RESEAUX INFORMATIQUES Goren METELA Technicien de Support Informatique.

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1 RESEAUX INFORMATIQUES Goren METELA Technicien de Support Informatique

2  Pour faciliter le partage des données Pourquoi Ie réseau ?  Pour faciliter le partage des ressources  Pour communiquer  Pour faire le transactionnel

3  Définition  Moyen de communication permettant à des individus ou à des groupes de partager les informations et des services.  Ensemble des moyens matériels et logiciels mis en œuvre pour assurer les échanges entre ordinateurs et terminaux informatiques.

4 Elements de base  Terminaux  Données  Type de liaison  Etendue  Protocole

5 Terminaux  Noeud: Tout équipement (ordinateur, concentrateur, imprimante etc.) du réseau informatique possédant une adresse physique.  Adresse physique: Numéro unique et normalisé attribué par le fabricant, et inscrit de façon définitive dans l'équipement. Adresse MAC.  Adresse logique: Numéro unique dans un réseau attribué par l’IT local et/ou géré par le NIC. Adresse IP.  Serveur: Terminal ou Logiciel offrant un service sur le réseau. Il accepte des requêtes, les traite et renvoie le résultat au demandeur.  Client: Terminal ou logiciel utilisant le service offert par un serveur. Il envoie une requête et reçoit la réponse.

6 Données  Bit: Elément binaire ou suite de 0 et 1 représentant de manière élémentaire une information.  Trame: Bloc d’éléments binaires véhiculé simultanément au travers d'un support physique (cuivre, fibre optique, etc.).  Paquet: Portion du message découpé afin d’être transmis d'un terminal vers un autre sur le réseau ou dans un autre réseau. Il inclut un "en-tête", comprenant les informations utiles pour acheminer et reconstituer le message, et il encapsule une partie des données.

7 Liaison  Média: Support permettant le passage de l'information.  Support filaire: Catégorie de support comprenant les câbles coaxiaux, paires torsadées et la fibre optique.  Support non-filaire: Catégorie de support utilisant la liaison hertzienne dont le Bluetooth, le Wifi, le Wimax, …  Bande passante: Quantité d'informations capables de transiter par seconde sur un media donné.  Débit: Quantité d'informations transmise via un canal de communication selon un intervalle de temps donné. Le débit d'une connexion internet s'exprime en kbps.  Segment physique: Câble ou ensemble de câbles reliés sans équipement électronique d'interconnexion.

8  Les utilisateurs du réseau apprécient sa qualité du point de vue débit.  Une lenteur et un temps de latence élevé est insupportable pour les utilisateurs. Liaison

9 Etendue géographique  PAN: Personal Area Network Réseau personnel reliant des appareils électroniques personnels.  LAN: Local Area Network Ensemble de terminaux appartenant à une même organisation et reliés entre eux dans une petite aire géographique par un réseau.  MAN: Metropolitan Area Network interconnexion de plusieurs LAN géographiquement proches à des débits importants. Ainsi un MAN permet à deux nœuds distants de communiquer comme si ils faisaient partie d'un même réseau local.  WAN: Wide Area Network interconnexion de plusieurs LAN à travers de grandes distances géographiques.

10 Etendue fonctionnelle  Intranet: Réseau informatique utilisé à l'intérieur d'une entreprise ou de toute autre entité organisationnelle.  Extranet: Structuration du réseau dans laquelle une organisation s’interconnecte avec ses partenaires commerciaux ou ses parties prenantes.  Internet: Réseau informatique mondial constitué d'un ensemble de réseaux nationaux, régionaux et privés qui sont reliés et qui coopèrent dans le but d'offrir une interface unique à leurs utilisateurs.

11  CARTE RESEAU  NIC Network Interface Card Il s’agit d’une carte qui sert d’interface entre l’ordinateur et le support de transmission.  Carte réseau filaire : munie d’un connecteur RJ45.  Carte réseau non-filaire: munie d’une antenne, elle répose sur les normes 802.11b, 802.11g, 802.11n. EQUIPEMENTS I  REPETEUR  Repeater Equipement simple permettant de régénérer un signal entre deux nœuds du réseau, afin d'étendre la distance du media réseau.  CONCENTRATEUR  Hub Elément matériel possédant un certain nombre de ports, ayant pour but de récupérer les données binaires parvenant sur un port et de les diffuser sur l'ensemble des ports.

12 CONCENTRATEUR  Le hub diffuse sur tous ses ports le message reçu sur un port quelconque.

13 COMMUTATEUR  Switch Type de concentrateur réseau utilisé pour analyser les trames arrivant sur ses ports d'entrée et filtrer les données afin de les aiguiller uniquement sur les ports adéquats.  Il est caractérisé par le nombre de port.  Il peut être manageable ou non; stackable ou non.  Il construit et met à jour une table dynamique d'équivalence adresse MAC/numéro de port de connexion dans sa mémoire interne.

14 COMMUTATEUR  Le switch ne diffuse le message reçu sur un de ses ports que vers le port de la machine concernée

15 PASSERELLE  Gateway Elément matériel et logiciel permettant de faire la liaison entre deux réseaux, afin de faire l'interface entre des protocoles réseau différents. ROUTEUR  Router Equipement d'interconnexion de réseaux informatiques permettant d'assurer le routage des paquets entre deux réseaux ou plus afin de déterminer le chemin qu'un paquet de données va emprunter.

16 PAREFEU  Firewall Equipement servant à filtrer les informations entrantes et sortantes. Ce tri peut se faire selon l’application, l’adresse source, l’adresse de destination, la machine ou le service sollicité.

17 PROXY  Proxy Elément matériel ou logiciel placé entre un client et un serveur afin de surveiller leurs échanges.  Il joue le rôle de mandataire et empêche une connexion directe client-serveur.

18 FIN DE LA 1 ère SEANCE

19 TOPOLOGIES  Il existe deux types de topologie à savoir la topologie physique et la topologie logique. I. TOPOLOGIE PHYSIQUE 1.Définition  La topologie physique désigne la manière dont les équipements sont interconnectés en réseau.

20 A.Topologie en bus  Dans une topologie en bus, tous les ordinateurs sont connectés à un seul câble continu ou segment.  Les avantages de ce réseau : coût faible, faciliter de mise en place, distance maximale de 500m pour les câbles 10 base 5 et 200m pour les câbles 10 base 2. La panne d’une machine ne cause pas une panne du réseau.  Les inconvénients : s’il y a une rupture d’un bus sur le réseau, la totalité du réseau tombe en panne. Le signal n’est jamais régénéré, ce qui limite la longueur des câbles, il faut mettre un répéteur au-delà de 185 m.  La technologie utilisé est Ethernet 10 base 2. 2. Types

21 IMAGE DE LA TOPOLOGIE EN BUS

22 La topologie en étoile est la plus utilisée. Dans la topologie en étoile, tous les ordinateurs sont reliés à un seul équipement central : le concentrateur réseau. Ici le concentrateur réseau peut être un concentrateur, un commutateur, un routeur… Les avantages de ce réseau ce que la panne d’une station ne cause pas la panne du réseau et qu’on peut retirer ou ajouter facilement une station sans perturber le réseau. Il est aussi très facile à mettre en place. Les inconvénients sont que le coût est un peu élevé, la panne du concentrateur centrale entraine le disfonctionnement du réseau. La technologie utilisé est Ethernet 10 base T, 100 base T B. Topologie en étoile

23 IMAGE DE LA TOPOLOGIE EN ETOILE

24  Dans un réseau possédant une topologie en anneau, les stations sont reliées en boucle et communiquent entre elles avec la méthode « chacun à son tour de communiquer ». Elle est utilisée pour le réseau token ring ou FDDI. C. Topologie en anneau

25 Avec cette topologie, chaque poste est reliée directement à tous les postes du réseau. Avantages : garantie d’une meilleure stabilité du réseau en cas d’une panne du nœud. Inconvénients : difficile à mettre en œuvre et ne peut pas être utilisé dans les réseaux internes Ethernet. Il peut facilement devenir très coûteux. D. Topologie maillée

26 Dans une topologie en arbre appelée aussi topologie hiérarchique, le réseau est divisé en niveau et on a tendance à voir qu’on est en face d’un arbre généalogique. E. Topologie en arbre

27 La topologie mixte est une topologie qui mélange deux ou plusieurs topologies différentes N.B. Il existe d’autres topologies utilisées dans le cadre des recherches dont la topologie en grille, toroidale,… F. Topologie mixte

28 ARCHITECTURE 1.Architecture Mainframe Avant que n'apparaisse le mode client-serveur, les réseaux informatiques anciens sont configurés autour d'un ordinateur central de grande puissance appelé "Mainframe" qui gère toutes les sessions utilisateurs ouvertes par l'ensemble des terminaux-utilisateurs qui lui sont reliés. Avantage: La gestion centralisée d'un tel dispositif est facilitée. Inconvénient : La performance globale repose sur les capacités de traitement du "mainframe" central.

29 En réalité toute les architectures actuelles sont clients serveurs et regroupées en deux dont: Architecture Peer to Peer et Architecture N tiers avec N>1. L'environnement client/serveur désigne un mode de communication à travers un réseau entre plusieurs programmes ou logiciels dont l'un est qualifié de client et envoie des requêtes ; l'autre ou les autres, qualifiés de serveurs attendent les requêtes des clients et y répondent.

30 Le réseau est dit pair à pair (peer-to-peer en anglais, ou P2P),lorsque chaque ordinateur connecté au réseau est susceptible de jouer tour à tour le rôle de client et celui de serveur. N.B. La gestion est décentralisée 2. Architecture Peer to Peer Ce type d'architecture ( 2-tier en anglais ) caractérise les systèmes client- serveur où le poste client demande une ressource au serveur qui la fournit à partir de ses propres ressources. 3. Architecture à 2 niveaux

31 REGLES DES COMMUNICATIONS ET PROTOCOLES RÉSEAU

32 RÈGLES DE COMMUNICATION  Un réseau peut être très complexe et consister en des périphériques connectés à Internet, ou alors très simple, comme deux ordinateurs connectés directement entre eux par un seul câble. Tous les niveaux de complexité sont possibles. La taille, la forme et la fonction des réseaux peuvent varier. Cependant, il ne suffit pas de connecter physiquement des périphériques finaux pour permettre la communication. Les périphériques doivent également savoir comment communiquer.

33  Les personnes échangent des idées par de nombreuses méthodes de communication différentes. Cependant, quelle que soit la méthode choisie, tous les modes de communication ont en commun trois éléments. Le premier de ces éléments est la source du message, ou l'expéditeur. Les sources d'un message sont les personnes, ou les périphériques électroniques, qui doivent envoyer un message à d'autres personnes ou périphériques. Le deuxième élément de communication est la destination ou le récepteur du message. La destination reçoit le message et l'interprète. Le troisième élément, appelé canal, est constitué par le support qui fournit la voie par laquelle le message se déplace depuis la source vers la destination.

34 LE MODELE OSI ET TCP/IP Nous distinguons deux modèles en réseau informatique. Le modèle OSI et le modèle TCP/IP 1.LE MODELE OSI A.Définition Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) d’interconnexion des systèmes ouverts décrit un ensemble de spécifications pour une architecture réseau permettant la connexion d’équipements hétérogènes. Le modèle OSI normalise la manière dont les matériels et les logiciels coopèrent pour assurer la communication réseau. Il est subdivisé en 7 couches.

35 B.1 La couche Physique La couche PHYSIQUE transmet des flux de bits bruts sur le support de communication. La couche PHYSIQUE est en relation directe avec la carte réseau. Les fonctions de la couche PHYSIQUE sont : La gestion du branchement au support :  Le branchement du câble à la carte réseau  La définition du nombre de broches du connecteur  La fonction de chacune des broches du connecteur  La gestion des signaux, électriques, optiques, mécaniques :  L’encodage et la synchronisation du flux de bits  La durée de chaque bit, les caractéristiques de l’impulsion électrique ou optique  La méthode d’accès des bits sur le support de communication :  L’envoie des trames sur le réseau B. Présentation des couches du modèle OSI

36 La couche LIAISON (DATA LINK LAYER) gère le transfert des trames. Une trame est une structure logique et organisée dans laquelle sont placées les données. La structure d’une trame est toujours la même. La trame est constituée de plusieurs éléments et dans un ordre précis : L’en-tête :  Numéro d’identification du destinataire  Numéro d’identification de l’expéditeur  Des informations de contrôle pour la détection du type de trame, le routage et la segmentation des données Le coprs:  Les données La queue :  Des informations CRC (Cyclical Redundancy Check) pour la correction et  La vérification des erreurs dans la transmission d’un paquet B.2. La couche Liaison

37 Les fonctions de la couche LIAISON : La préparation des trames pour la couche PHYSIQUE : La fabrication des trames en fonction de la méthode d’accès au réseau. La division des messages en trames de bits bruts ou leur regroupement. Le contrôle CRC des erreurs dans la transmission d’un paquet. L’envoie et la réception d’un accusé de réception pour chaque trame, sinon la trame est réexpédiée.

38 La couche RESEAU se charge de l’adressage des messages. La couche RESEAU fourni un schéma d’adressage. La couche RESEAU traduit les adresses logiques (les adresses IP) en adresses physiques (les adresses MAC des cartes réseaux). Les fonctions de la couche RESEAU :. La traduction des adresses et des noms logiques en adresses physiques  Le routage des messages en fonction de leur priorité et de l’état du réseau  La gestion du trafic sur le réseau  La commutation de paquets  Le contrôle de l’encombrement des messages sur le réseau  Le découpage ou le réassemblage des messages en fonction de la capacité de la carte réseau (et de celle de son correspondant) B.3. La couche Réseau

39 La couche TRANSPORT s’assure que les paquets ont été reçus dans l’ordre, sans erreurs, sans pertes, ni duplication. La couche TRANSPORT gère l’empaquetage et le réassemblage des paquets ainsi que le contrôle et la correction des erreurs. Les fonctions de la couche TRANSPORT :. La division des messages longs en plusieurs paquets  Le contrôle de la taille des paquets  Le regroupement des messages courts en un seul paquet  Le rassemblement des paquets en un seul message  L’extraction et la reconstitution du message d’origine  L’envoi et la réception d’un accusée de réception  Le contrôle du flux et la correction des erreurs dans la reconstitution des paquets B.4. La couche Transport

40 La couche SESSION (SESSION LAYER) gère la connexion entre deux ordinateurs du réseau. Les fonctions de la couche SESSION :. L’ouverture et la fermeture d’une connexion (d’une session)  La reconnaissance des noms  La synchronisation des tâches utilisateur à l’aide de points de contrôle  Le contrôle du dialogue entre les processus communicants (qui transmet, à qui, à quel moment, pour combien de temps, …) B.5. La couche session

41 La couche PRESENTATION détermine le format utilisé pour l’échange des données entre ordinateurs du réseau. Les fonctions de la couche PRESENTATION :. La conversion du format issu de la couche APPLICATION en un format standard  La conversion des protocoles  La traduction et l’encodage des données  La conversion du jeu de caractères  L’exécution des commandes graphiques  La compression ou la décompression des données  Un utilitaire appelé « redirecteur » (REDIRECTOR) opère sur la couche PRESENTATION et permet de rediriger les opérations d’Entrée/Sortie vers les ressources d’un serveur. La couche PRESENTATION permet par exemple d’afficher des données UNIX sur un écran MS-DOS. B.6. La couche Présentation

42 La couche APPLICATION (APPLICATION LAYER) joue le rôle d’une interface d’accès des applications au réseau. La couche APPLICATION concerne les applications réseaux qui tournent sur un poste (TELNET, FTP,…), et correspond à l’interface de l’utilisateur. Les fonctions de la couche APPLICATION :. La gestion des applications réseaux  Utilitaires de transfert de fichiers  Logiciels d’accès aux bases de données  Messagerie électroniques  L’accès au réseau  Le contrôle du flux et la correction des erreurs B.7. La couche application

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44 Ci-dessous la position des équipements dans le modèle OSI 1. Couche Physique : hub, répéteur, média,… 2. Couche Liaison: pont, Switch, carte réseau,… 3. Couche Réseau: passerelle, routeur,…

45 2. LE MODELE TCP/IP Le modèle de protocole TCP/IP pour les communications interréseau fut créé au début des années 1970 et est appelé modèle Internet. Comme l'illustre la figure, il définit quatre catégories de fonctions qui doivent intervenir pour que les communications aboutissent. L'architecture de la suite de protocoles TCP/IP suit la structure de ce modèle. Pour cette raison, le modèle Internet est généralement appelé modèle TCP/IP. La plupart des modèles de protocole décrivent une pile de protocoles spécifique au fournisseur. Cependant, comme le modèle TCP/IP est une norme ouverte, aucune entreprise ne contrôle la définition du modèle. Les définitions de la norme et des protocoles TCP/IP sont traitées dans un forum public et définies dans un ensemble de documents RFC disponible au public. Les documents RFC contiennent les spécifications formelles des protocoles de communication de données ainsi que des ressources qui décrivent l'utilisation des protocoles.

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47 COMPARAISON ENTRE LE MODELE OSI ET TCP/IP Les protocoles qui constituent la suite de protocoles TCP/IP peuvent être décrits selon les termes du modèle de référence OSI. Dans le modèle OSI, la couche d'accès au réseau et la couche application du modèle TCP/IP sont subdivisées pour décrire les fonctions distinctes qui doivent intervenir sur ces couches. Au niveau de la couche d'accès au réseau, la suite de protocoles TCP/IP ne spécifie pas quels protocoles utiliser lors de la transmission à travers un support physique ; elle décrit uniquement la remise depuis la couche Internet aux protocoles réseau physiques. Les couches OSI 1 et 2 traitent des procédures nécessaires à l'accès aux supports et des moyens physiques permettant d'envoyer des données à travers un réseau.

48 Comme l'illustre la figure, les principaux points communs entre les deux modèles de réseau se situent aux couches OSI 3 et 4. La couche 3 du modèle OSI, c'est-à-dire la couche réseau, est utilisée de manière presque universelle pour décrire l'éventail de processus qui interviennent dans tous les réseaux de données afin d'adresser et d'acheminer les messages à travers un interréseau. Le protocole IP est le protocole de la suite TCP/IP qui contient la fonctionnalité décrite à la couche 3 du modèle OSI. La couche 4, c'est-à-dire la couche transport du modèle OSI décrit les services et les fonctionnalités de base qui assurent l'ordre et la fiabilité des données acheminées entre les hôtes source et de destination. Ces fonctions incluent l'accusé de réception, la reprise après erreur et le séquencement. Au niveau de cette couche, les protocoles TCP et UDP de la suite TCP/IP fournissent les fonctionnalités nécessaires. La couche application TCP/IP inclut plusieurs protocoles qui fournissent des fonctionnalités spécifiques à plusieurs applications d'utilisateur final. Les couches 5, 6 et 7 du modèle OSI servent de références aux développeurs et aux éditeurs de logiciels d'application pour créer des produits qui fonctionnent sur les réseaux.

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51 FIN DE LA PREMIERE PARTIE