RESEAUX & COMMUNICATIONS

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1 RESEAUX & COMMUNICATIONS
GENERALITES & PRINCIPES Version 99

2 GENERALITES ET PRINCIPES DE BASE
DEFINITIONS ET PRINCIPES DE BASE TYPES D'INFOS ET CONFIGURATIONS TECHNIQUES DE TRANSMISSION TECHNIQUES DE COMMUTATION HIERARCHIE DES PROTOCOLES PROTOCOLES DE SIGNALISATION NORMES ET STANDARDS CLASSIFICATION DES RESEAUX LA DEREGULATION DANS LES RESEAUX

3 TRAITEMENTS DE L'INFORMATION
RENSEIGNEMENT (diffusé ou interactif) INFORMATIQUE Traitement AUTOMATIQUE de l'INFORMATION TELE-INFORMATIQUE Traitement à DISTANCE de l'INFORMATION TELEMATIQUE TELE-INFORMATIQUE empruntant des réseaux de TELECOMMUNICATIONS AUTOROUTES DE L'INFORMATION Moyens de TELECOMMUNICATIONS permettant l'accès à l'INFORMATION

4 POURQUOI COMMUNIQUER ? LA COMMUNICATION ENTRE DEUX SYSTEMES INFORMATIQUES A POUR BUT D'ASSURER UN (DES) SERVICE(S) A L'UTILISATEUR LES SERVICES OFFERTS PAR LA COMMUNICATION VARIENT EN FONCTION DE L'EVOLUTION TECHNOLOGIQUE DE LA TELEMATIQUE Transmission de la voix Transmission de l'écrit Transmission des images (Video) Voix + Ecrit + Vidéo = MULTIMEDIA

5 NOTIONS DE TELEMATIQUE
UTILISATION CONJOINTE DES TECHNIQUES DES TELECOMMUNICATIONS ET DE L'INFORMATIQUE Réseaux, Ordinateurs, Terminaux, Logiciels... ACCES POUR TOUS A L'ENERGIE INFORMATIQUE Le particulier, les professionnels SERVICES SUPPORTS: Moyens permettant de transporter l'information TELE-SERVICES Contenu de l'information au service des utilisateurs services de CONSULTATION services de TRANSACTIONS

6 L'INFORMATIQUE CENTRALISEE
TRAVAUX EN "BATCH" OU TEMPS DIFFERE ORDINATEUR CENTRAL AVEC IMPRIMANTES ET DISQUES T'ERMINAUX DE CONSULTATION/TRANSACTIONS

7 L'INFORMATIQUE REPARTIE
ORDINATEURS PERSONNELS DOWNSIZING RESOURCE NON PARTAGEE

8 L'INFORMATIQUE EN RESEAU
RESOURCE PARTAGEE RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES

9 LA TELE-INFORMATIQUE ACCES AUX RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS PUBLICS
RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES PASSERELLE DE COMMUNICATION RESEAU LOCAL DE TRANSMISSION DE DONNEES

10 LA NATURE DES INFORMATIONS TRANSMISES
LA VOIX par nature analogique la parole: 300 à 3000 Hz la Hi-Fi: jusqu'à Hz peut être convertie en numérique (échantillonnage) L'ECRIT, LE TEXTE par nature numérique nécessite un codage: n bits / caractère transmis alpha-numérique, alpha-géométrique, graphique peut-être transmis en analogique (Modems) L'IMAGE, LA VIDEO peut être transmise en analogique ou numérique le codage dépend de la définition (pixels, couleurs)

11 TRANSMISSION DE LA VOIX
TERMINAL ANALOGIQUE RESEAU ANALOGIQUE CATV: câble coaxial conversion anal/num. RESEAU NUMERIQUE ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

12 TRANSMISSION DE TEXTE MODEM CATV: câble coaxial RESEAU NUMERIQUE
TERMINAL NUMERIQUE conversion num./anal.. MODEM RESEAU ANALOGIQUE ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

13 TRANSMISSION DE L'IMAGE
RESEAU ANALOGIQUE CATV: câble coaxial conversion de codes PAL,SECAM. RESEAU NUMERIQUE TERMINAL RECEPTEUR ELEMENT DE CODAGE MEDIA DE TRANSMISSION TERMINAL

14 TRANSMISSION MULTIMEDIA
ACCES AUX AUTOROUTES DE L'INFORMATION conversion anal/num. VOIX RESEAUX SATELLITES DONNEES RESEAUX FIBRE OPTIQUE IMAGES

15 CONFIGURATION D'UN RESEAU
TERMINAL RESEAU JONCTION CODAGE CENTRE DE TRANSIT LIGNE D'ABONNE CENTRE D'ACCES CODAGE JONCTION RESEAU DE TRANSMISSION RESEAU DE COMMUTATION TERMINAL

16 TRANSMISSION ET COMMUTATION
LA TRANSMISSION Permet d'acheminer l'information jusqu'à l'usager final Terminaux, Eléments de Codage, Médium de Communication LA COMMUTATION Permet d'aiguiller la communication à l'intérieur du réseau Permet d'optimiser les réseaux de télécommunications Autocommutateurs, Centraux, Multiplexeurs, Répartiteurs

17 LE RESEAU DE TRANSMISSION
JONCTION - SOURCE ET COLLECTEUR DES DONNEES: - TRAITEMENT - STOCKAGE - CONTROLE - CODAGE ET DECODAGE DES DONNEES - ADAPTATION AU MEDIA DE TRANSMISSION RESEAU ETTD: EQUIPEMENT TERMINAL DE TRAITEMENT DES DONNEES ETCD: EQUIPEMENT TERMINAL DE CONTROLE DES DONNEES LIGNE

18 CARACTERISTIQUES D'UNE TRANSMISSION
LE DEBIT C'est la vitesse à laquelle le réseau est capable de transmettre l'information en BITS/S, BAUDS, CARACTERES/S, PAGES/S... LE TEMPS DE PROPAGATION C'est le temps mis par l'information pour traverser le réseau de bout en bout LE TAUX D'ERREURS C'est le nombre d'erreurs détectées par quantité d'information transmise: erreurs BITS, TRAMES... LE TAUX DE COUVERTURE C'est l'étendue du réseau: local, national, planétaire

19 TYPE DE LIAISON (1) utilisé en TELECOM LIAISON PARALLELE LIAISON SERIE
un fil par "BIT"(N fils) grande vitesse câblage important "BUS" d'ordinateurs LIAISON SERIE TOUS LES "BITS" sur un fil câblage réduit "N" fois plus lent utilisé en TELECOM A B A B

20 TYPE DE LIAISON (2) utilisé en TELECOM LIAISON SYNCHRONE A B
un fil d'horloge pour la synchronisation performance max. problèmes sur longues distances pour très hauts débits LIAISON ASYNCHRONE séparateurs de début et fin de message (START/STOP) utilisé en TELECOM A B SYNCHRO START BIT A B

21 TYPE DE LIAISON (3) MODE SIMPLEX OU UNIDIRECTIONNEL
liaison dans un seul sens exemple: ordinateur vers imprimante MODE SEMI-DUPLEX, HALF-DUPLEX, A L'ALTERNAT, ou PING-PONG liaison altenativement dans un sens puis dans l'autre partage de temps MODE DUPLEX INTEGRAL OU FULL DUPLEX transmission simultanée dans les deux sens c'est le mode le plus performant, indispensable en transmission multimédia techniques sophistiquées de transmission utilisées dans les réseaux de télécommunications.

22 TOPOLOGIE: LIAISONS POINT-A-POINT
liaison unique et directe entre 2 noeuds du réseau en étoile arborescente N1 N2 N1 N2 N4 N3 N6 N5 N1 N2 N3 N4 N5

23 TOPOLOGIE: LIAISONS MULTI-POINTS
un noeud est relié à plusieurs autre noeuds par une liaison unique et commune en BUS en ANNEAU N1 N2 N3 N4 N5 Nx N1 N2 N3 Nx

24 TOPOLOGIE: RESEAUX MAILLES
LIAISONS MAILLEES les noeuds sont interconnectés entre eux par de multiples liaisons différentes c'est une configuration multi-points c'est la configuration type des réseaux de Télécommunications N1 N2 N4 N3 N6 N5

25 CODAGE: FONCTIONS MODEMS
ADAPTATION D'UN TERMINAL NUMERIQUE A UN CONDUIT ANALOGIQUE (Réseau téléphonique) Modem =Modulateur/Démodulateur; c'est un élément de controle (décodage) de données (ETCD) transcodage: fréquences analogiques (3000 Hz) vers signaux numériques Techniques: modulation d'amplitude, fréquence, phase de 300 Bits/s (V21) à 72/144KBits/s (V35, V36, V37) MODEM Jonction numérique Ligne analogique

26 CODAGE: FONCTIONS ECHANTILLONNAGE
ADAPTATION D'UN TERMINAL ANALOGIQUE A UN CONDUIT NUMERIQUE, CONVERSION D'UN SIGNAL ANALOGIQUE EN DONNEES NUMERIQUES signaux analogiques dans la bande HZ il faut échantillonner à au moins deux fois la fréquence max. (Théorême de SHANNON) soit 8000 HZ chaque échantillon est codé sur 8 Bits soit un débit de 8*8 = 64 KBit/s Valeur sur 8 Bits ( 7 + signe) Fréquence d'échantillonnage à 8000 HZ

27 CODAGE: FONCTIONS DE COMPRESSION
PERMET D'ECHANTILLONNER A DES FREQUENCES INFERIEURES, ET DONC REDUIRE LES DEBITS BINAIRES CODAGE DE LA PAROLE réduction de 64 à 32, 16 voire 9,6Kbits/s TRANSMISSION DE DONNEES codage en ligne type HDSL/ADSL permettant de transmettre des données jusqu'à 2Mbit/s sur paire torsadée CODAGE DE L'IMAGE codage MPEG1/MPEG2 (H261) permettant la transmission d'images de visio-conférence à des débits entre 64K et 2Mbit/s (codage par transformée de Fourier, codage par régions...)

28 MEDIA DE TRANSMISSION DEBITS ADMISSIBLES 1K 10K 100K 1M 10M 100M 1G
PAIRE TORSADEE 2M CATV CABLE COAXIAL 155M FIBRE OPTIQUE OU LIAISON SATELLITE >10G 34MBIT/S: VIDEO HAUTE-DEFINITION 2MBIT/S: VIDEO NON COMPRESSEE 64KBIT/S: VOIX NON COMPRESSÉE VISIO COMPRESSEE 9,6KBIT/S: VOIX COMPRESSEE

29 LA FIBRE OPTIQUE: AVANTAGES
BANDES PASSANTES LARGES JUSQU'A 10GHZ INSENSIBLE AUX PERTURBATIONS ELECTROMAGNETIQUES ENCOMBREMENT REDUIT (rapport 6 / câble) TAUX D'ERREURS REDUITS (<10-10) HAUTE SECURITE (localisation aisée des ruptures) COUT FAIBLE (sur 200KM, 3 fois moins cher que le cuivre) CAPACITES D'EXTENSION malgré..... REPETEURS NECESSAIRES TOUS LES 50/90KM CONNECTIQUE ENCORE FRAGILE ET COUTEUSE

30 LA FIBRE OPTIQUE: DEPLOIEMENT
EN 1980: CABLAGE EXPERIMENTAL DE FOYERS A BIARRITZ EN 1985: DEPLOIEMENT DU PLAN CABLE DE FRANCE TELECOM DEPUIS 1990: CABLAGE DES ARTERES DE TRANSMISSION EN SDH (155MBIT/S ET AU-DELA) EN 1998: 6 Millions de prises, 2 Millions raccordés EN 2000: PREVISION DE KM DE CABLE (20000 sur réseau national, en régional) EN 2010: CABLAGE INTEGRAL DU RESEAU 1 FIBRE = 8000 voies de parole ou 16 canaux TV 1 CABLE = 10, 20 ou 30 fibres......

31 TECHNIQUES DE COMMUTATION
TYPES DE COMMUTATION: comment établir une connexion à travers le réseau ? Commutation de circuits Commutation de paquets Commutation de messages TECHNIQUES DE ROUTAGE: comment sélectionner le chemin à travers le réseau ? Routage fixe, alterné, adaptatif, par diffusion TECHNIQUE DE CONTROLE DE FLUX: comment adapter des différences de débits à travers le réseau ? transmission "élastique" des paquets dans le réseau

32 LA COMMUTATION DE CIRCUITS
information connexion directe, transparente à travers le réseau temps de transfert fixes et minimum mais.... éxige des débits, codes,formats ... identiques aux extrémités inefficacité, risque de blocage en cas d'incident EXEMPLE: le réseau téléphonique commuté (RTC)

33 LA COMMUTATION DE PAQUETS
information N2 N3 information N4 N5 N6 établissement d'un circuit virtuel à travers le réseau optimisation des resources du réseau adaptation des débits par controle de flux: découpage des informations en paquets mais.... temps de transfert fluctuants et plus élevés complexité des noeuds de réseaux (protocoles) EXEMPLE: le réseau TRANSPAC (TPC)

34 MODES DE CONNEXION MODE SANS CONNEXION (CONNECTIONLESS)
pas d'établissement de connexion, le terminal est toujours à l'écoute si le terminal se reconnait: il se "LOGIN/LOGOUT" sur le réseau MODE CONNECTE SUR LIAISONS PERMANENTES OU SEMI-PERMANENTES la connexion est établie préalablement par un "Serveur de Connexions" lié au système de management la liaison est établie à travers un BRASSEUR (CROSS-CONNECT) MODE COMMUTE AVEC SIGNALISATION le terminal est capable d'établir la connexion la liaison est établie à travers un COMMUTATEUR (SWITCH)

35 LA SIGNALISATION C'EST L'ENSEMBLE DES SIGNAUX NECESSAIRES A LA GESTION D'UNE COMMUNICATION signaux d'établissement/rupture de la communication signaux de controle, taxation signaux de surveillance, maintenance communication établissement rupture contrôle

36 CARACTERISTIQUES DE LA SIGNALISATION
NATURE DES SIGNAUX DE SIGNALISATION aujourd'hui: analogiques sur la ligne téléphonique (sonnerie, invitation, occupation...) tendance: séquences numérique comme sur le RNIS (plus riche, accessible en cours de communication). RESEAUX DE SIGNALISATION aujourd'hui: la signalisation emprunte le même réseau que les voies de parole (encombrement des voies) tendance: avoir des voies séparées: canal de signalisation dans le RNIS (Canal D), ou réseau sémaphore superposé au réseau de parole (SS7) Pour un établissement rapide des communications.

37 Signalisation RNIS: un exemple
Réseau Sémaphore SS7 Canal D D Canaux de Signalisation E1 – IT-16 Réseau de commutation voix-données Canaux B

38 PROTOCOLES de Signalisation Abonnés (UNI)
TERMINAL APPELANT TERMINAL APPELE ESTABLISH / SET-UP (Adresse,VPI,VCI,Débit) ACCEPT / CONNECT (REJECT / RELEASE) DISCONNECT / RELEASE COMMUNICATION EFFICACE

39 PROTOCOLES: NIVEAUX RESEAU
PROTOCOLE AU NIVEAU PHYSIQUE définit: le médium, la connectique, les signaux électriques, les codages des bits pour LIAISONS POINT-A-POINT niveau BITS PROTOCOLE D'ACCES définit: l'adrzssage, les priorités, les collisions pour LIAISONS MULTI-POINTS niveau TRAMES PROTOCOLE DE ROUTAGE définit: les chemins, le routage, la gestion de flux, la gestion des erreurs, les transcodages pour LIAISONS MAILLEES niveau PAQUETS, MESSAGES, CELLULES N1 N2 N1 N2 N3 N4 N5 Nx N1 N2 N4 N3 N6 N5

40 PROTOCOLES: NIVEAUX APPLICATIFS
PROTOCOLE DE GARANTIE DE RECEPTION emballage des données, découpage et réassemblage, accusé de réception, retransmission si erreurs PROTOCOLES DE GESTION DE COMMUNICATIONS SIMULTANEES gestion de communications simultanées, partage de la liaison, état des communications PROTOCOLES LINGUISTIQUES adaptation des formats, codes, présentation des données PROTOCOLES D'ENTENTE type d'échange, type d'application

41 PROTOCOLES: MISE EN COMMUNICATION
NIVEAUX APPLICATIFS NIVEAUX RESEAU NIVEAUX APPLICATIFS NIVEAUX RESEAU CATV: câble coaxial

42 PROTOCOLES: HIERARCHIES
EXEMPLE 1: RELATIONS ENTRE DEUX ENTREPRISES un protocole par niveau des interfaces entre couches on ne court-circuite pas les niveaux l'information doit "remonter" ou "redescendre" DIRECTION DIVISION SERVICE INDIVIDU ENTREPRISE A ENTREPRISE B PROTOCOLE I N T E R F A C réunions annuelles réunions mensuelles réunions hebdomadaires dialogue quotidien

43 PROTOCOLES: EMBALLAGE DE L'INFO.
EXEMPLE 2: FONCTIONNEMENT DE LA POSTE Mr DURAND envoie une lettre à Melle DUPONT information utile: lettre +enveloppe Boite ax lettres: protocole du facteur Bureau de Poste: protocole du préposé Centre de tri Acheminement

44 LES 7 COUCHES DE PROTOCOLES (1)
7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION FICHIER 4: TRANSPORT MESSAGES 3: RESEAU PAQUETS/CELLULES/SLOTS 2: LIAISON TRAMES 1: PHYSIQUE ELEMENTS BINAIRES / BITS

45 LES 7 COUCHES DE PROTOCOLES (2)
7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION 4: TRANSPORT 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE TYPE D'APPLICATION SUPPORTEE PAR LE RESEAU FORMAT DES DONNEES STANDARD DES TERMINAUX SUIVI DES COMMUNICATIONS, INTERACTIONS ENTRE APPLICATIONS INTEGRITE DE L'INFORMATION DE BOUT EN BOUT ACHEMINEMENT DE L'INFORMATION A TRAVERS LE RESEAU FORMATS DE DONNEES ENTRE NOEUD, MODES D'ADRESSAGE, PRIORITES D'ACCES ACHEMINEMENT DES DONNEES SUR LA LIGNE DE TRANSMISSION

46 INTERACTIONS ENTRE PROTOCOLES
7: APPLICATION 7: APPLICATION 6: PRESENTATION PASSERELLE 6: PRESENTATION 5: SESSION 5: SESSION 4: TRANSPORT 4: TRANSPORT 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE 3: ROUTEUR 3: RESEAU 2: PONT 2: LIAISON 1: REPETEUR 1: PHYSIQUE

47 EXEMPLES DE PROTOCOLES
7: APPLICATION 6: PRESENTATION 5: SESSION 4: TRANSPORT 3: RESEAU 2: LIAISON 1: PHYSIQUE Messageries MHS, Gestion de Doc ODA, GESTION DE FICHIERS INFORMATIQUES FTAM VIDEOTEX, TELECOPIE, TELETEX CLASSES 0/1/2/3/4: avec ou sans connexion TCP/IP X25/1 X25/2 X25/3 TRANSPAC I451 I441 I431 RNIS X21 V24,V28, V35 RTC 802.2/3/4/5/6/7/8/9 RESEAUX LOCAUX RESEAUX PUBLICS RESEAUX LOCAUX

48 LES NORMES DANS LES RESEAUX
IMPORTANCE DES NORMES pour communiquer il faut interconnecter des équipements hétérogènes venant de constructeurs différents les intervenants doivent se comprendre sur un langage commun: télécomms, informaticiens, prestataires de service, utilisateurs finaux.... QUELQUES REFLEXIONS SUR LES NORMES toute norme est basée sur un compromis une norme propose une enveloppe à respecter les normes comprennent des plages d'imprécision les normes sont faites pour évoluer (2 fois par an...) la meilleure norme est celle qui s'impose

49 LES ORGANISMES DE NORMALISATION
NIVEAU MONDIAL L'OSI: Organisme de Standardisation Informatique, à l'origine du modèle à 7 couches (ISO: Interconnexion de Systèmes Ouverts) L'UIT-T: Union Internationale des Télécoms, édite des Recommendations La CEI: Comité Electrotechnique International, à l'origine des normes d'environnement des FORUMS: ISDN, GSM, TMN, ATM..... NIVEAU EUROPEEN L'ETSI: European Telecommunications Institute, à l'origine des ETS NIVEAU NATIONAL AFNOR en FRANCE, ANSI aux USA, DIN en ALLEMAGNE, BSI en GB..... les opérateurs des PTT, l'ART (Autorité de Régulation des Télécoms) en FRANCE

50 CLASSIFICATION DES RESEAUX
REPARTITION GEOGRAPHIQUE DISTANCE RESEAUX MOBILES RESEAUX ETENDUS TERRESTRES (WAN) RESEAUX METROPOLITAINS (MAN) RESEAUX LOCAUX(LAN)

51 CLASSIFICATION DES RESEAUX (2)
EVOLUTIONS DES TECHNOLOGIES ANALOGIQUES NUMERIQUES - électrique - optique MULTIMEDIA - Autoroutes de l'Information voix voix,données voix,données,images

52 CLASSIFICATION DES RESEAUX (3)
DES RESEAUX EN FONCTION DES APPLICATIONS RESEAUX DE PAROLE RESEAUX DE DONNEES RESEAUX FEDERATEURS (BACKBONE) RESEAUX INTELLIGENTS (IN) RESEAUX DE TELE- DISTRIBUTION RESEAUX DE GESTION (RGT, TMN)

53 LA DEREGULATION DANS LES RESEAUX
DEREGULATION: OUVERTURE DU MARCHE DES TELECOMMUNICATIONS A LA CONCURRENCE DIFFUSION DE LA TELEVISION ce marché est dérégulé depuis les années 80 FRANCE TELECOM propose l'offre "FRANCE TELECOM CABLE" des opérateurs privés se partagent le marché (par ex: Lyonnaise des Eaux, Générale des Eaux, EVC, RMC... COMMUNICATIONS MOBILES (GSM) ce marché est dérégulé depuis les années 90 FRANCE TELECOM est en concurrence avec SFR et BOUIGHES TERMINAUX DE TELECOMMUNICATIONS ce marché est également concurrentiel SERVICES DE TELECOMMUNICATIONS ce marché est ouvert à la concurrence en FRANCE en 1998 SFR (le 7), BOUYGUES Télécom (le 9), +....

54 Les alliances internationales entre opérateurs
Générale des Eaux + Cegetel + SFR + BT + Mannesmann France Télécom + Deutsche Telecom + Sprint = GLOBAL ONE MCI + BT = CONCERT Unisource + AT&T + Singapour Telecom + KDD = WORLDPARTNERS

55 Les opérateurs alternatifs, propriétaires de réseaux en France
SNCF (filiale Télécom Développement) 28000km de lignes téléphoniques, 8600 en fibre optique alliance avec la CGE/Cegetel EDF, GDF couverture nationale Sociétés d'Autoroutes Eurotunnel Air France Voies naviguables, pipelines gaziers et pétroliers RATP (filiale Télécom Réseaux) Régies de transport et de cablo-opérateurs (RMC)

56 Les principaux opérateurs alternatifs de services
Cegetel filiale de la CGE, mariage avec SFR téléphonie mobile (SFR), radio-messagerie (TAM-TAM), longue distance (le 7), services aux entreprises, comms locales (boucles locales en construction) projets RIVIERA à NICE et DECT à St Maur des Fossés. Bouygues Télécom associé à l'italien STET téléphonie mobile, radiomessagerie, longue distance (le 9) SIRIS détenue par Unisource partenaires: Telia, Telefonica, KPN, Swisscomm Lyonnaise Câble (filiale de la Lyonnaise des Eaux) desserte de boucles locales par réseau câblé

57 MERCI POUR VOTRE ATTENTION
NMG Telecoms Henri TOBIET Tel. : +33 (0) Fax : +33 (0) E.mail :