École de technologie supérieure Session : A 2017

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1 École de technologie supérieure Session : A 2017 Département de génie électrique Chargé de laboratoire : Firmin Mah Courriel: ELE 746 Téléinformatique Laboratoire 1 - Les réseaux locaux, métropolitains et étendus Durée = 8 h (2 séances) Objectif Ce laboratoire consiste en une approche des différents types de réseaux utilisés de nos jours. Nous allons aborder les réseaux locaux (LAN), métropolitains (MAN) et étendus (WAN). Vous aurez à déployer différentes technologies qui existent dans ces réseaux et à les simuler avec le logiciel Omnet Préliminaires Nous allons simuler nos réseaux, pour un trafic donné, et obtenir des résultats qui prouveront leurs bons fonctionnements. Dans chaque partie nous allons créer des réseaux et sous-réseaux si nécessaire. Création du projet Créez un nouveau projet qui a pour référence inet. File New OMNeT++ project. Nom de votre projet : (ELE746Lab1_votreNom). Cochez Use default location. Cochez Support c++ Developement Next Sélectionnez Empty project Finish. Clic droit sur votre projet Properties Dans la section Project References cochez inet. 1. Le réseau local Ethernet Ce réseau est constitué de deux Lans. L un avec des stations connectées par hub et l autre avec des stations connectées par switch. Les deux Lans sont reliés à un serveur par l intermédiaire d une switch. Les stations dans les Lans s adressent au serveur pour échanger des données Création du réseau Créez un fichier de réseau. File New Network Le dossier parent doit être celui de votre projet (ELE746Lab1_votreNom). Donnez le nom LocalEthernet.ned à ce fichier Next Sélectionnez Empty networkt Finish Ajout des composantes Ajoutez les composantes et nommez-les comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Reliez-les à l'aide de liens Eth10M comme indiqué ci-dessous. Composante StandardHostLab EtherSwitch EtherHubLan EtherSwitchLan IPv4NetworkConfigurator Nom server etherswitch etherhublan etherswitchlan configurator connections: server.ethg++ <--> Eth10M <--> etherswitch.ethg++; etherswitch.ethg++ <--> Eth10M <--> etherswitchlan.switchinout; etherhublan.hubinout <--> Eth10M <--> etherswitch.ethg++; 1

2 Figure 1: Vue du réseau LocalEthernet 1.3. Affectation des valeurs des paramètres Créez un fichier d'initialisation pour la simulation. Clic droit sur le nom de votre projet New Initialization File (ini). Entrez le nom du fichier: localethernet.ini. Le dossier parent doit être celui de votre projet (ELE746Lab1_votreNom) Next Choisissez Empty Ini File Finish. Remplissez votre fichier d'initialisation avec le contenu de l annexe Simulations et résultats Créez une configuration pour la simulation. Run Run Configurations Cliquez sur l icône New launch configuration ntrez les éléments comme montré sur la Figure 2 ci-dessous Apply Close. Figure 2: Configuration de la simulation pour localethernet Lancez la simulation pour la configuration "localethernet" Questions Comparez le débit moyen entrant dans une station du Lan avec hub avec le débit moyen entrant dans une station du Lan avec switch. Expliquez la différence ou le manque de différence de débit. Vous devez présenter les 2 courbes dans un même graphique. (Filtres *.hub.ethg*, *.switchinlan.ethg* et throughput:vector) Comparez le débit moyen entrant de l'application tcp pour une station du Lan avec hub avec le débit moyen entrant de l'application tcp pour une station du Lan avec switch. Expliquez la différence ou le manque de différence de débit. Vous devez présenter les 2 courbes dans un même graphique. (Filtres *.sta*.tcp.appout[0].channel et throughput:vector) Un hub permet-il de relier des composants Ethernet de vitesse différente? Une Switch le permetil? Comment cela est-il possible? Faites le lien avec le modèle OSI. 2

3 2. Le réseau métropolitain But : Faire fonctionner plusieurs réseaux locaux connectés. Partager les ressources disponibles dans les réseaux locaux Scénario metropolitain Dans ce scénario, on déploie 3 sous-réseaux locaux interconnectés par des routeurs Création du réseau Créez un fichier de réseau vide dans le dossier de votre projet et nommez-le Metropolitain.ned. Ce réseau aura les dimensions suivantes montrées sur la Figure 3. Vous pouvez régler ces valeurs en allant dans les propriétés du réseau sous l'onglet Background. Figure 3: Propriétés du réseau Metropolitain (La carte de Montréal se trouve dans le dossier imageslabs) Ajout des composantes Il y a 3 sous-réseaux. Ajoutez les composantes et nommez-les comme montré dans les tableaux. Lan à Montréal Ouest Lan à Montréal Centre Composante EtherHubLan Router StandardHostLab EtherSwitchLan Router Nom mtlouestlan mtlouestrouter mtlouestserver mtlcentrelan mtlcentrerouter Lan à Montréal Est Composante EtherSwitchLan Router StandardHostLab Nom mtlestlan mtlestrouter mtlestserver Ajoutez aussi le module IPv4NetworkConfigurator et nommez-le configurator. Connectez les composantes avec des liens Eth10M comme spécifié ci-dessous. connections: mtlouestrouter.pppg++ <--> Eth10M <--> mtlestrouter.pppg++; mtlcentrerouter.pppg++ <--> Eth10M <--> mtlestrouter.pppg++; mtlcentrerouter.pppg++ <--> Eth10M <--> mtlouestrouter.pppg++; mtlcentrerouter.ethg++ <--> Eth10M <--> mtlcentrelan.switchinout; mtlouestrouter.ethg++ <--> Eth10M <--> mtlouestserver.ethg++; mtlestrouter.ethg++ <--> Eth10M <--> mtlestserver.ethg++; mtlestrouter.ethg++ <--> Eth10M <--> mtlestlan.switchinout; mtlouestrouter.ethg++ <--> Eth10M <--> mtlouestlan.hubinout; 3

4 2.4. Affectation des valeurs des paramètres Figure 4: Vue du réseau Metropolitain Les applications utilisées et leurs caractéristiques sont les suivantes : Le serveur mtlouestserver est un serveur vidéo qui utilise l'application udp UDPVideoStreamSvr. Le serveur mtlestserver est un serveur de données qui utilise l'application tcp TCPGenericSrvApp. Les stations des Lans mtlouestlan et mtlcentrelan utilisent le serveur mtlouestserver pour la vidéo. Les stations des Lans mtlcentrelan et mtlestlan utilisent le serveur mtlestserver pour les données. Créez un fichier vide d'initialisation de la simulation dans le dossier du projet nommé metropolitain.ini. Remplissez votre fichier d'initialisation avec le contenu de l annexe 2. Créez une configuration pour la simulation. Run Run Configurations Nom de la config = metropolitain Apply Close. Cette configuration pour la simulation utilisera le fichier metropolitain.ini et la Config metropolotain Simulations et résultats Lancez la simulation pour la configuration "metropolitain". Montrez que votre réseau fonctionne en présentant les courbes suivantes : - Débit entrant udp d'une station du Lan mtlouestlan. (filtres *.udp.appout[0].channel, throughput:vector) - Débit entrant udp d'une station du Lan mtlcentrelan. (filtres *.udp.appout[0].channel, throughput:vector) - Débit entrant tcp d'une station du Lan mtlcentrelan. (filtres *.tcp.appout[0].channel, throughput:vector) - Débit entrant tcp d'une station du Lan mtlestlan. (filtres *.tcp.appout[0].channel, throughput:vector) Mettre les 4 courbes dans un même graphique. 4

5 3. Le réseau WAN 3.1. Scénario WAN dédié Dans ce scénario, 4 sous-réseaux repartis sur l étendue du pays sont reliés par des liens dédiés Création du réseau Créez un fichier de réseau dans le dossier de votre projet et nommez-le WanDedie.ned. Ce réseau aura les dimensions montrées sur la Figure Ajout des composantes Voici la composition des sous-réseaux : Figure 5: Propriétés du réseau WanDedie Lan à Québec Lan à Winnipeg Lan à Vancouver Composante EtherSwitchLan Router StandardHostLab Router EtherSwitchLan Router Nom quebeclan quebecrouter winnipegserver winnipegrouter vancouverlan vancouverrouter Lan à Montréal Lan à Edmonton Composante EtherSwitchLan Router StandardHostLab EtherSwitchLan Router StandardHostLab Nom montreallan montrealrouter montrealserver edmontonlan edmontonrouter edmontonserver Ajoutez aussi le module IPv4NetworkConfigurator et nommez-le configurator. Faites des connexions avec des liens fiberline entre les routeurs et des liens Eth100M pour les autres connexions comme indiqué ci-dessous. connections: montrealrouter.pppg++ <--> fiberline <--> winnipegrouter.pppg++; edmontonrouter.pppg++ <--> fiberline <--> winnipegrouter.pppg++; montrealrouter.pppg++ <--> fiberline <--> quebecrouter.pppg++; quebecrouter.pppg++ <--> fiberline <--> winnipegrouter.pppg++; edmontonrouter.pppg++ <--> fiberline <--> vancouverrouter.pppg++; winnipegrouter.pppg++ <--> fiberline <--> vancouverrouter.pppg++; quebecrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> quebeclan.switchinout; montrealrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> montreallan.switchinout; montrealrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> montrealserver.ethg++; edmontonrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> edmontonserver.ethg++; edmontonlan.switchinout <--> Eth100M <--> edmontonrouter.ethg++; winnipegrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> winnipegserver.ethg++; vancouverrouter.ethg++ <--> Eth100M <--> vancouverlan.switchinout; 5

6 Figure 6: Vue du réseau WanDedie 3.4. Affectation des valeurs des paramètres Dans ce scénario, vancouverlan et edmontonlan utilisent le serveur edmontonserver pour la vidéo. quebeclan et montreallan utilisent le serveur montrealserver pour la vidéo. Tous les Lans utilisent le serveur winnipegserver pour les données. Créez un fichier d'initialisation de la simulation nommé wan.ini. Remplissez votre fichier d'initialisation avec le contenu de l annexe Simulations et résultats Créez une configuration pour la simulation nommée. Cette configuration utilise le fichier wan.ini et la config wandedie. Lancez la simulation pour la configuration "wandedie". Tracez dans un même graphique les 3 courbes suivantes : - Débit sortant udp du serveur montrealserver. - Débit sortant udp du serveur edmontonserver - Débit sortant tcp du serveur winnipegserver Utilisez un filtre pour enlever les valeurs extrêmes du début de simulation comme suit : Clic droit sur le graphique Apply Others. Dans la fenêtre qui apparait, choisissez l opération crop puis entrez les valeurs de t1 et t2 comme sur la figure 7 Apply Figure 7: Opération crop pour enlever des valeurs 6

7 3.6. Questions Quel protocole est utilisé pour transférer les données entre les routeurs? Dans quelle couche du modèle OSI se trouve ce protocole? Quels sont les avantages et inconvénients de ce type de WAN? 3.7. Scénario WAN partagé Dans ce scénario, les sous-réseaux ne sont plus reliés par des liens dédiés mais passent par les accès offerts par un fournisseur de services Création du réseau Enregistrer le fichier WanDedie.ned sous le nom de WanPartage.ned. Le fichier WanDedie.ned étant visible et sélectionné dans l espace de travail, faites File Save As et entrez le nom WanPartage.ned OK. Éditez le fichier WanPartage.ned et changez le nom du réseau en WanPartage Ajout des composantes Les composantes Lans et serveurs sont les mêmes qu au scénario précédent. Ajoutez deux modules internetcloud nommez-les et connectez le tout comme montré sur la Figure 7. Les liens sont de mêmes types qu au scénario précédent. Figure 8: Vue du réseau WanPartage Affectation des valeurs des paramètres Dans ce scénario WanPartage nous utiliserons seulement les services voip. Les Lans quecbeclan et montreallan utilisent le serveur edmontonserver comme destination de la voip. Les Lans vancouverlan et edmontonlan utilisent le serveur montrealserver comme destination de la voip. Ajoutez le contenu de l annexe 4 dans le fichier wan.ini. 7

8 3.11. Simulations et résultats Créez une configuration pour la simulation. Run Run Configurations Nom de la config = wanpartage Apply Close. Lancez la simulation pour la configuration "wanpartage". Tracez dans un même graphique les 4 courbes suivantes : - Débit de trafic voip entrant dans l'application udp du serveur edmontonserver. (Filtre WanPartage.edmontonServer.udp.appOut[0].channel) - Débit de trafic voip entrant dans l'application udp du serveur montrealserver. (Filtre WanPartage.montrealServer.udp.appOut[0].channel) - Débit de trafic sortant d internetcloudest et allant vers l'ouest. - Débit de trafic sortant d internetcloudouest et allant vers l Est. Utilisez un filtre pour enlever les valeurs extrêmes du début de simulation comme montré à la section 3.5. Prenez les mêmes valeurs de t1 et t Questions Pourquoi appelle-ton ce type de WAN partagé? En s'appuyant sur le setup des modules internetcloud dans le fichier d initialisation, quelles sont les paramètres importants pour du trafic temps réel comme la VOIP dont on doit tenir compte quand on loue un service partagé? Quels sont les avantages et inconvénients de ce type de WAN? 8

9 Pondération Tutoriel : simulation d un réseau (Introduction à l'outil de simulation OMNET++ partie 1.pdf) 10 points Introduction et conclusion : 10 points Réseau local Ethernet : 20 points Réseau métropolitain: 25 points Réseau WAN : 35 points RAPPORT Utilisez le gabarit fourni. Le rapport doit être rédigé par groupe de deux étudiants et doit contenir quatre parties : 1. Une introduction, qui pose le cadre du laboratoire. 2. Les réponses aux questions des différentes sections avec des justifications quand cela est nécessaire. 3. Une conclusion succincte qui doit inclure les résumés de ce que vous avez fait. 4. Une bibliographie des livres, documents ou sites web que vous avez consultés et utilisés lors du laboratoire. Conseils : Tous les graphiques doivent être lisibles avec des légendes et des titres. La qualité du français est importante, trop de fautes d orthographe entraîneront une perte de points. Le rapport est à remettre sous forme de copie papier au chargé de laboratoire à la date indiquée sur le site du cours (13 octobre 2017). Les retards sont pénalisés (- 5 points par jour de retard). Pour toute question, contactez le chargé de laboratoire: firmin.mah.1@ens.etsmtl.ca. 9