Réseaux et sécurité. Introduction au cours. Les réseaux dans les systèmes d information, architecture physique. Module 1 / cours 1 n /36

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1 Réseaux et sécurité Introduction au cours Les réseaux dans les systèmes d information, architecture physique Module 1 / cours 1 n 1819 Télématique Johann.Sievering@Bluewin.ch et réseaux (cours n 1819) 1/36

2 Introduction : structure du cours Durée (première partie) un semestre (19 octobre 2004 au 1 er février 2005). Structure Sept modules constitués chacun de 2 cours; 1 TP (à confirmer); 2 présentations thématiques de groupe (2-3 étudiants). Un module = 2 semaines. Documents Possibilité d obtenir les diapositives des cours; Sujets des cours (et des TPs); Bibliographie; Liens Web; Lexique des termes spécialisés; Documents et références des TPs ainsi que des machines du laboratoire. 2/36

3 Introduction : sujets de présentation 1) Exemples pratiques et discussion des quatre catégories de réseaux. Détail d une des catégories à choix. 2) Mise en contexte des divers supports physiques (câbles, fibre optique, etc.) dans un réseau réel. Expliciter les caractéristiques et les critères de choix de ces supports lors de la construction d un réseau LAN et WAN. 3) Expliquer le rôle des équipements : répéteur, pont, concentrateur, hub, routeur. 4) Les divers moyens de transmission d une information dans un réseau. Expliquer ce qu est une bande passante et les calculs afférents. 5) Développer les diverses étapes d une communication entre deux applications dans le modèle de référence OSI. 3/36

4 Introduction : sujets de présentation 6) Comment architecturer un réseau local d une PME de service. Proposer un exemple pour un PME composé de 10 employés qui ont chacun un poste de travail et utilisant des applications partagées données. 7) Expliquer la nature des risques au niveau d un site e- commerce. Proposer les diverses mesures possibles pour limiter ces risques. 8) Choisir trois attaques classiques, montrer leur fonctionnement et les parades possibles. 9) Dessiner un réseau d entreprise et analyser les divers segments du point de vue sécurité. 10) Expliquer les divers algorithmes de cryptage. Proposer des applications pratiques dans chacun de ces cas. 4/36

5 Introduction : sujets de présentation 11) Proposer une solution de monitoring des intrusions potentielles pour un réseau LAN ainsi que les solutions envisageables dans le cas d une attaque. (Choisir au moins trois cas de figure). 12) Discuter des risques et des mécanismes utilisés dans la gestion des paiements par carte de crédit. 13) Développer un exemple d application peer-to-peer. 5/36

6 Introduction : cursus du cours 6/36

7 Introduction : références, support de cours Cours (diapositives) Labo Livres Pujolle, Guy. Les réseaux / Guy Pujolle. 4e éd. Paris : Eyrolles, XIX, 1087 p. : ill.; 23 cm. ISBN Pujolle, Guy. Initiation aux réseaux : cours et exercices / Guy Pujolle. Paris : Eyrolles, XII, 448 p. : ill. ; 23 cm. ISBN McClure Stuart, Scambray Joel, Kurtz George, Halte aux Hackers : Osman Eyrolles Multimédia, ISBN : Supports de cours de référence (J.-F. L Haire) Cours première année n 1842 (François Flückiger) Architecture et technologie des ordinateurs (prérequis) 7/36

8 Réseaux et sécurité Le besoin de communiquer Notion de protocole 8/36

9 Le besoin de communiquer Pourquoi communiquer? Question triviale? Pas si sûr! Il existe de multiples réponses dépendant du contexte, des acteurs et des objectifs; De la réponse pourra en découler une architecture et une technologie répondant exactement aux besoins. Les corollaires Communiquer A QUI? routage, sécurité, rôle Communiquer OÙ? réseau, topologie Communiquer COMMENT? équipements, protocoles Communiquer QUOI? type d information, présentation, performances Communiquer POUR partage de ressources, machines virtuelles 9/36

10 Le besoin de communiquer Dès qu une activité dépasse la capacité d un acteur (humain ou machine), l organisation constitue une réponse appropriée pour atteindre l objectif considéré; Il est alors nécessaire de mettre en place un système de coordination pour assurer le respect des objectifs communs. Compétence J But ABC But ABC Nécessite {D,G,I,J} Système de coordination Compétence I But ABC Compétence G But ABC Compétence D But ABC Organisation 10/36

11 Le besoin de communiquer La répartition du travail et des états locaux entre les représentations internes des acteurs se réalisent par des échanges d informations interprétables par toutes les parties; Cette interprétation est assurée par des «conventions» (règles ou modèle de référence) communes. Représentation Monde réel du projet ABC Représentation Actions INFORMATION Acteur A Interprétation Echanges données Modèle de référence (règles, conventions) Interprétation INFORMATION Acteur B Actions 11/36

12 Le besoin de communiquer Le partage de l information se réalisent par des moyens de communication dans des actes de langage; Par exemple : un client voulant réaliser une commande doit posséder le même sous-ensemble de conventions que le fournisseur Définitions identiques des produits; Moyens de communication compatibles (langue, matériel, ); Compréhension des systèmes d échanges (formulaires, bon de commande, ); Etc. COMMANDE Représentation INFORMATION CLIENT Interprétation End system (ES) Monde réel de l entreprise Réseau Produits End system (ES) Interprétation Représentation INFORMATION Fournisseur GESTION COMMANDE 12/36

13 Le besoin de communiquer La communication est l échange d informations dans un réseau reliant des émetteurs et des récepteurs possédant un ensemble de règles communes. Nous pouvons constater que «coordination» et «communication» sont étroitement liés dans cette vue technique. Modèle de référence (règles, conventions) Référentiel local Référentiel local Emetteur Codage Communication Canal Décodage Récepteur Coordination 13/36

14 Le besoin de communiquer Une information est une donnée (ensemble de symboles gouvernés par une grammaire) dont un modèle d interprétation permet de générer une action ou une modification de l état interne de l acteur. Un réseau transporte des données. Les applications utilisent des informations (interprètes les données). Application Application End system (ES) Réseau End system (ES) Informations Données Informations 14/36

15 Notion de protocole Le besoin de communiquer nécessite le partage d une terminologie ainsi que d un ensemble de règles communes. Définition Un protocole est l ensemble des règles à respecter aux deux extrémités communicantes d un réseau pour qu un transport d information soit possible. Amplitude d action Physique (prises, forme des câbles, ); Électrique (niveaux, formes des signaux, ); Encodage (représentation des données, ); Sécurité (cryptage, ); Commandes (performatifs: ordre «récupère tel ensemble de données», réponses «la requête 123 a pour réponse [ ]»); Routage (expéditeur, destinataire, chemin, ); Etc. 15/36

16 Notion de protocole Chaque composant d un réseau possède au moins un protocole permettant de l accéder et d interagir avec lui Les logiciels d application; Les logiciels d infrastructure; Les systèmes terminaux et les nœuds; Les nœuds entre eux. Exemple : FTP File Transfer Protocol (transfert de fichiers) permettre un partage de fichiers entre machines distantes; permettre une indépendance aux systèmes de fichiers des machines clientes et serveur; permettre de transférer des données de manière efficace; FTP garanti une qualité de service (assure que les fichiers transmis le sont correctement et complètement); Transfert exécuté entre deux adresses extrémités du réseau Internet utilise un réseau TCP/IP; Type client-serveur; Mise en place d une session temporaire; DTP (Data TransferProcess) PI (Protocol Interpreter) Système de fichiers Serveur PI Serveur DTP 16/36 Réponse Commande Données GUI Client PI User DTP Utilisateur Système de fichiers

17 Notion de protocole Ce langage commun particulier possède Un début et une fin connue; Des commandes non ambiguës; Une réponse à une requête peut être interprétée correctement par le demandeur; Une spécification connue de tous les acteurs concernés; Des implémentations suivant rigoureusement les spécifications. Il permet de Initier une communication; Échanger des données; Contrôler les erreurs; Terminer une communication avec «courtoisie». 17/36

18 Champs du cours Ce cours concerne principalement les technologies et équipements de transports; la gestion des acheminements; les protocoles; les techniques pour assurer la fiabilité la robustesse l efficacité la sécurité des données. Monde réel du projet ABC Représentation Représentation Actions Modèle INFORMATION Acteur A Interprétation Echanges données de référence (règles, conventions) Interprétation INFORMATION Acteur B Actions 18/36

19 Réseaux et sécurité Architecture physique types de réseaux 19/36

20 Réseau: échange Organisation des moyens d échanges d informations Information écrite création réseau postal Information orale création réseau téléphonique Information numérique création réseau télématique Information multimédia création autoroute de l information 20/36

21 Réseau: apports Utilisations Partage des fichiers; Partage d applications; Communication entre personnes ( , forum, ); Communication entre processus (machines industrielles); Travail en commun (entreprises virtuelles); Unicité de l information (bases de données); Jeux; Etc. Avantages Diminution des coûts par le partages des ressources (données et équipements); Standardisation des applications; Accès aux données en tout temps; Communication et organistion plus efficace; Etc. 21/36

22 Réseau Définition du réseau «Emetteur» Ensemble d équipements et de liaisons de télécommunication destiné à transporter des données quelle qu elle soit, d un point à un autre, où qu il soit situé. «Circuit» (routage) «Récepteur» Données «Nœud de transfert» «Paquet» «Ligne de communication» «Réseau» 22/36

23 Réseau 23/36

24 Réseau : types Cette vue permet de classifier les divers acteurs (humains et/ou équipements) intervenant dans les réseaux et ainsi de déterminer leurs caractéristiques communes Transport «Network» Synonyme: sous-réseau de communication; Equipements de transmission (câblages); Equipement de commutation (nœuds); But: assurer l acheminement des données entre les systèmes terminaux. Systèmes intermédiaires «Overlay network» Réseau interconnecté localement But: fournir un service particulier aux systèmes terminaux (par exemple ensemble de serveurs d une base de données) Systèmes terminaux «End system» (ES) Synonymes: systèmes finaux, systèmes hôtes («hosts») Acteurs utilisant le réseau de transport But: utilisation des ressources réseaux dans une application donnée 24/36

25 Réseau : transport Eléments Supports de transmission (câblages) Câbles, fibre optique (FO), satellite, etc. Equipements d accès au réseau Modem, multiplexeur, etc. Equipements de commutation (nœuds) Routeur, hub, etc. Objectif Transport des données ES Modem «Accès réseau» «transmissions» «nœud» «Réseau de transport» 25/36

26 Réseau : systèmes intermédiaires Eléments Machines (serveurs) Objectifs Formation d un réseau de systèmes dont l interconnexion est dédiée à un service particulier; Donne une vue homogène du service vis-à-vis des systèmes terminaux; Exemples: machines d acheminement des courriers électroniques, systèmes de réplique, systèmes de bases de données distribuée. «Réseau des systèmes intermédiaires» «Réseau de transport» 26/36

27 Réseau : systèmes terminaux Eléments Machines en relation avec des acteurs humains Automates, robots PC Objectifs Permettre à une application de communiquer ou utiliser des ressources d une ou plusieurs autres applications Exemple: ensemble des PC participant à une visioconférence ES ES «Réseau des systèmes intermédiaires» «Réseau de transport» 27/36 «Réseau des systèmes terminaux»

28 Réseaux et sécurité Architecture physique catégories de réseaux 28/36

29 Catégories de réseaux Les catégories de réseaux sont basées sur la nature des informations transportées; Chacune de ces catégories possèdent des objectifs ainsi que des contraintes spécifiques; Téléphonie Opérateur de télécommunication Informatique Communication inter-ordinateurs Multimédia Audiovisuel 29/36

30 Téléphonie Nature des données Parole (bande passante Hz) Contraintes Applications temps réel Isochrone Forte contraintes temporelles (un octet / 125 µs) Interactivité: temps d acheminement < 300 ms Pour donner l impression que les interlocuteurs soient dans la même pièce Echo: retour > 56 ms Un écho est perceptible si le signal revient dans des valeurs supérieures Source Phénomène physique (pression atmosphérique) Signal analogique Nécessité de numérisation par échantillonnage La numérisation se réalise à l aide d un codec (codeur/décodeur) Réseau téléphonique commuté (RTC) Réseau téléphonique actuel; Lignes de communication en mode circuit (ensemble des ressources mises en œuvre entre un émetteur et un récepteur). 30/36

31 Téléphonie : échantillonnage Signal A t A?t Echantillonnage [ ] [ ] [ ] [ ] t 31/36

32 Téléphonie : échantillonnage Théorème d échantillonnage Le nombre d échantillons nécessaires à la restitution correcte d un signal analogique doit être au moins égale au double de la bande passante Téléphonie Bande passante fixée à Hz échantillons Normalisation MIC (modulation par impulsion et codage) fixe échantillons / seconde Codage - débit échantillons / s 1 échantillons / 125 µs Europe: 8 bits 64 kbit / s USA : 7 bits 56 kbit / s 32/36

33 Informatique Nature des données Transfert de paquets (entité de base acheminée par un réseau constitué d un nombre fixe ou variable d éléments binaires) Contraintes «Paquetisation», «dépaquetisation» (préparation des données) Récupération des paquets Synchronisation des paquets Source Ordinateurs Automates industriels Equipements réseaux Paquets En-tête (Header) Données Fin (Trailer) Petite taille: données disponibles dans un flux (échantillonnage) Grande taille: données disponibles en tout temps (fichiers) 33/36

34 Informatique: exemple Un codeur MIC (parole) génère un flot constant de 64kbit/s. Temps pour la paquetisation (longueur 48 octets). Temps entre échantillon: 125 µs Temps paquet 48 octets: µs = 6 ms Un paquet contient donc 6 ms de parole. 34/36

35 Multimédia Nature des données Vidéo, image, son Contraintes Grande largeur de bande passante (débits très importants) Source Caméra Sythèse image Classification Visioconférence Présente l interlocuteur Débit 128 kbit/s (Fortement compressible 64 kbit/s) Télévision numérique Qualité d un canal 4-5 MHz analogique Débit 200 Mbit/s (Fortement compressible 2 Mbit/s) Standard actuel MPEG-2 (MPEG-4) Moving Picture Expert Group Télévision haute définition Débit 500 Mbit/s (Fortement compressible 35 Mbit/s) Vidéoconférence Qualité cinéma Du fait d un débit très important, elle n est pas actuellement intégrée 35/36

36 Multimédia Applications Télévision Vidéo à la demande Télésurveillance Messagerie multimédia MPEG-II 36/36