1 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Support n°1 Systèmes de communication et Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni IUT Calais Département Informatique Réseaux

2 Insaf Tnazefti Kerkeni Structure du cours 1.Introduction 2.Types de réseaux 3.Réseau informatique 4.Classification des réseaux selon leur taille 5.Fonctions d’un système de communication de données 6.Types de réseaux de communication

3 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Qu’est-ce qu’un réseau ? Un réseau (network) est un ensemble d'objets interconnectés les uns aux autres. Il permet de faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon des règles bien définies.

4 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Types de réseaux Selon le type d'objet, on parlera parfois de: réseau de malfaiteurs: ensemble d'escrocs qui sont en contact les uns avec les autres réseau téléphonique: qui permet de faire circuler la voix entre plusieurs postes de téléphone réseau informatique: ensemble d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes physiques et échangeant des informations sous forme de données binaires …

5 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Réseau informatique Réseau qui relie des systèmes informatiques Pour quoi faire ? échanger des données (transfert de fichiers, courrier électronique,…) partager des ressources (logiciel, imprimante, …) et y accéder à distance => réduire les coûts augmenter la fiabilité du système informatique (duplication) augmenter la puissance du système informatique (évolution progressive) Tout en tenant compte de la qualité des communications Fiabilité Débit Disponibilité Sécurité …

6 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Historique Années 60 : Informatique centralisée Années 70 : Informatique distribuée Années 80: Ordinateurs personnels Années 90: Réseaux Années 2000: Informatique mobile

7 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille (i) Réseaux locaux ou LAN (Local Area Network)  échelle : le site d’une entreprise  privé Réseaux métropolitains ou MAN (Metropolitan Area Network)  échelle : une ville  privé ou public Réseaux longues distances ou WAN (Wide Area Network)  échelle : un pays ou plus  privé ou public

8 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Classification des réseaux selon leur taille (ii)

9 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Un exemple avec deux machines (ii) Système sourceSystème destination (puits) support de transmission machine Amachine B CPUCPU CPUCPU CTL de Comm ETCD Equipement Terminal de Circuit de Données (ex : modem) Adaptateur Adaptation ETTD Equipement Terminal de Traitement de Données (ex : ordinateur) Ligne de Données Circuit de Données

10 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni ETTD et ETCD Équipement Terminal de Traitement de Donnée (ETTD) C’est l’ensemble des appareils qui permettent la communication entre les processus de traitement, les systèmes de stockage, et un équipement terminal de circuits de données. En Général, c’est ordinateur, un automate programmable, une station de travail On appelle en général ETTD : Station, Site, Machine, Hôte, Nœud Équipement Terminal de Circuits de Donnée (ETCD) C’est l’ensemble des appareils d’une station situé entre la ligne et l’équipement terminal de traitement de données On appelle en général un ETCD : modem (modulateur-démodulateur), transceiver (Transmitter-Receiver) Jonction C’est l’interface entre un ETTD et ETCD Spécification des signaux nécessaires aux échanges et à la synchronisation entre deux appareils Une spécification de connecteur (Norme RS232 par exemple).

11 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni ETTD et ETCD Circuits de données c’est un chemin sur le quel un courant électrique qui transporte l’information (les données) existe dans les réseaux, c’est le canal de transmission Un circuit de données peut utiliser des répéteurs ou amplificateurs de signaux (s’il y a un risque de perte de données par atténuation du signal) Types de circuits Circuit Simplex : c’est un circuit de données qui ne permet que la transmission dans un seul sens; il relie un ETTD émetteur à un ETTD récepteur Circuit Full-Duplex : permet la transmission de données simultanément dans les deux sens sur le même circuit Circuit Half-Duplex : permet la transmission de données dans les deux sens mais alternativement sur le même circuit. Types de liaisons Liaison Physique point-à-point : c’est un circuit de données direct entre deux stations Liaison Physique multi-points : c’est un circuit de données direct permettant à plusieurs ETCDs de recevoir les données émise pas un ETCD

12 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Fonctions d’un système de communication de données (i) Génération de signaux adaptation des données informatiques au support de transmission Interfaçage entre les équipements périphériques et le système de transmission Synchronisation entre l’émetteur et le récepteur Gestion des échanges : règles de l’échange (prise de parole, volume de données échangé à chaque échange, les décisions à prendre en cas d’erreur) Détection et correction d’erreur : en transmission de données, les erreurs ne peuvent pas être tolérées Contrôle de flux : la source ne doit pas inonder le récepteur Formatage des messages : accord entre les parties sur la forme des données échangées exemple, le même code binaire pour les caractères

13 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Et s’il y a plus de deux machines ? n = 2, les deux machines sont reliées directement n > 2 : les n machines sont reliées par un réseau toutes les machines partagent un seul et même support les machines sont reliées par des nœuds de traitement intermédiaires

14 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Fonctions d’un système de communication de données (ii) Adressage : la source doit identifier le destinataire Routage : le système doit choisir une route pour acheminer le message en fonction de l’adresse du destinataire du message Optimisation du système partage du support entre différents utilisateurs contrôle de la charge du système contrôle de congestion Protection sécuriser les échanges offrir la garantie à l’émetteur que seul le destinataire a effectivement bien reçu ses données, et au récepteur que les données reçues sont conformes à celles envoyées. Gestion du système

15 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Les différents types de réseaux de communication Classification selon la technique de transmission réseaux de diffusion pas de noeuds de commutation. A chaque station, il y a un émetteur/récepteur qui communique sur le support partagé avec les autres stations. Une émission d’une station est diffusée et reçue par toutes les autres stations Ex : radio, Ethernet réseaux commutés (maillés) transfert de données de la source à la destination (et uniquement à elle) à travers des noeuds de traitement intermédiaires, qui ne regardent pas le contenu des données Ex : réseau téléphonique, Transpac a b c d e f g

16 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Types de commutation La commutation permet d'affecter un canal de transmission à deux utilisateurs désirant échanger des données pendant une certaine durée. Plusieurs types de commutation Commutation de circuit Commutation de paquets ou de messages Commutation de cellules Choix est fonction de critères interdépendants : Distance maximum entre stations Débit minimum et maximum Type de transmission (numérique ou analogique) Nature des informations échangées (données, voix, vidéo, … Connectique Fiabilité, coût, …

17 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de circuits Emetteur Récepteur

18 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de circuits C ’est une méthode de commutation physique Elle consiste à créer dans le réseau un circuit particulier entre l’émetteur et le récepteur avant que ceux ci ne commencent à échanger les informations. Ce circuit est propre aux deux entités communicantes et sera libérer en fin de communication Si pendant un certains les deux entités ne s’échangent pas de données, le circuit reste quand même attribué Toutes les données suivent le même chemin tout au long de la communication C’est l’exemple du réseau téléphonique commuté

19 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de circuits Exemple: RTC Avantages Ordonnancement des données garanti Inconvénients Taux d’occupation important alors que taux d’activité peut être faible Les abonnés monopolisent toutes les ressources durant la connexion Débit identique pour l’émetteur et le récepteur Facturation généralement dépendante du temps et de la distance

20 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de messages Emetteur Récepteur

21 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de messages C ’est une méthode de commutation logique (ou virtuelle) Un message est une suite d'informations formant un tout, par exemple un fichier ou une ligne de commande tapée au clavier d'un ordinateur. La commutation de message consiste à envoyer un message de l’émetteur jusqu’au récepteur en passant de nœud de commutation à un noeud de commutation Chaque noeud de commutation attend d’avoir reçu complètement le message avant de le réexpédier au noeud suivant Cette technique nécessite de prévoir de grandes zones mémoire dans chaque noeud du réseau ou un contrôle de flux pour ne pas saturer le réseau Grand risque d’erreur pour les messages de longue taille Utilisée en Réseau Sémaphore, RNIS

22 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de paquets Emetteur Récepteur

23 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de paquets Un paquet est une suite d'octets, dont le contenu n'a pas forcément une signification et ne pouvant pas dépasser une taille fixée par avance. Apparu dans les années 70 pour résoudre les problème d’erreur de commutation de messages Un message émis est découpé en paquets. On parle de segmentation du message Les paquets sont commutés dans le réseau comme dans le cas des messages La bonne liaison vers le destinataire est trouvée grâce à une table dite de commutation (ou de routage pour la couche 3) Le message est reconstitué à partir du ré-assemblage des paquets reçus par le destinataire Message découpé en paquets (datagrammes) Chaque paquet acheminé dans le réseau indépendamment du précédent Pas de stockage d’informations dans les nœuds intermédiaires

24 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de paquets Avantage Optimisation de l’utilisation des ressources Inconvénients Séquencement des informations non garanti Pas de reprise sur erreur et de contrôle de flux

25 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de paquets ou de messages Exemple: réseaux de telex, systèmes de messagerie Avantages Transfert même si le correspondant distant est occupé ou non connecté Diffusion d’un message à plusieurs correspondant En cas de fort trafic, il n’y a pas de blocage du réseau mais seulement un ralentissement Inconvénients Non adaptée aux applications interactives

26 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Commutation de cellule mixe la commutation de circuits et de paquets de taille fixe Utilisée dans les réseaux hauts débits ATM (Asynchronous Transfert Mode)

27 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Récapitulatif WAN LAN MAN commutationdiffusion RTC Transpac constructeurs RNIS Ethernet Token Ring FDDI typetailledébitdifférences bus d'ordi. LAN WAN < 1mètre < 2-3 km >100km Gbit/s <20Mbit/s multiaccès diffusion support unique <100Kbit/s mémorisation commutation structure maillée MAN <100km >100Mbit/s

28 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Mesures utiles vitesse de transmission vitesse d’émission débit binaire temps de transmission temps d’émission temps de propagation vitesse de propagation bit/s sec sec/km km/sec nombre de bits émis par seconde délai qui s'écoule entre le début et la fin de la transmission d'un message sur une ligne T e = Q / D longueur du message en bit vitesse de transmission temps nécessaire à un signal pour parcourir un suppport d'un point à un autre T p = distance / vitesse de propagation rapidité avec laquelle le signal parcourt le support Ex : lumière : km/sec délai d'acheminement temps de transfert sec temps qui s'écoule entre le début de la transmission d'un message sur une ligne et la fin de sa réception par le destinataireDA = T e + T p

29 Réseaux Insaf Tnazefti Kerkeni Mesures de trafic Taux de connexion (intensité du trafic) Erlang N*T 3600 N : nombre de sessions sur 1h T : durée moyenne d'une session (sec) volume de trafic mesuré pendant 1 h Taux d'activité% Temps de transmission Durée d'une session mesureunitédéfinition utilisation effective de la ligne lors d'une session utilisation d’une ligne sur une période de référence d’une heure