:   100 BASE TX Cat 5 UTP/STP 100 BASE T4 Cat 3, 4 et 5 UTP/STP 100 BASE FX Fibre Multi ou Mono 100 VG AnyLan GigaBit Ethernet:   1000 BASE T Cat5 UTP 1000 BASE CX Cat5 STP 1000 BASE SX FO Multimode 1000 BASE LX FO Monomode

45 Réseau Filaire : Ethernet
En conclusion : la technologie Ethernet est simple, sa mise en oeuvre se fait `a faible coût. Points `a retenir :  Simplicité et faible coût  Peu de fonctions optionnelles  Pas de priorité  Pas de contrôle sur l’attitude des voisins  Débit d’au moins 10Mb/s (jusqu’a 1000Mb/s théorique)  Performances peu dépendantes de la charge, sauf en cas de collisions trop importantes.

46 Réseau Filaire : Réseau Filaire
 Token Ring : Caractéristiques Les Réseaux Token Ring sont normalisés par l’IEEE sous le nom de Cette norme spécifie un réseau local en anneau. Crée au cours des années 1980, cette norme fut principalement utilisée et déployée par IBM. L’installation, la configuration et la gestion du réseau sont moins faciles que celles d’un réseau Ethernet. L’avantage du Token Ring est flagrant lors de débits élevés. Alors que le débit écoulé s’écroule du fait de collision en Ethernet, le TK est de plus en plus performant.

47 Réseau Filaire : Token Ring

48 Les Réseaux Informatiques
La Fibre Optique

49 Les Réseaux Informatiques
Réseau Sans Fil

50 Les Réseaux Informatiques
5 – Architecture d’un Réseau

51 Les Réseaux Informatiques
Réseau Poste à Poste

52 Architecture des Réseaux : Poste à Poste
Windows XP permet de monter relativement facilement et rapidement un réseau poste à poste, c'est-à-dire un réseau qui ne sera pas vraiment structuré, mais qui permettra d’échanger des données de manière simple entre ordinateurs.

53 Architecture des Réseaux : Poste à Poste
Dans ce type de réseau, aucun ordinateur ne joue formellement le rôle de serveur. Cependant, certains PC peuvent être désignés pour réaliser une tâche qui l’apparentera à un serveur (ex : serveur d’impression).

54 Les Réseaux Informatiques
Réseau Client Serveur

55 Schéma Client Serveur :
Architecture des Réseaux : Client Serveur Schéma Client Serveur : Il permet de hiérarchiser le réseau. Les applications et données sont centralisées sur un seul poste, appelé serveur. Les autres postes, les clients ou stations doivent aller chercher vers le serveur les données dont ils ont besoins. Pour que le tout fonctionne, il faut respecter certaines contraintes : le serveur doit rester allumé en permanence, et la maintenance doit être assurée par un administrateur qui, même pour un petit réseau, représente un travail à temps complet !

56 Architecture des Réseaux : Client Serveur

57 Architecture des Réseaux : Client Serveur
L’un des gros avantages du Client Serveur et la sécurisation du réseau. L’identification de l’utilisateur est obligatoire, et la mise en place de stratégie système permet de bien délimiter le pouvoir de chaque utilisateur. Un Client serveur doit être géré par un OS Server tel que Windows 2000 Server, Windows 2003 Server, Windows NT Server, Novell Server, HORUS (Linux) ou Windows XP Server. Les stations de travail quand à elle peuvent être gérées par n’importe quel OS (Win95-Win98, WinNT, Win2000, WinXP, Linux …). A partir du moment où les protocoles de communications liés à chaque OS sont correctement installés. Les Grands types de réseau rencontrés sont : Réseau à usage personnel Réseaux domotiques Réseau à usage professionnel

58 Les Réseaux Informatiques
6 – NORMALISATION

59 Normalisation : Classes d’installation et Catégories d’appareillages 
La classe détermine la qualité d’une liaison (composants et pose). Elle est validée par un appareil de recette d’installation (type FLUKE DSP 4000). La classe d’installation définie les performances que le réseau devra supporter, en atténuation, débit, …

60 Normalisation : Classes d’installation et Catégories d’appareillages 
La catégorie détermine la qualité d’un composant. Elle est précisée sur le composant et garantie par le constructeur. Suivant la classe d’installation, la catégorie des composants doit être scrupuleusement respectée.

61 Normalisation : Classes d’installation et Catégories d’appareillages 

62 Les Réseaux Informatiques
MODELE OSI

63 Une couche est spécialisée dans un ensemble de fonctions particulières
Une couche est spécialisée dans un ensemble de fonctions particulières. Elle utilise les fonctionnalités de la couche inférieure et propose ses fonctionnalités à la couche supérieure. Un système est un ensemble de composants formant un tout autonome.  Une entité est l’élément actif d’une couche dans un système. - entités homologues (paires) : entités de même couche situées dans des systèmes distants

64 Normalisation : Modèle OSI
Pour faire circuler l'information sur un réseau on peut utiliser principalement deux stratégies : L'information est envoyée de façon complète. L'information est fragmentée en petits morceaux (paquets),chaque paquet est envoyé séparément sur le réseau, les paquets sont ensuite ré assemblés sur la machine destinataire.

65 Normalisation : Couches Modèle OSI
Le modèle OSI est un modèle à 7 couches qui décrit le fonctionnement d'un réseau à commutations de paquets. Chacune des couches de ce modèle représente une catégorie de problème que l'on rencontre dans un réseau.

66 L’ensemble de ces couches est appelé couches Basses.
Normalisation : Couches Modèle OSI L’ensemble de ces couches est appelé couches Basses.

67 Normalisation : Encapsulation

68 Les Réseaux Informatiques
Protocole TCP

69 Protocole TCP : Présentation
Le protocole TCP ( Transfert Control Protocol) est défini dans le but de fournir un service de transfert de donnée de haute fiabilité entre deux ordinateurs raccordés sur un réseau. Il utilise le principe de commutation de paquets, réduisant les risques d’erreur dans la transmission, mais diminuant le débit d’information. Si désormais le protocole TCP est lié au protocole Internet IP, il a à l’origine été développé pour être utilisé sur n’importe quel modèle en couche de communication.

70 Protocole TCP : En-Tête TCP

71 Les Réseaux Informatiques
Protocole UDP

72 Protocole UDP : Présentation
Le protocole UDP ( User Datagram Protocol ) est défini dans le but de fournir une communication simplifiée par paquets entre 2 stations d’un réseau. Ce protocole suppose l’utilisation du protocole IP comme support de base de communication. UDP permet à une application d’envoyer un message court à une autre application sans garantit que le message arrive à destination. Ceci permet une plus grande rapidité de transmition car le paquet UDP comporte beaucoup moins de champs.

73 Protocole UDP : En-tête

74 Les Réseaux Informatiques
Protocole IP

75 Protocole IP : Identification des Machines
Sur un réseau utilisant TCP/IP chaque machine est identifiée par une adresse IP. Chaque identifiant IP appelé numéro ou adresse IP doit être unique sur l'ensemble du réseau. Chaque machine ne dispose que d'une adresse IP par réseau sur lequel elle est connectée Les machines (routeurs, passerelles) qui sont multi domiciliées c'est-à-dire qui possèdent plusieurs adresses IP, sont des cas spéciaux.

76 Protocole IP : Identification des Machines
Format d'une adresse IP Une adresse IP est un nombre codé sur 4 octets. Par habitude, cette adresse est représentée sous la forme décimale pointée W.X.Y.Z où W,X,Y et Z sont quatre chiffres décimaux allant de 0 à 255 (codage sur 8 bits = 1 octet). Cette adresse peut être vue de 4 façons différentes: La machine d'adresse W.X.Y.Z La machine d'adresse Z du réseau W.X.Y.0 La machine d'adresse Y.Z du réseau W.X.0.0 La machine d'adresse X.Y.Z du réseau W.0.0.0

77 Protocole IP : Classes d’adresse
Les différentes classes d'adresses. Pour voir si l'adresse du réseau d'une machine est codée sur 1,2 ou 3 octets, il suffit de regarder la valeur du premier. La valeur de l'octet X permet également de distinguer la classe du réseau.

78 Les Réseaux Informatiques
Protocole TCP-IP

79 Protocole TCP - IP : Présentation
Le nom de TCP/IP a donc été choisi en référence à ces deux principaux protocoles qui le caractérisent. Aujourd'hui TCP/IP intègre beaucoup d'autres protocoles (ICMP, IGP, FTP, SMTP, HTTP, ...). TCP/IP est un protocole qui nécessite une coopération des OS des machines dans pratiquement toutes les couches. Dans un réseau qui suit le modèle OSI, l OS (Operating System : système d'exploitaion) de la machine n'intervient que dans les couches 4 et supérieures.

80 Protocole TCP - IP : Couches Réseau
(Routeur) Couche 3 (Switch) Couche 4 (Hub)

81 Protocole TCP - IP : Couches Réseau
La couche Matérielle ou Physique correspond aux couches 1 et 2 du modèle OSI. Les couches matérielles et Interface avec le réseau correspondent à la couche 3 du modèle OSI.  La couche Transport correspond aux couches 4 et 5 du modèle OSI.