INTRODUCTION AUX RESEAUX

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1 INTRODUCTION AUX RESEAUX Les réseaux : Un réseau : ensemble de ressources mis à la disposition d équipements et terminaux pour leur permettre d échanger l information TIC : Techniques de l info. Ensemble des technologies utilisé pour traiter, modifier et échanger de l information Réseau de télécommunications: ensemble des moyens organisé pour fournier des services de télécom entre un certain nombre d emplacements où des installations assurent l accès à ces services Topologie du réseau : La topologie du réseau est son architecture, elle définit la disposition géographique des différents postes informatiques du réseau, les connexions entre ces postes et une hiérarchie éventuelle entre ces postes. On distingue deux grands postes : Les nœuds : Ordinateur personnel ou autre unité connecté au réseau par l'intermédiaire d'une carte de réseau ou d'un pilote de LAN Les arcs : Le terminal est tout simplement l extrémité du réseau

2 Typologie des réseaux : Backbone : Réseau dorsal de transmission longue distance à fibre optique et à très grande capacité Réseau dorsal = Backbone = Cœur + métro Différentes architectures d un réseau La fonction du réseau définit son architecture Les réseaux d entreprise et l accès utilisent les structures en étoiles, bus ou anneaux (FH, sat, fibre, coax, cuivre) Le réseau dorsal utilise la structure en anneaux ou en mailles (fibre, FH)

3 Modélisation : Le réseau est modélisé par des couches afin d établir des traitements séparés de chaque. Relations client-serveur : Le fournisseur d accès offre des services à ses clients. Et afin de garantir de bonnes performances, différents «barèmes» ont été établis : QoS : Quality of Service SLA : Service Level Agreement Couches et services : Couche Service Explications Bande passante SDH : hiérarchie numérique synchrone WDM : multiplexage en longueur d'onde Support (fibre optique, ) Infrastructures Génie Civil (fourreaux, ) Longueur d onde Location de fibre noire Location d infrastructure Un ensemble de protocoles pour la transmission de données numériques à haut débit Permet de faire passer plusieurs signaux de longueur d'onde différentes sur une seule fibre optique, en les mélangeant à l'entrée à l'aide d'un multiplexeur (MUX), et en les séparant à la sortie au moyen d'un démultiplexeur (DEMUX). Les resources de transmission:

4 Les principaux acteurs dans un réseau sont : Clients : particuliers ou entreprises Fournisseurs de service : FAI, opérateurs, Constructeurs : équipements, fournisseurs de logiciel, Instances de réglementation : UIT, ARCEP, Opérateurs : L opérateur de télécommunications est l entité qui met à disposition des services de communication à distance. Les différents types d opérateurs : Opérateurs «historiques» : France télécom en France Opérateurs «nouveaux entrants» : Free, SFR, Bouygues Telecom Opérateurs mobiles virtuels ou MVNO : Auchan, Carrefour, Distributeurs de produits ou services Collectivités territoriales De nouveaux acteurs : les collectivités Les collectivités territoriales peuvent être des opérateurs de télécommunications Les collectivités prennent en charge l installation du réseau ensuite elles passent un contrat avec un opérateur d opérateur qui, lui, va exploiter le réseau. 70% - 75% du coût des réseaux est investi dans l infrastructure de celui-ci Le coût d un réseau dans un département est d à peu près 100 millions d euros Les effets de l intervention des collectivités: Grâce aux collectivités les territoires sont couverts en haut débit, des zones d activités sont desservies en fibres et la concurrence dans le haut débit est augmentée

5 Réglementation : Effectuée en France par le ministère des Postes et Télécommunications, par l ARCEP et l AFNR ARCEP : autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes ANFR : Agence nationale des fréquences : chargée de la gestion interministérielle du spectre et la gestion et le contrôle des réseaux indépendants Au niveau Européen : Une législation en phase avec les progrès technologiques et les exigences du marché a été adoptée Normalisation : Norme : Document descriptif d une solution adoptée en commun sur une base volontaire par l ensemble des acteurs économiques concernés et qui émane des organismes officiels de normalisation Standard : Pareil que la norme mais pas avec les mêmes exigences Au niveau mondial on a principalement l UIT mais on peut aussi avoir l ONU, l ISO le CEI ou leur structure commune le JTC1 o UIT : Union Internationale des Télécommunications o ONU : Organisation des Nations Unies o ISO : International Standards Organisation o CEI : Comité Electronique International o JTC1 : Joint Technical Committee Les principales organisations produisant des documents reconnus en rapport avec Internet : o ICANN : Internet Corporation for Assigned Names and Numbers o W3C: World Wide Web Consortium o IETF: Internet Engineering Task Force o IAB: Internet Architecture Board Au niveau Européen: o ETSI: European Telecommunications Standards Institute o CEN : Comité Européen de Normalisation o CENELEC : Comité Européen de Normalisation ELECtronique La problématique de normalisation : Assurer la cohérence de ses actions pour qu elles répondent aux besoins exprimés

6 Types de réseau : Cette classification se base sur la distance maximale du transport assuré entre les points les plus éloignés du réseau A mon avis, ce schéma est à connaitre par cœur!!! PAN (Personal Area Network) : interconnectent sur quelques mètres des équipements personnels, fonctionnent le plus souvent sans fil, échange direct de l info Exemples : Bluetooth : connecte par l intermédiaire d une interface sans fil des périphériques, utilise la bande de fréquence 2,4 GHz libre de licence Infrarouge (IrDA : Infrared Data Association) : de portée courte, un contact visuel et une liaison point à point LAN (Local Area Network ) : Réseaux intra-entreprise, leur débit va de qlqs 10aines de Mbits/sec à plusieurs 100aines de Mb/s voire des Gb/s. Exemples : WiFi Ethernet (10, 100 Mb/s ou 1 Gb/s), repose sur un système en bus, communique des paquets

7 MAN (Metropolitan Area Network) : Interconnectent des sites ou entreprises sur un réseau spécialisé a haut débit, son rayon peut s étendre de qlqs 10aines de Kms à > 2Kms. On le retrouve dans les villes, les campus d universités, fournit transfert de données, téléphonie IP, transmission d images et vidéos par IP WAN (Wide Area Network) : Transportent les infos sur de grandes distances (pays, continents), d infrastructure terrienne ou aérienne, de structures hertziennes ou satellitaires, transportent TOUS les types d info Exemples : A savoir : Internet (Inter Network ) : le réseau des réseaux. Transporte l info en paquets. Interconnexion des réseaux existants en leur permettant de mettre leurs infos en paquets IP et en utilisant le protocole de communication IP Les réseaux de mobiles : Permettent transport de parole, application de données et/ou multimédias Problématique : Mobilité du terminal et sa localisation Solution : Ces réseaux utilisent : La voie hertzienne entre le mobile et le point d accès. Organisés autour de très nombreuses cellules =>couverture des territoires Hand Over : Mécanismes spécifiques permettant de maintenir la communication en cours de déplacement GSM (Global System for mobile communications) : réseau numérique mobile de 2G, a évolué avec le GPRS (Global Packet Radio Service), permet désormais le transfert des applications multimédias UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) : 3G de mobiles, couverture totale, mobilité complète, débit jusqu à 384 Kb/s pour des applications multimédias LTE (Long Terme Evolution) la 4G mobile, accès Haut Débit aux terminaux mobiles Transport des informations dans les grands réseaux WAN Transport d infos d un équipement terminal à un autre distant, ses 3 niveaux sont : Réseau de transport : véhicule l info au niveau inter/national, assure l interconnexion entre les différents réseaux constituant internet. Réseau de collecte : Départemental/régional. Raccorde les nœuds à partir desquels les clients finaux sont desservis Réseau de desserte (boucle locale): lien final entre le réseau et l abonné

8 Exemple : Réseau téléphonique : o o le réseau de collecte raccorde les répartiteurs principaux du réseau de France Télécom le réseau de desserte : ensemble des lignes téléphoniques (paires de cuivre) qui relient les abonnés aux répartiteurs principaux Chaque info sera découpée en paquets puis aiguillée de nœud en nœud via les lignes de transmission jusqu au destinataire Les anciens réseaux utilisent comme technique d aiguillage : la commutation de circuits assurant le transport en temps réel de l info (exemple RTC) Commutation de circuits : Réservation d un chemin exclusif pour chaque communication(en affectant et spécifiant un canal) Avantages : Transport en temps réel de l information Sans stockage Sans perte d informations Sans duplication de la parole Inconvénient : Coûteuse en ressources pour l opérateur Etapes d échange d infos pour une commutation de circuits : Détermination d un chemin => Réservation d un circuit entre chaque paire de nœuds (commutateurs) => Supervision de la communication => Libération des ressources prises en fin de communication Commutation de paquets : Utilisée dans les réseaux de données, Internet ainsi que tous les réseaux (fixes ou mobiles) y compris pour transporter les infos nécessitant le transport en temps réel de l info comme la parole Etapes d échange d infos pour une commutation de paquets: Découpage de l info en paquets (contenant un certain nombre de bits) => ajout d info sur le destinataire et éléments de sécurisation => émission des paquets de nœud en nœud => Réception, mémorisation, traitement et réémission des paquets de nœud en nœud => Remise des paquets au destinataire final avec réassemblage possible de l info initiale Avantages :

9 Elimination de la monopolisation d un accès (et d un circuit) pour une seule communication Réduction des délais de transfert des données Partage de la ressource de transmission de l opérateur Haut niveau de qualité Vocabulaire : Paquet : Unité de transport d'information. Interface: Dispositif assurant la connexion de la machine à un réseau. Les interfaces utilisées avec les réseaux informatiques sont les cartes réseaux, les modems et les ports parallèles. Numérisation des réseaux Numérisation d un signal : procédé de codage de l information sous forme binaire (généralement), ce codage étant réalisé par le terminal ou par un équipement spécifique à l entrée du réseau. Le signal étant transformé en 0 et 1 Codage : réalisé sur un nombre déterminé de bits selon les applications (codage sur n bits => valeurs possibles), et se fait en trois étapes : - Echantillonnage (à une fréquence déterminée) - Quantification (affectation d une «plage» de l axe des ordonnées) - Codage (sur «n»bits) La qualité de numérisation dépend de la fréquence de l échantillonnage et de la profondeur de quantification Le débit binaire : Mesure de la quantité de données numériques transmises par unité de temps Débit Binaire = nombre d éléments binaires émis (ou reçus) sur un support de transmission pendant une unité de temps. S exprime en bits/seconde ou en octets/seconde ( 1 octet = 8 bits ) 1 Mb/s=10^6 éléments binaires émis en 1 seconde

10 La téléphonie La téléphonie «classique» : Les premiers réseaux téléphoniques étaient analogiques : Transport de la voix en temps réel RTC le premier réseau téléphonique : Utilise la commutation de circuits Commutation de circuit : Réservation d un chemin dans le réseau et ce chemin est dédié à l ensemble des informations de parole de cette même et seule communication Générations de réseau téléphonique Première génération: RTC entièrement analogique Deuxième génération : Réseaux numériques utilisant toujours la commutation de circuits Numérisation de la voix à l entrée du réseau de l opérateur mais la ligne reste analogique La boucle locale améliorée => transmission des données à des débits divers => mise en place du réseau numérique ISDN : Integrated Service Digital Network (ou le RNIS en France ; Réseau Numérique à Intégration de Services) qui fournit deux lignes numériques simultanées à un débit de 64Kb/s aux utilisateurs finaux Troisième génération / Téléphone sur IP: Travaille en mode paquet : les terminaux placent toutes les infos dans des paquets émis sur la ligne de l abonné vers le cœur du réseau de paquets de l opérateur. Problème : Une bonne qualité de communication nécessite : Transfert des paquets «voix» en temps réel, de façon sécurisée, dans l ordre et leur transport en 150 ms Les premiers réseaux ont une structure d interconnexion maillée Si deux nœuds voisins : commutateurs d abonnés (NRA : Nœud de raccordement d Abonnés) ont des échanges intenses => installation d un lien direct Les nouds ont des contacts épisodiques => liaison par commutateur de transit Les RTC sont construits sur 3 ou 4 niveaux de commutateurs La desserte ou boucle locale : correspond au réseau d accès, permet de raccorder les clients, dernier kilomètre entre l abonné final et le NRA. C est les deux fils de cuivre arrivant à l entrée du réseau dans la téléphonie classique

11 C est hyper cher, du coup les nouveaux opérateurs ont deux possibilités : Déployer leur propre réseau d accès Utiliser le réseau de l opérateur historique : dégroupage Dégroupage de la boucle locale : l opérateur historique doit fournir à ses concurrents un accès direct à sa boucle locale, il se décline en deux possibilités : Dégroupage total : L intégralité des bandes passantes de la paire de cuivre sont accessibles Dégroupage partiel : Uniquement la bande de fréquence «haute» est mise à la disposition des opérateurs tiers, la «basse» restant gérée par l opérateur historique Codage de la parole en RTC repose sur la MIC (Modulation par Impulsion et Codage), échantillonnage à 8kHz et codage (en Europe) sur 8 bits : 8000 (échantillons/seconde) x 8 bits = 64Kb/s Pour la téléphonie mobile ce débit est trop grand pour son canal radio reliant terminal et «relais» Solution : émission de données numériques de 260 bits toutes les 20ms => débit limité à 13 kbits/s Téléphonie sur IP : Prédominante aujourd hui, apparition du «Tout IP» Résoudre la problématique du transport de la voix en mode paquets pour améliorer la Qualité de service :

12 Le transfert de bout en bout entre terminaux doit être aussi réduit que possible (150 ms avec une tolérance à 200ms) avec priorisation des paquets voix et nécessite l utilisation de protocoles applicatifs et de transport adaptés aux sessions multimédia Qlqs offres des opérateurs ou des FAI incluant des communications téléphoniques : Antivirus, Ligne Fax, Standard téléphonique, Internet haut débit illimité Les supports de transmission Entre 1830 et 2010 les supports ont évolué des paires métalliques aux fibres monomode en passant par les liens radio Deux grands types : Guidés et non guidés o Supports guidés : Supports fixes Câble en cuivre : Paire de fils torsadée regroupée en multiple de 7, utilisé en téléphonie et en télégraphie, raccorde ajrd les usagers aux réseaux téléphoniques et aux réseaux de données Câble coaxial : Meilleur débit ou portée plus importante que la paire de cuivre torsadée. Orienté haut débit, robuste face aux perturbations environnementales Caractéristiques des paires métalliques : Pour les grandes fréquences, nous remarquons une grande atténuation (Db/km) ce qui pose problème Pour un haut débit, nous avons besoin de monter en fréquence ce qui diminue la portée Leur plan de fréquence est à 13 GHz Leurs avantages sont nombreux : technique maîtrisée, facilité de connexion et d ajout de nouveaux équipements, faible coût. La fibre optique : Déployée dans les réseaux cœur, fil en verre ou en plastique très fin conduisant la lumière, offre très grands débits sur de très longues distances, immunité électromagnétique, adaptée aux déploiements Très Haut Débit Avantage : diminue la consommation énergétique Principe : guidage de la lumière dans le cœur de la fibre avec un niveau d atténuation linéique aussi faible que possible Largement utilisée dans les réseaux de transport et de collecte et ajrd déployée en desserte

13 Physiquement, plus la fréquence d un signal est élevée plus il peut transporter d infos par unité de temps => débits permis par la fibre très importants et grandes distances possibles entre équipements o Supports non guidés : Supports libres Faisceaux hertziens Liaisons satellites Lors d une communication, une liaison peut emprunter différents supports => adaptation du signal transmis (bande passante, impédance caractéristique, ) Le réseau de transmission transmet tout type d info sous forme numérique et à des débits de plus en plus élevés dans le cœur et dans la partie collecte Atténuation et dispersion : Au cours de sa propagation, l impulsion lumineuse subit atténuation et dispersion L atténuation : L atténuation caractérise l affaiblissement du signal au cours de la propagation. Soient Po et Pd les puissances à l entrée et à la sortie d une fibre de longueur d. L atténuation linéaire est : Pl = Po exp(-αd) où α est le coefficient d atténuation linéaire et d la longueur de la fibre L atténuation limite la portée. Elle dépend de la longueur d onde et augmente avec la distance. L atténuation s exprime en db/km La dispersion : La dispersion se traduit par un étalement dans le temps entrainant une limitation de la capacité. Elle est principalement due aux causes suivantes : intermodale, chromatique et PMD

14 La transmission numérique : Support de transmission : physique Canal de transmission : partie du support qui nous a été réservée, physique ou logique Schéma simplifié d une transmission numérique : Source : Terminal émetteur de l information Codeur source : Représente cette info sous la forme la plus compacte possible selon un code normalisé Codeur canal : Compense le bruit sur le canal de communication utilisé en ajoutant de l information redondante au message Modulation : Processus par lequel une grandeur caractéristique d une porteuse (amplitude, phase, fréquence) est astreinte à suivre les variations d un signal à transmettre ou signal modulant. Elle change généralement la forme physique du signal et peut être une modulation de fréquence, d amplitude ou de phase Numérisation : Procédé permettant la construction d une représentation discrète en une suite de nombres d un objet du monde réel Multiplexage : Opération consistant à assembler plusieurs signaux (de sources différentes) en un seul signal composite destiné à être transmis sur un même support de transmission Pour un transport dans de bonnes conditions on a deux techniques :

15 1. Numérisation => théorème de Shannon : résolution spatiale et/ou temporelle suffisante par rapport à l objet à numériser 2. Multiplexage : fréquentiel : chaque signal modulant une onde porteuse de fréquence différente et assemblé aux autres avant d être émis. Ou temporel : chaque signal est transmis pendant un intervalle de temps IT limité qui lui est réservé Critères de qualité d un système de transmission : Bande passante : Intervalle de fréquences utilisables sur un support de communication Probabilité d erreur : par bit transmis, est fonction de la technique de transmission et du canal utilisés Occupation spectrale du signal émis : largeur de bande utilisée pour un débit binaire donné Le signal reçu sera toujours différent du signal émis!!! C est pourquoi le récepteur doit être capable d identifier et décoder le signal reçu si ce dernier n a pas été trop modifié Modes de transmission de l information : Simplex : Les données circulent dans un seul sens (émetteur => récepteur), utilisé lorsque les données n ont pas besoin d aller dans les 2 sens Duplex : Half Duplex : L info circule dans un sens et pas dans l autre, chaque extrémité de la ligne émet à son tour et la liaison bidirectionnelle utilise la capacité totale de la ligne Full Duplex : Les données circulent de façon bidirectionnelle et simultanément, chaque extrémité peut émettre ou recevoir en même temps et la BP est divisée en 2 pour chaque sens d émission si un même support de transmission est utilisé pour les 2 transmissions Hiérarchies de transmission numérique : SDH Synchronous Digital Hierarchy (hiérarchie numérique synchrone) : LE système de transmission numérique utilisé par les opérateurs de télécoms. Cette hiérarchie repose sur une trame numérique de niveau élevé apportant une facilité de brassage et d insertion/extraction des niveaux inférieurs, version évoluée de la PDH : Hiérarchie Numérique Plésiochrone Le transport de l information nécessite désormais qu elle soit numérique et non analogique, ce qui a permis d offrir une meilleure QoS

16 Qualité du débit de la connexion : Qualité Très bien Bien Moyen Mauvais Distance <3 kms <4,5 kms A peu près = 5 kms >5 kms Principe du codage de la parole : Codage MIC, et la hiérarchie PDH Codage MIC (Modulation par Impulsion et Codage) : Génère une approximation du signal à transmettre, la transmission se fait ensuite sous forme de caractères discrets (nombres entiers) codés dans une représentation définie Echantillonnage toutes les 25us => quantification des échantillons : échantillon= valeur définie dans un ensemble fini => codage de la valeur sur 8bits en Europe => découpage des niveaux d amplitude en plages logarithmiques selon la sensibilité de l oreille humaine => débit du signal de parole numérisé= 64Kb/s en Europe (8000échantillons par seconde*8bits) ou =56 Kbs/s (8000 échantillons de 7bits) aux USA La numérisation de la parole se fait à l entrée du RTC => définition d un débit standard sur les réseaux de télécoms = 64 Kb/s (ou 56 Kb/s) RNIS ( Réseau Numérique à Intégration de Services) : Réseau entièrement numérique La PDH (Hiérarchie Numérique Plésiochrone) : Une fois le signal de parole numérisé à 64 Kb/s un premier multiplexage temporel permet de regrouper 32 voies de communication sur le même support, créant ainsi un flux de 2048 Kb/s => c est la première trame MIC. Le débit exact des données dans le flux =2 Mbit/s Les trames MIC sont combinées par multiplexage en groupe de 4 et ainsi de suite => débits de même support de 8 puis 34, 140 et 565Mbit/s, chaque débit portant un nom L inconvénient majeur de la PDH est le manque de flexibilité => Système plus performant : SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ^^ SDH : Repose sur une trame numérique de niveau élevé qui apporte une facilité de brassage et d insertion/extraction des niveaux inférieurs, utilise des bits de gestion (représentent 10% du débit total) permettant de structurer la trame, d adresser les constituants au moyen de pointeurs de synchronisation et de véhiculer les infos de gestion Le multiplexage est réalisé sur un système de 4(entrées) et 1 (sortie) et l unité de base est l octet, il est possible d extraire et d ajouter une voie 64 Kbits/s (ou n fois 64 kb/s) d un STM1 qui est le premier niveau de la SDH

17 Les trames de niveau n sont construites par pas de 4 : La trame européenne a une capacité de 2 Mbits/s (Soit 62Kbits/s sur chaque IT), va de avec modulation par impulsion et codage et = signalisation Principe du WDM Le multiplexage en longueur d onde WDM ( Wavelength Division Multiplexing) : permet de faire passer plusieurs signaux de longueur d onde différente sur la même fibre, chaque signal étant placé sur une longueur d onde donnée grâce à un transpondeur, en les (les différentes longueurs d ondes) mélangeant à l entrée à l aide d un multiplexeur (MUX) et en les séparant à la sortie avec un démultiplexeur (DEMUX) puis un transpondeur va reconvertir le signal initial Multiplexage : Partager un même support physique pour plusieurs flux, utilisé pour tous les types de supports. 2 types de multiplexages TDM : Time Division Multiplexing (Multiplexage temporal) : Partager le temps de parole disponible sur une fibre entre plusieurs applications (Différents abonnés par exemple). Les applications reçoivent (ou émettent) les données à tout de rôle WDM : Wavelength Division multiplexing (Multiplexage en longueur d onde): injecter plusieurs signaux à des longueurs d onde différentes sur une même fibre. Ca

18 revient à partager une fibre en tuyaux étanches et indépendants dans lesquels les données circulent simultanément chacune sur une «couleur»différente. Déploiements : EBN : European Backbone Network : réseau en fibre optique reliant les plus grandes villes d Europe entre elles. Chaque artère offre grâce au WDM une capacité multiple des débits unitaires de 2,5 ou 10 Gbits/s Le dernier câble transatlantique posé dispose d une capacité globale de 3,2 Tb/s Le déploiement de la fibre n est pas répandu partout => Enjeux de l Aménagement Numérique du Territoire : choix de raccordement des opérateurs ou collectivités territoriales jusqu à l utilisateur Le coût du déploiement est très élevé, en France environ 300 ou 400euros dans les grandes villes et plus de 3000 euros pour les zones paumées. Internet et IP Internet (Inter Network ) : Ensemble de réseaux ou réseau des réseaux N est pas un réseau mais résulte d une interconnexion de réseaux indépendants implémentant tous le même protocole IP Chaque réseau participant au réseau internet garde son indépendance, l interconnexion est faite de façon distribuée et basée sur des agréments bilatéraux => absence de réseau d interconnexion sous-jacent, de backbone (exemple ARPANET) Internet offre un ensemble de services de communications ouvert à tous Vocabulaire à connaitre! Protocole : Ensemble de règles à respecter entre des équipements de communication afin de réaliser les échanges et le transport d informations ou plus simplement ensemble de règles régissant les échanges d'informations. IP (Intern Protocol) : Famille de protocoles de communication de réseau informatique conçus pour être utilisés par Internet. Les protocoles IP s'intègrent dans la suite des protocoles Internet et permettent un service d'adressage unique pour l'ensemble des terminaux connectés.

19 Adresse : Identification des éléments intervenant dans la communication (interfaces et réseaux). L'analogie postale est particulièrement bonne: le nom de la rue correspond à l'adresse de réseau et le numéro de la maison à l'adresse de l'interface Organisation et fonctionnement d Internet : Absence du besoin d un niveau d exploitation global mais quelques taches nécessitent un minimum de coordination : la gestion des adresses IP et des noms des domaines Les adresses IP : Chaque machine connectée à internet possède une adresse IP qui l identifie. Qui détermine les plages d adresses IP à qui? (qui à qui) : ICANN ( Internet Corporation for Assigned Names ans Numbers) registre Internet régional (RIPE-NCC par exemple) FAI (Fournisseur d Accès Internet) Clients ICANN : Définit l usage autorisé des différentes plages d adresses IPv4 et permet aux différentes RIR (Registres Internet Régionaux) d allouer les adresses IP dans leur zone géographique, alloue des plages d adresses aux différentes régions du monde RIR : Allouent les adresses IP aux FAI dans leur zone géographique FAI : Gèrent les plages d adresses allouées par les RIR pour les distribuer a leur tour à leurs clients La plupart des adresses IP sont dans la version 4 du protocole IPv4 L adresse IPv4 est organisée sur 4 octets et généralement notée sous forme de 4 nombres compris entre 0 et 255 séparés par des points Le maximum de machines connectées sur le réseau maximum d adresses IPv4 disponibles Les noms de domaines : Un domaine : Ensemble d'ordinateurs reliés à Internet et possédant une caractéristique commune. Un nom de domaine est un identifiant de domaine internet. Il sert tout comme l adresse IP- à identifier les machines connectées à Internet par des noms alphanumériques. Exemple : : adresse URL du serveur Web : nom du serveur Web www : nom de la station ab-cd : un nom de domaine fr : un suffixe

20 2 Types de suffixes : génériques (indépendants des pays) : COM, NET, ORG ou nationaux : FR, UK, EU, Les registres ou NIC (Network Information Center) organise les noms de domaines dans le réseau Internet. Chaque registre a la responsabilité d une extension. Exemple AFNIC gère le.fr Pour obtenir un nom de domaine (exemple «ab-cd.fr») il faut s adresser à un bureau d enregistrement (à qui on verse des frais de réservation annuels), celui-ci obtient le nom du domaine de la part du registre A une adresse IP correspond un nom de station, ceci est fait par le système DNS (Domain Name System) dont les serveurs mémorisent ces correspondances. Serveurs DNS : Logiciels contenant des tables de correspondance pour un ou plusieurs domaines et ils ont deux rôles principaux : o Répondre aux requêtes venant d ordinateurs sur Internet pour le domaine dont ils ont reçu autorité o Servir de relais pour répondre aux requêtes venant d ordinateurs de leur réseau Structure du réseau : Nœuds d échange Sociétés interconnectant les FAI Cœur réseaux Les opérateurs d infrastructure disposent de réseaux physiques (commutateurs, routeurs, liaisons filaires, ) permettant le transport de l information ; ce sont des opérateurs «classiques»

21 Fournisseurs d accès (FAI) ou ISP (Internet Service Provider ) : Louent des supports, offrent à leurs clients des services de connexion à internet ou des services spécifiques. Ce sont soit des sociétés à caractère commercial ou des groupements d Intérêt Public (GIP). Exemple : Free, RENATER Backbone : Relient les continents, véhiculent les données de réseaux divers Nœuds d interconnexion entre les différents réseaux internet de dimension nationale ou internationale sont assurés par des équipements spécifiques. Ils admettent et permettent tout type de trafic, ces échanges de trafic étant basés sur des accords techniques et commerciaux dits «peering» entre les différents prestataires Interconnexion des réseaux : Via des nœuds d interconnexion entre les différents réseaux GIX, IXP, MAE : Infrastructure physique permettant aux différents FAI d échanger du trafic entre les réseaux Exemple de GIX : le SFINX : échange de trafic sans transit et sans passer par des infrastructures internationales Peering : Consiste à échanger du trafic internet entre réseaux pairs, généralement de même taille, souvent non facturé Transit : Consiste à traverser un réseau tiers pour relier deux réseaux distants, généralement payant Les technologies d accès à Internet : Proposées par les FAI, concurrentes ou complémentaires RTC ( Réseau Téléphonique Commuté ) :

22 Accès très bas débit sur la ligne téléphonique Limité à 56 Kbps de débit descendant vers l abonné Nécessite l utilisation d un modem spécifique DSL ( Digital Subsciber Line ) : Utilise des fréquences non utilisées pour la voix => débit de plusieurs Mbps sur la ligne téléphonique Portée limitée à qlqs Kms autour du commutateur d abonnés Le débit maximum diminue avec la distance entre le site du client et ce commutateur ADSL : débit montant < débit descendant => utilisée par le grand public SDSL : débit montant = débit descendant => adaptée aux entreprises Câble coaxial : Fibre optique Offre des services d accès à internet Offre des services classiques de TV Débits pareils que DSL Débits (plusieurs dizaines de Mbps) >>> débits DSL ou câble Grand investissement initial pour l installation de la fibre optique Accès sans fil à internet Sur des réseaux mobiles Sur des réseaux spécifiques CPL (Courant Porteur en Ligne ) : Propose des accès par le réseau électrique à travers les transformateurs de l opérateur électrique Satellite : Couvre des zones non desservies par les autres technologies Nécessité d une parabole pour le client Fonctionnement et protocoles : Les protocoles d internet : Internet est basé sur un modèle de communication en couches : TCP/IP Principe : Organisation des processus de communication

23 Couche 3 : Protocole d interconnexion IP Des réseaux hétérogènes inter-fonctionnent entre eux grâce au protocole IP IP simule un réseau unique Internet et chaque sous-réseau Internet est libre de transporter l information selon le mode qu il désire mais l IP adaptera L IP va router les paquets selon le mode «datagramme» (ou sans connexion) : Pas de réservation ni marquage de ressource (routeur, circuit), le paquet trouve un chemin au fur et à mesure de son avancement dans le réseau, l IP aiguille au mieux les paquets mais sans garantie d aboutissement au destinataire L IP ne corrige pas les erreurs sur les paquets Couche 4 : Les protocoles de transport Le plus célèbre c est le TCP (Transmission Control Protocol), sinon il y a UDP ou RSVP Protocoles de transport de bout-en-bout Fonctionnement de TCP : Utilise une connexion préalable (mode connecté) Fonctionne directement entre les terminaux Transport fiable de l information : Etablit et ferme les connexions En phase de conversation, détecte et corrige les erreurs de transmission Fabrique «des paquets TCP» qu il envoie sous forme de datagramme à la couche 3

24 Utilisé pour des applications sensibles aux erreurs de transmission (transfert de fichiers, Web,..) Fonctionnement de l UDP (User Datagram Protocol) : Pas de connexion (mode datagramme) Aucun contrôle d erreurs ni séquencement Service non fiable Utilisé pour des applications peu sensibles aux erreurs de transmission (streaming vidéo,..) Futur Nouvelle version du protocole IP : IPv6 IPv4 IPv6 4 octets pour l adressage soit adresses 16 octets pour l adressage possible dans le monde Manque de sécurité Authentification des sources Protection des informations Mobilité des postes Adresses codées sur 32 bits, composée d une partie identifiant le réseau de connexion et Adresse longue de 128 bits, composée de 8 champs de 16 bits, chacun délimité par : une partie identifiant la machine IPv4

25 IPv6 Adressage IP : L adressage : sert à identifier une machine dans le monde (ou plutôt une interface réseau) d une manière unique Intérêt : Pouvoir se connecter à n importe quelle machine sur l ensemble du réseau Internet et pouvoir communiquer avec n importe quelle autre machine Toute machine sur Internet possède une (des) adresse IP Les «services» du réseau : Service Internet : couches applicatives (logiciel) fonctionnant au-dessus des protocoles TCP (ou UDP) et IP. Ces couches utilisent des protocoles permettant d offrir des services aux utilisateurs Services «informatiques» : TELNET : Service de connexion à distance, pas assez sécurisé FTP : service de transfert de fichier entre un PC et un serveur (généralement), transmission «en temps réel», sans intermédiaire et de tout type de documents P2P Services de dialogue : Système de messagerie électronique : Les utilisateurs sont identifiés par des adresses électroniques. Repose sur des serveurs de messagerie permettant de transférer et envoyer des messages, et utilise des protocoles : SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) pour l envoi de courriers

26 POP (Post Office Protocol) ou IMAP (Internet Message Access Protocol) pour la réception de courriers Principe de fonctionnement : Services d accès aux informations : Web : permet à un PC client d obtenir des infos stockées sur un serveur Web au moyen du protocole http 5Hypertext Transfer Protocol) De nombreux autres services sont disponibles ou coming soon Le service Web : www (World Wide Web) : Base d informations en ligne Ensemble de pages Web et de liens Hypertextes (lien vers d autres pages) Navigation entre les pages Web permettant de trouver et d accéder rapidement à des ressources disponibles sur Internet 4 techniques de base utilisées sur le Web : Hypertexte : documents contenant des liens vers d autres documents La sélection d un lien permet d afficher directement le second document

27 HTML (HyperText Markup Language) : langage utilisé pour décrire et présenter les documents Commandes spécifiques (structuration, formatage) Indépendance par rapport aux matériels et systèmes d exploitation HTTP (HyperText Transfer Protocol) : protocole de communication entre le serveur Web et l ordinateur (client) Exemple : depuis un serveur Web URL (Uniform Resource Locator) : syntaxe utilisée sur le Web pour spécifier de manière unique la localisation physique d un document Exemple : Quelques chiffres : o Environ 2,4 Md internautes dans le monde (juin 2012) o 250 Md de mails échangés par jour (merci Zimbra/ Truche ^^) Standardisation : IETF (Internet Engineering Task Force) : Organisme de standardisation de protocoles Internet, ses travaux sont publiés sous forme RFC (Request For Comments) et correspondent à des documents de référence et normes concernant Internet Internet et l entreprise :