Les RESEAUX Chapitre Introductif.

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1 Les RESEAUX Chapitre Introductif

2 Plan Les concepts de base Architecture de réseau
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

3 Plan WAN et Réseau de Transport Description du modèle O.S.I
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

4 Classification selon «l’opérateur»
Quel réseau ? Classification selon «l’opérateur» Réseaux de Télécommunication Objectif premier : transmission de la parole (téléphonie). Mais les moyens actuels permettent également de transmettre du son, de l’image. 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 d’autres offres.

5 Quel Réseaux ? Réseaux Informatiques
L’évolution de ces réseaux va vers le haut débit (ATM, Relais de trames, etc.) et l’intégration de services (RNIS -ISDN-) pour la transmission du multimédia. Réseaux Informatiques Interconnexion d’ordinateurs et de terminaux d’entreprise dont l’objectif 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.

6 Réseau Informatique Ensemble INTERCONNECTE d’ordinateurs AUTONOMES pour l'échange d'informations diverses dans une perspective de TRAITEMENT (hier données textuelles ; maintenant données, vidéo, parole, image, etc.)

7 Pourquoi un Réseau ? Outils de communication Partage des ressources
Rapidité des transmissions Augmentation de la fiabilité Réductions des coûts

8 Les Réseaux Informatiques classification 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 (jusqu’à 2 Km - Propriété privée) LAN : Local Area NetWork

9 Les Réseaux Informatiques
PAN Réseau Personnel 1m 10 m 100 m 1 km 10 km 100 km LAN Réseaux Locaux Bus MAN WAN Réseaux Étendus (d’après Guy PUJOLLE)

10 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

11 Propagation POINT A POINT
Le réseau est constitué d’ordinateurs reliés les uns aux autres par des lignes POINT A POINT. Un ordinateur qui reçoit une information - la stocke, - la conserve s’il en est le destinataire ou - la retransmet à l’un ou tous les ordinateurs qui lui sont associés. «STORE AND FORWARD» (Méthode orientée WAN)

12 Quelques Topologies En Anneau En Etoile En Arbre
Ordinateur et/ou commutateur

13 Quelques Topologies Maillé Les différentes topologies peuvent être
Remarquer la position des ordinateurs par rapport aux éléments d’interconnexion Les différentes topologies peuvent être interconnectées

14 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 l’adresse du destinataire pour : conserver le message ou l’ignorer si celui-ci ne la concerne pas (Méthode orientée LAN)

15 Quelques Topologies En Bus
D’une manière générale un émetteur d’ondes (satellite, réseau sans fil,…) antenne Remarquer la position des ordinateurs par rapport aux éléments d’interconnexion

16 Quelques Topologies Appareil d’interconnexion Ordinateur En Anneau
En «Arbre» En Anneau

17 Architecture de Réseau Le MODELE O.S.I

18 Architecture de Réseau
Actuellement les réseaux se réfèrent à 3 architectures : Modèle OSI (Open System Interconnection) normalisé par l’ISO. Modèle fourni par l’environnement TCP/IP. Modèle UIT-T (Union Internationale des Télécommunication) reposant sur ATM

19 Architecture de Réseau
Les réseaux actuels s’inspirent d’une 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). Par contre, la structuration en couche est une constante dans toutes les architectures

20 Structure en Couches Machine A Machine B Protocole
Support de transmission Couche N+1 Couche N Interface N / N+1 ou points d’accès couche N couche N+1

21 Structure en Couches Les SERVICES de la couche N
La couche N offre des services à la couche N+1 lui épargnant ainsi les détails de la mise en œuvre de ces services. Ils sont définis par : Des événements déclencheurs Des primitives associées

22 Structure en Couches Le protocole de niveau N
Le transfert des données entre les deux entités d’un 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.

23 Structure en Couches Interface N / N+1 ou points d’accès (SAP : Service Access Point) Les services sont accessibles par des «points d’accès aux services» (SAP) identifié par une adresse unique.

24 Structure en Couches Échanges entre les couches. Couche N+1 N IDU ICI
Interface SDU ICI IDU SAP En-tête N-PDU Les entités de la couche N échangent des N-PDU par le protocole de la couche N

25 Structure en Couches Échanges entre les couches.
IDU : Interface Data Unit Unité de données entre les interfaces ICI : Interface Control Information Information de commande de l’interface SDU : Service Data Unit Unité de données du service PDU : Protocol Data Unit Unité de données du protocole de la couche

26 Structure en Couches En résumé, les 3 concepts du modèle en couche :
Le SERVICE de la couche N Le PROTOCOLE de la couche N L’interface ou les points d’accès au service N Ainsi : COUCHES (avec leurs SERVICES) + INTERFACES (Points d ’accès aux SERVICES) + PROTOCOLES = ARCHITECTURE DE RESEAU

27 Structure en Couches Les spécifications de l’architecture doit permettre la construction du matériel et l’écriture des programmes pour chaque couche.

28 Le Modèle O.S.I 1 2 3 4 5 6 7 Physique Liaison Réseau Transport
Programme applicatif Programme applicatif Services applicatifs (sécurité, accès aux fichiers et répertoires, partage de ressources, etc) 1 2 3 4 5 6 7 Physique Liaison Réseau Transport Session Présentation Application 7 Interface des programmes utilisateur Structuration et conversion des données 6 Services d'échange de données (conversion, synchronisation, contrôle des dialogues, etc.) Synchronise les échanges de données 5 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.) Routage des données 3 Contrôle de flux Correction des erreurs 2 Encodage et transfert physique des paquets 1 Lien physique

29 Connecté - Non Connecté
Les services rendus par les différentes couches se déclinent selon 2 «philosophies» : Le MODE CONNECTE Il comprend trois phases : Établissement de la connexion, le transferts de donnée et la libération de la connexion. Les deux correspondants sont d’accords sur les paramètres de la connexion soit au préalable soit lors de la connexion. Mode préconisé par la norme.

30 Connecté - Non Connecté
Les services rendus par les différentes couches se déclinent selon 2 «philosophies» : Le MODE NON CONNECTE L’émetteur transmet les données sans s’assurer 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)

31 WAN et RESEAU DE TRANSPORT

32 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 l’utilisateur et la gestion des données.

33 Réseau et Sous-Réseau Nœud de Commutation Réseau de traitement B
Réseau de traitement A Réseau de transport

34 La COMMUTATION Dans ce contexte, l’information est transmise de commutateur (ou Nœud de commutation) en commutateur : C’est la COMMUTATION. Il existe plusieurs types de commutation

35 La Commutation de Circuits
Un circuit physique bidirectionnel est construit entre l’émetteur et le récepteur. Il est construit avant toute transmission d ’information. Il dure tant qu’un des abonnés n’a 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

37 La Commutation de Messages
Message = Suite d’informations 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 N+1 tant qu’il n’a pas reçu complètement et correctement ce message de la part du nœud N-1.

38 La Commutation de Messages
La transmission du message est dynamique au travers du réseau (pas de circuit fixé à l’avance). Cela implique : Un Contrôle de Flux pour que le nœud N ne sature pas la mémoire du nœud N+1 en lui transmettant trop de messages. Des techniques de Routage pour le choix du du nœud suivant.

39 La Commutation de Messages
temps Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Erreur Retransmission Mais la transmission de gros messages comme des fichiers, entraîne : des mémoires intermédiaires importantes, des risques d’erreur qui augmentent avec le volume. D’ou….

40 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 d’appel "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 l’arrivée.

41 La Commutation de Paquets
En cas d’erreur seul le paquet erroné est retransmis (et non le message entier). Si les paquets prennent des routes distinctes, en cas de perte d’un paquet, le plus souvent la reprise est faite sur la totalité du message. Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Erreur Retransmission Nœud 4

42 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.

43 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)

44 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. Informations En-tête 5 octets 48 octets

45 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.)

46 Description du Modèle OSI

47 OSI, Réseau et Sous-Réseau
1 2 3 4 5 6 7 Physique Liaison Réseau Transport Session Présentation Application Programme applicatif SOUS-RESEAU

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)

49 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 (l’émission d’un 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)

50 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 d’erreurs de transmission. Elle définit les règles d'émission et réception des données. Pour cela, elle fractionne l’information en TRAME qu’elle transmet en séquence et gère les trames d’acquittement. 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 l’interconnexion des réseaux hétérogènes. Elle achemine les PAQUETS d ’un bout à l’autre 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. * L’adressage et la traduction des adresses logiques en physiques. La norme X25 se situe à ce niveau

52 Le Modèle O.S.I La COUCHE TRANSPORT
Il s’agit d’une couche de BOUT EN BOUT de l’émetteur au destinataire (Protocole de Bout en Bout). Elle accepte les données de la couche de session, les découpe en PAQUETS et s’assure 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).

53 Le Modèle O.S.I La COUCHE SESSION Première 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 d’une base à partir de plusieurs points du réseau…) .

54 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 d’avoir une compatibilité entre tous les matériels raccordés au réseau. Elle s’intéresse à la signification, à la syntaxe des informations échangées ; TRANSCODAGE (Ascii - Ansi - Ebcdic) Également COMPRESSION et CRYPTAGE. Rôle très important dans un environnement hétérogène.

55 Le Modèle O.S.I La COUCHE APPLICATION
Elle définit de nombreux éléments pour accéder à l’environnement OSI. Exemples : VIRTUAL TERMINAL (VT) Normalisation d’un terminal sur le réseau. REMOTE DATABASE ACCESS (RDA) Accès distant sur les bases de données. Aussi : FTP, Messagerie, Telnet, NFS (NetWork File System),…

56 Le Modèle O.S.I Message à transmettre Application Présentation Session
TRANSACTION Transport MESSAGE Réseau PAQUET Liaison TRAME Physique BIT