Introduction aux réseaux informatiques

Plan 1.Notion de base sur les réseaux informatiques 2.Les réseaux locaux (LAN) 3.Réseaux Ethernet

1. Notion de base sur les réseaux informatiques Les méthodes de communication changent et évoluent sans cesse. De la presse écrite à la télévision, chaque innovation a développé et amélioré les moyens de communication. La création et l’interconnexion de réseaux de données solides ont un profond impact. Les réseaux de données, destinés à l’origine au transport d’informations d’une entreprise à une autre, ont acquis une nouvelle finalité : ils améliorent la qualité de vie des individus partout dans le monde.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques Les ressources disponibles sur Internet peuvent vous aider à : Choisir en ligne ce que vous allez porter en fonction des conditions météorologiques du jour ; Consulter votre compte bancaire et payer vos factures; Recevoir et envoyer des courriels ou passer un appel téléphonique via Internet; Rechercher des informations et obtenir des conseils d’experts du monde entier, puis publier un message sur un forum pour partager des connaissances; Télécharger des outils de travail, jeu … Apprendre en ligne où et quand vous voulez.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques 1.1. Définition d’un réseau : Un réseau informatique est un ensemble d'équipements interconnectés qui servent à acheminer un flux d'informations. Au minimum, un réseau est composé de deux ordinateurs qui peuvent communiquer entre eux. Un réseau assure: Le partage de fichiers, d'applications; La communication entre personnes; La garantie de l'unicité de l'information (bases de données)

1. Notion de base sur les réseaux informatiques 1.2 Historique : 1969 : Initiation du projet ARPANET par l'ARPA (Advanced Research Projects Agency) : Naissance du concept: Réseau de réseaux, L'ARPA est devenue DARPA (Defense…) et lance le projet de connexion de plusieurs réseaux : Echange standardisé d'informations: Protocole TCP/IP : Connexion des universités américaines: NSFNET permet également de communiquer avec ARPANET : Naissance du Web à Genève, par Tim Berners-Lee : 2300 réseaux sont raccordés à Internet dans le monde.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques 1.3. Type de réseaux : il existe trois types de réseaux selon la distance maximale entre ses deux points les plus éloignés.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques a- Réseau local (LAN) : Il s’étend généralement sur une zone géographique unique et fournit des services et des applications aux personnes au sein d’une structure organisationnelle commune, telle qu’une entreprise, un campus ou une région. Il est administré par une organisation unique.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques Poste à poste (peer to peer) Chaque ordinateur est un peu serveur et un peu client. Cela signifie qu’il est libre de partager ses ressources. Avec serveur dédié (client/serveur) un poste plus puissant, est dédié à des tâches bien précises. Le serveur centralise les données relatives au fonctionnement du réseau. Un LAN peut être:

1. Notion de base sur les réseaux informatiques b- Réseau MAN : Des distances plus grandes, sont couvertes grâce aux câbles à fibres optiques ou au sans fil. La mise en œuvre d’un MAN est possible pour toute une ville.

1. Notion de base sur les réseaux informatiques c- Réseau WAN : Les réseaux étendus utilisent des périphériques réseau spécialement conçus pour effectuer les interconnexions entre les réseaux locaux. La configuration, l’installation et la gestion de ces périphériques sont assurés par des fournisseurs de télécommunication.

2. Les réseaux locaux (LAN) 2.1. Topologie des réseaux L'arrangement physique des éléments d’un réseau est appelé topologie physique. Il en existe trois: 1.La topologie en bus 2.La topologie en étoile 3.La topologie en anneau On distingue la topologie physique de la topologie logique. La topologie logique représente la façon de laquelle les données transitent dans les câbles. (Ethernet, TokenRing, FDDI).

2. Les réseaux locaux (LAN) Bus : C’est l'organisation la plus simple d'un réseau. Tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. facile à mettre en œuvre, par contre si l'une des connexions est défectueuse, c'est l'ensemble du réseau qui est affecté.

2. Les réseaux locaux (LAN) Etoile : C’est une liaison dite « point à point », c’est à dire que les équipements sont reliés individuellement au nœud central et ne peuvent communiquer qu’à travers lui. On utilise les câbles en paires torsadées ou en fibre optique. Si un câble est interrompu, le reste du réseau n’est pas perturbé. Quantité importante de câbles nécessaire.

2. Les réseaux locaux (LAN) Anneau : Les équipements sont reliés entre eux en formant une boucle. On utilise un câble en paires torsadées ou de la fibre optique. Offre deux chemins pour aller d’un point à l’autre. On peut utiliser un double anneau (si l’un est interrompu, les données passent sur l’autre).

2. Les réseaux locaux (LAN) 2. 2 Techniques de contrôle d’accès au support: Certaines topologies réseau partagent un support commun avec plusieurs nœuds. À tout moment, des périphériques peuvent envoyer des données à l’aide de ces supports. Il existe des règles qui régissent la manière de partage des supports. 1.Accès contrôlé : chaque nœud dispose de son tour pour utiliser le support. 2.Accès basé sur le conflit : tous les nœuds sont en concurrence pour utiliser le support.

2. Les réseaux locaux (LAN) Accès contrôlé pour les supports partagés: Les périphériques réseau accèdent tour à tour au support. Lorsqu’un périphérique place une trame sur le support, les autres périphériques attendent que la trame atteigne sa destination. Accès basé sur le conflit pour les supports partagés: Utilise un processus d’accès multiple avec écoute de porteuse (CSMA) pour d’abord détecter si le support véhicule un signal. Si le support est occupé, l’émetteur attend et essaie de nouveau. Si aucun signal porteur n’est détecté, il transmet ses données. Les réseaux Ethernet et sans fil utilisent un contrôle d’accès au support basé sur le conflit.

2. Les réseaux locaux (LAN) 2.3 Quelques normes IEEE 802 Une norme est un processus ou un protocole reconnu par l’industrie du réseau et ratifié par une organisation de normes, telle que l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ou le groupe de travail IETF. Projet 802 : Il définit des normes LAN pour les couches Physiques et Liaison du modèle OSI. Il divise la couche Liaison en deux sous couches: Contrôle d'accès au support (MAC) et contrôle des liaisons logiques (LLC). Les fonctionnalités de LLC sont définies dans la norme ; Les fonctionnalités de MAC et de la couche Physique sont définies dans les normes 802.3, 802.4, et

2. Les réseaux locaux (LAN) pour les réseaux en bus logique notamment Ethernet, qui utilise la méthode d'accès CSMA/CD pour les réseaux en bus utilisant le passage de jeton. Chaque ordinateur reçoit toutes les données, mais seuls les ordinateurs concernés répondent au message de diffusion générale. Un jeton circulant sur le câble détermine qui a le droit d'émettre pour les réseaux en anneau utilisant le passage de jeton. Malgré le nom d'anneau, ce réseau utilise un concentrateur et à l'apparence d'une étoile. Un jeton circulant sur le câble détermine qui a le droit d'émettre.

3. Réseaux Ethernet 3.1. Historique des réseaux Ethernet A la fin des années 60, l’université de Hawaï développa un réseau étendu appelé ALOHA, pour connecter des ordinateurs sur tout le campus. C’est à cette occasion que fut développée la méthode d’accès CSMA/CD. En 1975, Robert Metcalfe et David Boggs présentèrent le premier produit Ethernet. C’était un système à 2,94 Mb/s, qui permettait de connecter plus de cent ordinateurs séparés par une distance d’un kilomètre. Le réseau Ethernet de Xerox rencontra un tel succès que Xerox, Intel corporation et Digital Equipment Corporation élaborèrent une norme pour un réseau Ethernet à 10Mb/s.

3. Réseaux Ethernet 3.2.Caractéristiques d’un réseau Ethernet Ethernet est actuellement l’architecture réseau la plus répandue. Transmet le plus souvent les données à des vitesses de 10Mb/s à 1000Mb/s. Ethernet utilise la méthode d’accès CSMA/CD pour réguler le trafic sur le segment du câble principal. Le support d’un réseau Ethernet est passif; ce sont les ordinateurs allumés qui lui fournissent son alimentation électrique, et il ne tombera en panne que si le support est coupé physiquement.

3. Réseaux Ethernet 3.3 Ethernet aux Normes IEEE à 10Mb/s Les principales mises en oeuvre10 Mbits/s d’Ethernet sont: ‐10BASE5 avec câble coaxial ‐10BASE2 avec câble coaxial ‐10BASE-T avec câble à paires torsadées non blindées de catégorie 3 ou 5 Les premières mises en œuvre d’Ethernet, 10BASE5 et 10BASE2, faisaient appel à un câble coaxial dans un bus physique. Elles ne sont plus appliquées et ne sont, par ailleurs, pas prises en charge par les normes

3. Réseaux Ethernet 10BaseT (10 Mb/s bande de base à paire torsadée) correspond à Ethernet classique qui utilise un câble à paires torsadées non blindé (UTP) pour connecter des ordinateurs. Le câble à paire torsadé blindée (STP) reste compatible avec le 10BaseT. Repose sur une topologie physique en étoile. Ses liaisons peuvent atteindre jusqu’à 100 mètres avant de nécessiter un concentrateur ou un répéteur.

3. Réseaux Ethernet 3.4 Ethernet aux Normes IEEE à 100Mb/s Désigné sous le nom de Fast Ethernet, il peut être mis en œuvre à l’aide de câble en cuivre à paires torsadées ou de supports à fibres optiques. Les mises en œuvre de Fast Ethernet les plus répandues sont les suivantes : ‐100BASE-TX avec câble UTP de catégorie 5 ou supérieure ‐100BASE-FX avec un câble à fibres optiques

3. Réseaux Ethernet 100BASE-TX a été conçu pour prendre en charge les transmissions sur deux paires de câble UTP de catégorie 5 ou deux brins de fibres optiques. La mise en œuvre 100BASE-TX utilise les deux mêmes paires et brochages UTP que 10BASE-T. Toutefois, 100BASE-TX nécessite des câbles UTP de catégorie 5 ou supérieure. 100BASE-FX utilise la même procédure de signalement que 100BASE-TX, mais via un support à fibres optiques. Il utilise des connecteurs d’interface à fibres bon marché (appelés connecteurs SC duplex).

3. Réseaux Ethernet 3.5 Ethernet aux Normes IEEE à 1000Mb/s Sur des réseaux Gigabit Ethernet, les bits se déplacent en une fraction de la durée qu’ils utiliseraient sur des réseaux 100 Mbits/s et 10 Mbits/s. La fréquence des signaux étant plus élevée, les bits deviennent plus sensibles aux interférences. Les mises en œuvre de Gigabit Ethernet les plus répandues sont: ‐ 1000BASE-T Ethernet ‐ 1000BASE-SX et 1000BASE-LX avec câbles à fibres optiques

3. Réseaux Ethernet 1000BASE-T Ethernet fournit une transmission bidirectionnelle simultanée à l’aide de quatre paires de câble à paires torsadées non blindées de catégorie 5 ou supérieure. Une connexion Gigabit Ethernet via un câblage de cuivre permet de faire passer le débit de 100 Mbits/s par paire à 125 Mbits/s soit 500 Mbits/s pour les quatre paires. Chaque paire de câbles transporte les signaux en mode bidirectionnel simultané, ce qui permet de doubler le débit (de 500 Mbits à Mbits/s). 1000BASE-SX et 1000BASE-LX sont insensibles aux bruits électromagnétiques, elles permettent de disposer de bandes passantes plus larges et elles autorisent des distances plus grandes sans répéteur.

3. Réseaux Ethernet Quelques caractéristiques d’un émetteur récepteur Ethernet