Les réseaux locaux. Il comporte à la fois des aspects physiques (matériels) et logiques (logiciels). Satellite

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1 1/11 Les réseaux locaux Un réseau est constitué par des matériels émetteurs et récepteurs d'informations communicants entre eux par des lignes de communication à distance. Il comporte à la fois des aspects physiques (matériels) et logiques (logiciels). Satellite Téléphone portable L'ensemble doit permettre à 2 applications d'entrer en contact. Lisieux Parabole Pilone Dallas Dans un réseau informatique, il est possible de partager des ressources matérielles, des Micro-ordinateur portable applications et des informations sous forme numériques (voix, images, données). Environnement Mainframe Mainframe C1 C2 C3 Terminal 1 Terminal 2 Terminal 3 Terminal 4 Ordinateur central Controleurs de communications Terminaux passifs Avant les années 1970, les réseaux informatiques étaient constitués autour d ordinateurs centraux. Ceux-ci supportaient toutes les ressources de l'entreprise (applications, données, périphériques). Dans les années 1980, des postes de travail autonomes se sont développés. Cela a fait naître des besoins de communication et de mise en commun de ressources tant au niveau des matériels que logiciels. Réseau étendu WAN Lisieux Réseau local Réseaux locaux administratif du site Station Station Station Computer Computer Hub Réseau service production Computer Réseau étendu UNIVERSITY Paris I- Typologie d un réseau Parmi les réseaux locaux, on distingue 2 groupes en fonction de la distance : Les réseaux locaux et les réseaux étendus (ou réseaux distants) : Géographiquement limitée, les réseaux locaux sont installés généralement dans une enceinte privée (dans un bâtiment, sur un site) et utilisent une organisation privée. Les composants peuvent être achetés en standard chez un fournisseur. Différentes ressources sont partagées dans le cadre de cet espace : serveur de données, des postes de travail (terminaux ou PC), des imprimantes, des équipements vidéo voir le téléphone. Il fonctionne à haute vitesse (du moins à une vitesse supérieure au WAN). De nombreux acteurs se partagent le marché du réseau local : CISCO et 3COM par exemple. Chicago Londres Au-delà d un réseau local (au-delà de quelques kilomètres), il s agit d un réseau étendu (WAN) qui utilise bien souvent les compétences des opérateurs de télécommunication (France telecom par exemple).

2 2/11 PDA II- Les composants matériels d un réseau local A- Le nœud de réseau Ils sont de plus en plus diversifiés. Il s'agit d'ordinateur (station), de routeur, d'imprimantes etc. B- La carte réseau (ou adaptateur réseau) Laptop Dans la plus part des cas, les cartes réseau sont des cartes Ethernet. A chaque carte, correspond une adresse physique appelée adresse MAC(Medium Access Control) donnée par le fabricant. Celle-ci est unique dans le monde. La carte-réseau modifie et amplifie ces signaux pour qu'ils puissent traverser le câblage du réseau. Toute architecture de réseau doit disposer d'un système de contrôle d'accès au média. Les données sont formatées pour la transmission. La carte joue alors le rôle de l'agent de circulation en contrôlant l'accès au câble commun (Méthode CSMA/CD pour réseau Ethernet ou autorisation d émettre pour un réseau Token-Ring). En fonction de la carte, le débit peut-être plus ou moins rapide et mesuré en Mb/s (Méga bit par seconde) voir en Gb/s (Giga bit par seconde). Câblage en paire torsadé C- La connectique Elle permet le lien entre les stations. Il s agit le plus souvent de câble. Le câble est appelé également Média. Il est composé de fil de métal ou de fibre de verre qui relie entre eux tous les nœuds du réseau. 1- Le câble coaxial. Il est encore utilisé dans de petits réseaux locaux avec un connecteur BNC dans une Cable catégorie 5 UTP topographie en bus. Toutefois, ce type de média disparaît peu à peu. 2- Le câblage en paires torsadés. Carte réseau C est le câble le plus courant dans les réseaux locaux. Il s agit d un câble en paire torsadé le plus souvent de la catégorie 5 (UTP ou STP pour le blindé). C'est le support le moins coûteux. Il a l'avantage d'être facile à installer mais peut-être facilement parasité et est très sensible à la distance. Ces caractéristiques électriques ne sont pas adaptées à la transmission numérique des données. L'affaiblissement des signaux véhiculés est très important. Cela limite les distances.

3 3/11 3- La fibre optique Elle est constituée de fibre de verre ou de plastique. Le signal qu'il véhicule est constitué d'impulsion lumineuse. Il y a donc une modulation de la lumière. Leur insensibilité aux interfaces électriques et la très faible atténuation du signal lumineux permettent des applications à haute vitesse sur des distances importantes (parfois plus de 100 Km). Elle est d'une très grande sécurité. Elle peut être utilisée dans un environnement très parasité. Toutefois elle nécessite l'intervention d'un spécialiste. C'est un support coûteux. Réseau en bus III- La topographie physique du réseau Il s agit de présenter la disposition physique des différents nœuds du réseau. A- Le réseau en bus L'ensemble des stations est raccordé sur une liaison commune. Ce qui ne protège plus d'une rupture éventuelle. Ce type de réseau était utilisé dans le cadre d anciens réseaux Ethernet. Bus Réseau en étoile B- Le réseau étoilé C'est un réseau ou le nœud central communique avec tous les autres sans que ceux-ci puissent établir des échanges entre eux. Le système est centralisé. Très utilisé dans les réseaux Ethernet actuels pour gérer dans un seul lieu un ensemble de postes. En réalité, la complexité des réseaux est telle que les topographies sont le plus souvent hybrides.

4 4/11 Réseau hybride : 2 étoiles et un bus (entre les 2 commutateurs) Réseau avec différents types de ports d interconnexion : routeur IV- L'interconnexion des réseaux Un réseau local peut-être amené à cohabiter avec différents réseaux locaux de même nature ou de natures différentes pour en augmenter la portée. Il peut également être amené à se connecter à des réseaux étendus. Cela permet de partager encore davantage de ressources mais aussi de garder son indépendance. Il existe des nœuds particuliers appelés port d'interconnexion où se rencontrent les différents réseaux (physique ou logique). À ces nœuds, se trouvent donc des équipements spécifiques. Ils sont nécessaires - pour augmenter la portée d un réseau, - ne pas l engorger, - ou pour faire communiquer des réseaux de nature différente (architectures différentes, réseaux IP différents). Ils sont principalement chargés des fonctions - de régénération du signal pour augmenter la distance entre les différents points du réseau (concentrateur), - de segmentation afin de le désengorger (commutateur), - ou de routage de données (pour relier de 2 réseaux IP différents).

5 5/11 A- (ou hub) En disposant de plusieurs ports, le concentrateur permet de relier plusieurs postes d un réseau et de constituer une implantation en étoile. Il s'agit ici d'une passerelle de la couche physique. Le Hub ou concentrateur est en fait un répéteur multiports. Avec la distance, il existe un affaiblissement du signal permettant de transférer les données d un poste à un autre. Un répéteur a pour fonction de resynchroniser et régénérer les signaux numériques qui lui parviennent et pour les renvoyer reconditionnés. Ils sont peu coûteux. En respectant certaines limites, ils peuvent être disposés en chaîne (cascadés, en série ). Il facilite la tâche de maintenance du réseau car il peut être regroupé dans un local spécifique.

6 6/11 Réseau segmenté par un commutateur B- (switch) Le commutateur dispose comme le concentrateur - de plusieurs ports pour permettre une organisation en étoile - et donne la possibilité de régénérer le signal. Il a en plus le grand avantage de pouvoir segmenter le réseau entre deux postes et donc d isoler le trafic. A chaque port, est associée une adresse physique (adresse MAC). Domaine de collisions Avec au centre de l'étoile un concentrateur, le réseau n est pas segmenté. Le risque de collisions sur le réseau est d autant plus fort que le nombre de postes connectés est élevé. Avec au centre de l'étoile un commutateur, cela évite les problèmes de collisions qui diminuent fortement les débits. Domaine de collisions

7 7/11 Utilisation d un routeur entre 2 architectures : C- Le routeur Le routage consiste à trouver un chemin entre un émetteur et un destinataire. Il permet de relier des réseaux de natures différentes. Il permet par exemple le passage entre 2 réseaux logiques différents (voir ci-dessous). Il autorise ainsi le passage entre un intranet et internet. Le routeur comporte au moins 2 cartes réseau. Il gère les adresses logiques. Utilisation d un routeur dans le cadre de réseaux logiques différents : Réseau Tocken Ring Réseau Ethernet Réseau Ethernet Réseau Réseau Réseau Ethernet Utilisation de routeurs dans le cadre d une connexion à un réseau étendu : Site Lisieux Site Rennes WAN Réseau Réseau

8 8/11 Décomposition des 4 s en Net-id et en Host-id V- L adresse logique IP Chaque nœud de réseau doit pouvoir être identifié. Par l intermédiaire de la carte Classe A Classe B Classe C 1er 2ème 3ème 4ème Net Id Host Id Host Id Host Id Net Id Net Id Host Id Host Id Net Id Net Id Net Id Host Id Exemples d adresses IP d interface, chacun dispose d une adresse physique. Toutefois, il n est pas possible d utiliser cette adresse par des routeurs. En utilisant une adresse IP (Internet Protocol), il est possible d utiliser un routeur et il est ainsi possible de faire connecter des réseaux de toutes natures. L adresse IP est une adresse logique (qui n est pas attaché à un matériel). En utilisant ce type d adresse, il est possible de communiquer non seulement entre des réseaux locaux mais aussi sur le réseau mondial. Classe A 1er 2ème 3ème 4ème Pour l adressage public (Internet), chaque nœud (poste, routeur, etc.) doit avoir une adresse unique au monde. - Pour un réseau privé, chaque adresse sur ce réseau doit être unique. L adressage IP est utilisé par la plupart des systèmes d exploitation réseau. Classe B Classe C A- Composition d une adresse. Décomposition des 32 bits IP : Une adresse IP est composée de 4 s (donc 32bits) découpée en deux parties * l'adresse de réseau (Network id). id pour identificateur. Bits Classe A Classe B Net-id Host-id 1 0 Net-id Host-id * l'identificateur local de machine (Host id). Il est présenté sous une forme décimale séparée par des points appelé Décimal pointé. Exemple : En binaire 8 bits, il y a 256 positions possibles (2 puissance 8). Cela permet de représenter Classe C Net-id Host-id un nombre compris entre 0 et 255. Classe D Multicast Si tous les s du host ont une valeur 0 alors il s agit uniquement d une adresse réseau. Classe E Réservé Exemple : l adresse en classe C signifie qu il s agit de l adresse du réseau. Cette adresse n est pas utilisable pour un poste. Les adresses publiques sont regroupées dans des classes. Les principales sont les classes A,B,C.

9 9/11 La classe D est utilisée pour la transmission point à multipoint (multicast). Elle couvre les réseaux 224 à 231 Les classes E (239 à 254) et F ne sont pas utilisées Il existe par ailleurs certaines adresses particulières : Cas Adresse ou exemple Utilisation Soi-même Le poste local Tous les bits Host à en classe B Désigne le réseau en classe C Tous les bits Host à 1 (ou 255 en décimal pointé) Désigne toutes les machines du réseau (broadcast) Plages d adresses réservées pour réseaux privés à à à L'espace d'adressage n'est pas hiérarchisé à la différence du téléphone ou des noms de domaine par exemple. Communication avec adressage IP Communication entre 2 réseaux IP via un routeur : Adresse réseau Réseau Ethernet Réseau Ethernet Réseau Réseau L'adresse de chaque machine est gérée par l'administrateur réseau. Il existe deux possibilités pour faire cela : - fixer une valeur à chacun des postes - utiliser un serveur d'adresses IP ( DHCP). Celui-ci distribue les adresses IP en fonction des besoins. Des protocoles (ARP et RARP) vont ensuite convertir l adresse logique (IP) en adresse physique (MAC) et réciproquement

10 10/11 Système Client/ 1 Tour de CD VI- Système d exploitation et gestion du réseau Le réseau local peut-être géré selon deux modes : le mode client/serveur et le mode poste à poste A- Le mode client/serveur Poste 1 2 Hub Poste 2 Un système d'exploitation réseau (NOS ou Network Operating System) permet d'adopter une structure de type Client-. Dans ce cas, - il gère de manière centralisé l'aspect muti-utilisateurs de ses applications : définition des usagers, mot de passe, autorisations, permissions. - il assure la localisation et la répartition des différentes ressources pour chaque utilisateur du réseau : impressions, messageries. - une connexion unique : l utilisateur peut se connecter à plusieurs serveurs en établissant une seule connexion au réseau à l aide de son nom d utilisateur et de son mot de passe. Rque : les services d annuaires étendent cette connexion à tous les services et les applications du serveur. Pour communiquer entre eux, les différentes stations doivent utiliser le même protocole (langage). Celui qui tend à se généraliser et à supplanter tous les autres est TCP/IP. C est d ailleurs celui utilisé également sur le réseau Internet. Parmi les NOS, on trouve ici WINDOWS 2003, les systèmes UNIX (TCP/IP) ou LINUX.

11 11/11 Exemple de système poste à poste B- Le mode poste à poste Printer Modem Un réseau peut-être de type poste à poste. Cela signifie que chaque station peut-être alternativement serveur ou client. En tant que serveur, le système propose des ressources. En tant que client, il demande et reçoit des services. Il y a un partage de ressources dans le cadre d un groupe de travail. Toutefois, il faut faire cela poste par poste. La gestion des utilisateurs est inexistante, sans aucune centralisation, d où une gestion des ressources très difficile dès que le nombre d utilisateurs ou de ressources à partager augmentent. Poste 1 Hub Poste 2 Poste 3 Le poste 3 doit demander au poste 1 l autorisation d imprimer et faire une autre demande au poste 2 pour utiliser le modem.

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