Partie 3 Les réseaux informatiques

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1 Partie 3 Les réseaux informatiques EMI 10/11 1

2 Définitions Un réseau est un ensemble d équipements informatiques interconnectés On distingue les nœuds qui sont les équipement actifs des éléments d interconnexion qui servent à relier les nœuds. Un réseau s appuie sur deux notions L interconnexion Permet de transmettre les données d un nœud à un autre La communication Permet d échanger des information et des données 2

3 Motivations Plusieurs intérêts à interconnecter des nœuds en réseau Le partage De ressources : imprimante partagée, D'informations : transfert des fichiers. La centralisation des données : espace centralisé et sécurisé, des services : messagerie. 3

4 Réseaux maillés A B Problèmes : - Quel est le meilleur chemin A->B - Selon quels critères? - Comment éviter les boucles? 4

5 Exemple de réseaux 5

6 LAN & WAN Il existe différents types de réseaux Les Local Area Network (LAN) regroupent plusieurs éléments informatiques géographiquement proches Le réseau pédagogique de l Université regroupe plusieurs centaines de postes et une dizaine de serveurs Les jeux en LAN Les Wide Area Network (WAN) permettent de regrouper plusieurs petits réseaux locaux ou nœuds distants Une entreprise qui possède plusieurs succursales à travers la France, chacune ayant son propre réseau local Internet 6

7 Interconnexion L interconnexion a pour but de s assurer que chaque nœud est effectivement raccordé aux autres. C est la première étape de la construction d un réseau

8 Éléments de réseau 8 Les nœuds Poste de travail, serveur, imprimante, modem,... Les supports de LAN : câble RJ45, ASFI, CPL,... de WAN : ligne téléphonique, fibre optique,... Les équipements de commutation de LAN : hub, switch,... de WAN : routeur,... Les équipements spécialisés Passerelle, répéteur,... Un serveur Un câble RJ45 Un point d accès ASFI Un poste de travail Des câbles optiques Un hub

9 Médium physique Lien physique: Médiums guidés: Les signaux se propagent entre des médiums solides: cuivre, fibre Médiums non guidés: Les signaux se propagent dans un médium libre Paires torsadées Paire de fil de cuivre Catégorie 3: fils téléphoniques classiques, Ethernet 10 Mbps Categorie 5 : Etherner 100Mbps 9

10 Médium physique: cable et fibre Cable coax: fil (signal) à l intérieur d une protection Bande de base: un seul canal sur le cable Large bande: plusieurs canal sur le cable bidirectionel Application 10Mbps Ethernet Cable résidentiel Fibre optique: Fibre de verre transmettant des impulsions numériques Haut débits: 100Mbps Ethernet Transmission point-à-point HD (e.g., 5 Gps) Très faible taux d erreurs 10

11 Médium physique: radio signaux transmis dans le spectre éléctromagnétique bidirectionel Perturbations dues à l environnement réflection obstruction par des objects interférence Types de liens radio: microwave e.g. jusqu à 45 Mbps LAN (e.g., wavelan) 2Mbps, 11Mbps, 54 Mbps Large accès (e.g., cellular) Satellite Jusqu à 50Mbps channel (ou plusieurs canal avec des débits plus faibles) Délai de bout-en-bout 270 msec geosynchrones versus LEOS 11

12 Ethernet 10 / 100 Base T Câble de paires torsadées une paire en transmission une paire en réception blindées ou non (UTP) torsadées pour limiter la diaphonie impédance = 100 0,4 à 0,6 mm pour chaque conducteur atténuation max 10 db/100m entre 10 et 100 Mhz coefficient de célérité = 0,585 connectique RJ45 12

13 Propriétés Certaines propriétés de l interconnexion des nœuds sont importantes : La topologie définit comment les nœuds sont organisés. Un réseau en étoile s articule autour d un équipement de commutation Le débit mesure la vitesse des informations. Le RJ45 supporte de 10 à 1000 Mbit/s La distance maximale différencie LAN et WAN. La fibre optique peut transporter les données sur plusieurs Kms. Le câble RJ45 est restreint à 100m. 13

14 Les différentes topologies TOPOLOGIES de BASE : Le BUS L ANNEAU L ÉTOILE TOPOLOGIES COMPLEXES : ARBORESCENCES COMPOSITES 14

15 Topologie des réseaux locaux Bouchons Coupleur réseau Câble coaxial Té 15 Réseau de type Bus : ETHERNET

16 Topologie des réseaux locaux 16 Réseau de type Anneau : TOKEN RING

17 Topologie des réseaux locaux Paire torsadée Coupleur réseau Concentrateur 17 Réseau de type Étoile : STARLAN

18 Construction d un réseau Le plus petit réseau comporte deux nœuds reliés par un support Connexion filaire Au-delà, on a besoin d équipements de commutation LAN WAN Connexion sans-fil Hub 18

19 Topologie d un grand réseau Un grand réseau est généralement issu de l interconnexion de plusieurs sous réseaux La topologie est arborescente ou maillée, ou bien un mélange des deux. WAN LAN LAN 19

20 Communication L interconnexion des nœuds assure qu ils peuvent échanger des signaux électriques. La communication est indispensable pour réellement échanger des données et des informations Mais qu est-ce qu y veux lui? 20

21 Règles de communication Les échanges d informations ou des données sont basés sur la communication logique. Les communications dans un réseau obéissent aux mêmes règles qu entre deux être humains Les 2 intervenants doivent être identifiés de manière unique: l adressage. Durant la communication, les 2 intervenants endossent des rôles: l architecture. Enfin, les 2 intervenants doivent utiliser le même langage: les protocoles. 21

22 Qu est ce qu est un protocol? Protocols humain: Quelle heure est-il? J ai une question Messages spécifiques émis Actions spécifiques accomplies quand des messages sont reçus Protocols réseau: Relient des machines Toutes les communications sur Internet sous gouvernées par des protocols Les protocols définissent le format, l ordre des messages émis et reçus entre les entités réseaux, ainsi que les réactions à ces messages 22

23 Qu est ce qu est un protocol? Un protocole humain et protocol réseau: Bonjour Bonjour Quelle heure Est-il? 2:00 temps Connexion TCP req. Connection TCP réponse. Get <file> 23

24 L adressage A pour but d identifier de manière claire et unique tous les nœuds d un réseau Certains nœuds, comme les serveurs, ont une adresse fixe et un nom de domaine node12543 node12549 node12367 node11987 mail.univ-tlse1.fr intranet.univ-tlse1.fr 24

25 Architecture de communication L architecture est la façon dont sont connectés logiquement les nœuds d un réseau L architecture dépend du type de la communication Elle ne dépend pas de la topologie On distingue 2 types L architecture client/serveur Communication typique entre un utilisateur et un serveur Le point à point Communication entre 2 utilisateurs: peer-to-peer 25

26 Les protocoles Rendent possible le dialogue entre des machines différentes Ordinateur et imprimante (nature) PC et Macintosh (processeur) PC sous Linux et PC sous Windows (SE) Le protocole prend intégralement en charge le dialogue Le dictionnaire Les primitives Le scénario du dialogue Enchaînement des primitives Les modalités Taille des informations, temps d attente, etc 26

27 Illustration Dialogue entre un client de l université et un serveur de sauvegarde: machine14 initialisation négociation transfert terminaison 27

28 Le réseau Internet International Network 28 28

29 Historique 1969 : Le réseau ARPANET relie les bases et centres de recherche de l armée américaine : Le réseau accueille les universités américaines et devient Internet : La France est reliée au réseau : Naissance du Web et des premiers navigateurs : Plus de 900 millions d internautes. 29

30 Les acteurs d Internet Autorité de régulation L ICANN est chargé de superviser l adressage, les noms de domaine, les protocoles Délégation à des organismes nationaux : AFNIC Fournisseurs d accès Raccordent les utilisateurs au réseau Internet Fournisseurs de services Fournissent les services qui permettent d utiliser le réseau Courrier électronique, FTP, Web Utilisateurs Sont abonnés grâce à un FAI Utilisent les services proposés par un fournisseur de services Proposent éventuellement des contenus 30

31 Interconnexion sur Internet Internet est issu de la connexion de centaines de milliers d ordinateurs au travers de divers réseaux C est donc un «réseau de réseaux» Internet utilise des supports de WAN pour relier les ordinateurs ou les sous réseaux entre eux Grand public : Réseaux de télécommunication, câble télévisé Professionnels : Fibres optique, liaisons satellite modem Internet routeur 31 Utilisateur Professionnel

32 Communication sur Internet La communication sur Internet est identique à la communication sur n importe quel réseau Adressage Dynamique par le FAI : adresse attribuée à la connexion Statique par l ICANN : adresse fixée Architecture Client/serveur : entre un internaute et son FAI, etc. Point à point : entre deux internautes Protocoles TCP/IP: gère la communication de l acheminement des bits vers le destinataire jusqu aux services du réseau 32

33 ETHERNET Commuté pour plus de documents : Commutateur de périphérie CENTRE de DONNÉES serveurs Lien gigabit Chassis de commutation serveurs Point d accès Sans fil 33

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