Chapitre 3 : Normes associées aux réseaux de communication numérique Normes et Protocoles.

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1 Chapitre 3 : Normes associées aux réseaux de communication numérique Normes et Protocoles

2 Qu’est ce qu’un réseaux de communication ? Un réseau de communication peut être défini comme l’ensemble des ressources matériels et logiciels liées à la transmission et l’échange d’information entre différentes entités. Suivant leur : - organisation, - architecture, - les distances, - les vitesses de transmission, - la nature des informations transmises, Les réseaux font l’objet d’un certain nombre de spécifications et de normes.  Les réseaux sont utilises dans : Les banques, l'assurance, la sécurité, l'internet, la santé, l'administration, le transport,...

3 Normes et Protocoles Classifications des réseaux de communication Les réseaux de communications peuvent donc être classés en fonction du type d’informations transportées et de la nature des entités impliquées (selon le domaine industriel concerné ). On distingue ainsi trois principales catégories de réseaux : Les réseaux informatiques (les données) Les réseaux de télécommunications (la voix, la parole), Les réseaux de les câblo-opérateurs (télédiffusion) (l’image, la vidéo) La tendance actuelle tends vers la réunion de tous ces types de réseaux : les réseaux multimédia.

4 Normes et Protocoles Les réseaux informatiques

5 Normes et Protocoles Les réseaux informatiques

6 Normes et Protocoles Les réseaux informatiques

7 Normes et Protocoles Les réseaux informatiques

8 Normes et Protocoles Les réseaux informatiques

9 Normes et Protocoles Les réseaux de télécommunication

10 Normes et Protocoles Les réseaux de télécommunication

11 Normes et Protocoles Les réseaux des câblo-opérateurs

12 Normes et Protocoles Les réseaux des câblo-opérateurs

13 Normes et Protocoles Les réseaux multimédia

14 Normes et Protocoles Les réseaux multimédia

15 Normes et Protocoles Les réseaux multimédia

16 Normes et Protocoles Historique et évolution des réseaux Historique  années 60 : systèmes de télétraitement ordinateur central multiplexeurs et concentrateurs  années 70 : réseaux de transport Peu d’ordinateurs, peu puissants, coûteux Liaisons bas débit (kbps), très coûteuses Technologies propriétaires incompatibles UT=Unité de Traitement Type 1 : On perdait beaucoup de temps dans la gestion des terminaux de l’UT. Type 2 : Avec un serveur intercalé.

17 Normes et Protocoles Historique et évolution des réseaux Historique  Années 80  Ordinateurs plus nombreux et moins coûteux (PC)  Technologies de transmission haut débit (Mb/s)  Normalisation  Réseaux locaux (ethernet : 1984), Internet  Années 90  Ordinateurs très peu coûteux, très nombreux  Apparition du web  Réseaux à intégration de service (ATM)  Convergence téléphone, données, vidéo  Débits > 100 Mb/s  réseaux cellulaires GSM

18 Normes et Protocoles Historique et évolution des réseaux Historique Fin années 90 => maintenant  Très haut débit > Gb/s  Réseaux d’accès haut débit ADSL (et câble)  Réseaux sans fil (Wifi)  Tout sur IP (Triple Play)  télévision, internet, téléphone  Tout connecté (mobiles, capteurs, …)

19 Normes et Protocoles Historique et évolution des réseaux Objectifs des réseaux  Transporter des informations Deux axes d’évolution orthogonaux  Qualité des communications – Fiabilité ( détection et correction des erreurs ) – Débit (nombre de bits par unité de temps (Kbits/s, Mbits/s, …) – Disponibilité – Sécurité  Réduction des coûts – Partage des ressources entre utilisateurs - Partage des ressources entre types d’usages - Simplicité

20 Normes et Protocoles Réseau numérique à intégration de services Qu'est-ce qu'un réseau RNIS ?  Un réseau numérique à intégration de services (RNIS, en anglais ISDN pour Integrated Services Digital Network) est un réseau de télécommunications constitué de liaisons numériques autorisant une meilleure qualité et des vitesses pouvant atteindre 2 Mbit/s contre 56 kbit/s pour un modem classique.  L'architecture des Réseaux Numériques à Intégration de Services (RNIS) a été conçue pour associer la voix, les données, la vidéo et tout autre application ou service.  La technologie ATM (Asynchronous Transfer Mode) dédiée au réseaux grandes distances (WAN) faisait à l'origine partie des définitions RNIS sous la dénomination RNIS large bande pour les services à haut débit : de 10Mbps à 622Mbps.

21 Normes et Protocoles Réseau numérique à intégration de services Qu'est-ce qu'un réseau RNIS ?  L'Union Internationale des Télécommunication (ITU) a défini la technologie RNIS comme un réseau fournissant une connectivité numérique de bout en bout avec une grande variété de services. Deux caractéristiques importantes des réseaux RNIS les distinguent des réseaux téléphoniques traditionnels : Les connexions sont numériques d'une extrémité à l'autre, RNIS définit un jeu de protocoles d'interface utilisateur/réseau standard. De cette façon, tous les équipements RNIS utilisent les mêmes connexions physiques et les mêmes protocoles de signalisation pour accéder aux services.  RNIS combine la large couverture géographique d'un réseau téléphonique avec la capacité de transport d'un réseau de données supportant simultanément la voix, les données et la vidéo.

22 Normes et Protocoles Réseau numérique à intégration de services Comment fonctionne un réseau RNIS ? Dans un réseau téléphonique analogique, une boucle sur une paire torsadée de fils de cuivre entre le commutateur central de la compagnie de télécommunication et l'abonné supporte un canal de transmission unique. Ce canal ne traite qu'un seul service simultanément : la voix ou les données. Avec un Réseau Numérique à Intégration de Services, la même paire torsadée est divisée en plusieurs canaux logiques.

23 Normes et Protocoles Réseau numérique à intégration de services Les canaux logiques RNIS RNIS définit deux types de canaux logiques que l'on distingue par leurs fonctions et leurs débits.  Les canaux B transmettent à un débit de 64Kbps en commutation de circuit ou de paquet les informations utilisateur : voix, données, fax. Tous les services réseau sont accessibles à partir des canaux B.  Les canaux D transmettent à un débit de 16Kbps en accès de base et 64Kbps en accès primaire. Ils supportent les informations de signalisation : appels, établissement des connexions, demandes de services, routage des données sur les canaux B et enfin libération des connexions. Ces informations de signalisation ont été conçues pour cheminer sur un réseau totalement distinct des canaux B.

24 Normes et Protocoles Réseau numérique à intégration de services Suite de protocoles RNIS

25 Normes et Protocoles Modèle OSI Besoin de normalisation

26 Normes et Protocoles Modèle OSI Besoin de normalisation

27 Normes et Protocoles Modèle OSI Besoin de normalisation

28 Normes et Protocoles Modèle OSI Besoin de normalisation Le Modèle OSI: Le modèle OSI de l'ISO est un modèle à 7 couches, Il décrit le fonctionnement d'un réseau à commutation de paquets. Chaque couche correspond et résout une catégorie de problèmes rencontrés dans la transmission des informations via un réseau.

29 Normes et Protocoles Modèle OSI

30 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches Protocole et Service

31 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches Communication entre deux entités dans le même réseau

32 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches Communication entre réseaux hétérogènes

33 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches Communication entre réseaux hétérogènes

34 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches 2 entités communicant a travers un intermédiaire dans le même réseau

35 Normes et Protocoles Modèle OSI Communication par couches 2 entités communicant a travers un intermédiaire dans 2 réseaux hétérogènes

36 Normes et Protocoles Modèle OSI Encapsulation des données par les différentes couches

37 Normes et Protocoles Modèle OSI Encapsulation des données par les différentes couches

38 Normes et Protocoles Modèle OSI Encapsulation des données par les différentes couches

39 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP  Le modèle TCP/IP fut créé dans les années 1970 par le département de la Défense des États-Unis d’Amérique, plus précisément par l’agence DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).  C’est pour cette raison que vous le trouverez aussi sous l’appellation DoD Mode pour Department of Defense Model (« modèle du département de la Défense »).  Quant au modèle OSI, il a été créé en 1978 par l’Organisation internationale pour la standardisation (ou ISO, International Organization for Standardization).

40 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP protocoles TCP/IP elle est conçue pour répondre à un certain nombre de critères parmi lesquels : 1/ Le fractionnement des messages en paquets; 2/ L'utilisation d'un système d'adresses ; 3/ L'acheminement des données sur le réseau (routage); 4/ Le contrôle des erreurs de transmission de données.

41 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Les rôles des couches TCP/IP: Les rôles des différentes couches sont les suivants :  Couche Accès réseau : elle spécifie la forme sous laquelle les données doivent être acheminées quel que soit le type de réseau utilisé  Couche Internet : elle est chargée de fournir le paquet de données (datagramme)  Couche Transport : elle assure l'acheminement des données, ainsi que les mécanismes permettant de connaître l'état de la transmission  Couche Application : elle englobe les applications standard du réseau (Telnet, SMTP, FTP,...)

42 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Comparaison avec le modèles OSI : 1)Point commun - Modèles en couches - Couche Application similaire mais avec des services différents - Couche Transport et couche Réseau comparables *Toutes deux assurent la commutation des paquets 2) Différences - N’utilise pas les mêmes technologies - Les réseaux sont construits avec TCP/IP - Le modèle OSI est utilisé comme un modèle de référence, et n’est pas implémenté physiquement sur les appareils.

43 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP

44 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Architecture TCP/IP

45 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Architecture TCP/IP

46 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Architecture TCP/IP

47 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP Encapsulation

48 Normes et Protocoles Modèle TCP/IP  Chaque couche contient un certain nombre d’informations (@Mac, @IP, n° de port, …) et ne communique qu’avec les couches voisines.  Chaque protocole intervient à un certain niveau dans l’émission des données. Il est placé dans le niveau correspondant dans le modèle TCP/IP

49 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame La trame est l’entité transportée sur les lignes physiques. Elle contient un certain nombre d’octets transportés simultanément. Le rôle du niveau trame consiste à envoyer un ensemble d’éléments binaires sur une ligne physique de telle façon qu’ils puissent être récupérés correctement par le récepteur. Les protocoles * HDLC (High-level Data Link Control), et de ses dérivés, LAP-B, LAP-D et LAP-F. * Le protocole PPP. * Ethernet.

50 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

51 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

52 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

53 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

54 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

55 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

56 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame Point to Point Protocol

57 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

58 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

59 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

60 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

61 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame  Ethernet est un réseau à diffusion développé à l’origine par les sociétés Xerox, Intel et Digital Equipment. L’IEEE a ensuite normalisé ce réseau par la norme IEEE 802.3, reprise ensuite par l’ISO sous la norme 8802-3.  Les messages transmis par Ethernet sont appelés des trames. Les réseaux Ethernet permettent généralement de transmettre deux types de trames au format légèrement différent : les trames Ethernet V2 et les trames 802.3. Format des trames Ethernet v2  C’est la trame que l’on rencontre dans la plupart des réseaux locaux actuels.

62 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame C’est la trame que l’on rencontre dans la plupart des réseaux locaux actuels.

63 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux trame

64 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet  Il existe plusieurs protocoles de couche 3. Cependant, seuls les deux protocoles suivants sont généralement mis en œuvre : Le protocole IP version 4 (IPv4)Le protocole IP version 6 (IPv6).  Le protocole de base du réseau Internet, IP, pour Internet Protocol, est un protocole pour l’interconnexion des réseaux.  Le protocole IP fait partie de la couche Internet de la suite de protocoles TCP/IP. C'est un des protocoles les plus importants d'Internet car il permet l'élaboration et le transport des datagrammes IP (les paquets de données).

65 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

66 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

67 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

68 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

69 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

70 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

71 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

72 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

73 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux paquet

74 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

75 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

76 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

77 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

78 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

79 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

80 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

81 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

82 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

83 Normes et Protocoles Les protocoles de niveaux segment

84 Normes et Protocoles ADSL DSL (DSL : Digital Subscriber Line)

85 Normes et Protocoles ADSL DSL (DSL : Digital Subscriber Line)

86 Normes et Protocoles ADSL ADSL est né de l’observation qu’une ligne téléphonique possède une bande passante d’environ 1 Mhz dans laquelle seule, une largeur de bande de 4 Khz est utilisée pour les communications téléphoniques. Il reste donc une bande passante importante disponible pour un autre usage. C’est un multiplexage en fréquence qui va permettre son utilisation.  Une bande de 4 kHz est réservée pour la téléphonie classique,  Une bande est réservée pour le flux de données usager vers réseau (Upstream Data : Voie montante).  Une bande est réservée pour le flux de données réseau vers usager (Dowstream Data : Voie descendante).

87 Normes et Protocoles ADSL L’ADSL est une des technologies xDSL les plus avancées en termes de spécifications et de normalisation. Une particularité de l’ADSL est qu’elle permet de supporter la transmission de la voix analogique. Un équipement spécifique, le splitter, permet de transporter sur les liens ADSL les fréquences inférieures à 4 KHz, correspondantes à la voix, du commutateur d’abonnés jusqu’au client. De nombreux services, fournis par l’ADSL, sont directement accessibles sans passer par le commutateur d’abonnés. De nombreuses liaisons ADSL peuvent être gérées par un seul noeud de réseau ou noeud d’accès appelé DSLAM (DSL Access Multiplexer). Du coté client, il nécessaire de disposer d’un modem ADSL. Un équipement splitter permet de séparer le service voix du service donnée.

88 Normes et Protocoles ADSL

89 Normes et Protocoles ADSL La famille xDSL Toute une gamme de technologies – DSL (Digital Subscriber Line) – HDSL (Hight Bit Rate Digital Subscriber Line) – SDSL (Symetric Subscriber Line) – ADSL (Asymetric Digital Subscriber Line) – RADSL (Rate Adaptive Digital Subscriber Line) – VDSL (Very Hight Bit Digital Subscriber Line) – IDSL (ISDN Digital Subscriber Line)