INTRODUCTION AUX RESEAUX. 1. Les grandes catégories de réseaux

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1 INTRODUCTION AUX RESEAUX 1. Les grandes catégories de réseaux Les réseaux longues distances (WAN) 1. Réseau téléphonique (RTC) 2. Réseau ADSL 3. Réseau RNIS (Numéris) 4. Réseau Transpac 5. Réseau câblé 6. Réseau ATM 7. Réseau sans fil 8. Réseau satellite Les réseaux locaux (LAN) 1. Réseau Ethernet 2. Réseau Token Ring 3. Réseau ATM 4. Réseau privé sans fil (WLAN) Réseaux privés ou loués (Lignes spécialisées) Le réseau Internet Avertissement : Le domaine des réseaux est vaste. J ai réalisé cette classification pour essayer de fixer les idées des étudiants de L3.

2 2. Le modèle OSI La nécessité de coexistence et d'harmonisation de divers équipements sur un même réseau et à travers les réseaux publics a conduit l'iso (International Organization for Standardization) à définir une architecture réseau normalisée à sept niveaux (ou couches) appelé OSI (Open System Interconnexion). couche1: couche physique, elle gère le transport de l'unité élémentaire d'information, le bit, sur divers supports physiques. couche 2: couche liaison,elle assure l'acheminement sans erreurs de blocs d'informations souvent appelés trames. couche 3: couche réseau, elle assure l'acheminement des paquets de données sur le réseau à travers des noeuds intermédiaires, ce qui nécessite des fonctions de routage. couche 4: couche transport, elle contrôle le transport des données de bout en bout c'est à dire depuis l'émetteur jusqu'au récepteur (fonction de ré-assemblage des paquets, de remise en ordre). couche 5: couche session, elle met en place et contrôle le dialogue entre les tâches distantes (synchronisation en particulier). couche 6: couche présentation, elle s'occupe de la mise en forme des données échangées par les applications en assurant une compatibilité entre les matériels raccordés. couche 7: couche application, assure le traitement de l'information messagerie, transfert de fichiers, terminal virtuel...

3 3. Evolutions techniques Passage de l informatique centralisée à l informatique distribuée Grâce à l évolution de la technologie : - des télécommunications - des réseaux informatiques (ordinateurs, routeurs )

4 Le RTC (Réseau téléphonique commuté) CTP CTS CTS CTS CAA CAA CAA CL CL CL Abonné Abonné CTP : Centre Transit Principal (10) CTS : Centre Transit Secondaire (50) CAA : Centre à Autonomie d'acheminement (1500) CL : Centre local de rattachement (6000)

5 Infrastructure Lignes (du réseau de transit) : - paires de fil de cuivre - câbles coaxiaux - fibres optiques - faisceaux hertziens Multiplexage (concentration) - numérique - analogique Commutation : - numérique (90%) - analogique (10%) Numérique de "bout en bout" : si la liaison entre l'abonné et le CL est numérique (Numéris possible) RTC : transport voix (téléphone) transport de données (téléphone + modem) limitations : vitesse de transport < 28.8 Kbit/s (6 mn pour transférer 1,2 Moctets) taux erreur = 10 4 (1 bit/10 4 bits transmis) signalisation pauvre (attente, sonnerie, décroché, libéré) on utilise plutôt des liaisons spécialisées

6 6. L ADSL (Asymetric Digital Suscriber Line) Transmissions numériques sur de la paire torsadée classique utilisée en téléphonie. Il n est pas nécessaire de recâbler l abonné s il dispose d une ligne RTC Les canaux montants et descendants ont des débits différents. La voie descendante offre un débit compris entre 1,544 MBps et 20 MBps. La voie montante n offre qu un débit allant de 16 KBps à 640 KBps Coût : 30 /mois chez Free connexion illimitée 512 Kb/s (2003) 45 /mois chez AOL connexion illimitée 512 Kb/s Architecture La boucle ADSL connecte le modem de l'usager au DSLAM, Digital Subscriber Line Access Multiplexer, situé dans le central de l'opérateur. Un splitter procède à l'éclatement du signal, les données sont dirigées vers l'internet ou un réseau IP, alors que la voix part vers l'interface ligne du central téléphonique. Chez l'abonné, le splitter filtre de la même manière le signal pour séparer la téléphonie du flux haut débit.

7 Splitter Splitter RTC Modem ADSL Modem ADSL R Routeur IP Paquets Circuits Architecture ADSL

8 Numéris ou RNIS RNIS : Réseau numérique à intégration de services, ISDN en anglais Utilise l'infrastructure du RTC Commutation de circuits numériques Débit utile de 144 Kb/s 2 canaux B à 64 Kb/s à commutation de circuits 1 canal D à 16 Kb/s à commutation de messages Les 2 canaux B permettent 2 échanges simultanés Le canal D permet l'échange de la signalisation entre terminal et réseau Signalisation - sur le RTC, les signaux servant à l'établissement des communications + informations relatives à une communication sont sur le même support - sur le RNIS, la signalisation est en mode message. Les informations et les signaux sont sur des canaux différents. Interface normalisée universelle pour tout type de services

9 TRANSPAC Filiale de France-Télécom crée en 1978 Au départ, un service de transmission de paquets s appuyant sur les protocoles HDLC et X25 Architecture fortement maillée. Débits : 300 bps 2Mbps Vocation : transactionnel long ( forte interactivité entre terminaux et ordinateurs) Taux d'erreurs faible Sécurisé Multiplicité des canaux d'accès : - directs (LS ) - liaisons asynchrones sur le RTC (Minitel..) - liaisons synchrones sur RTC (X32) - Numeris (Canal D) Depuis 1996, offre orientée vers IP et le relais de trames ou Frame Relay 600 commutateurs Tarifs indépendants de la distance Offre IP allant jusqu à 64 KBps Offre ATM à 155 Mbps Liaisons point à point et multipoint Possibilité de créer des VPN (Réseau Privé Virtuel)

10 Le réseau câblé Le câble a récemment vécu deux évolutions radicales : - la transmission est devenue numérique, démultipliant la capacité du support, - la voie retour a été activée, rendant possibles les applications interactives et permettant de nouveaux services tels que la téléphonie. Architecture Utilisé seul, le câble coaxial souffre de plusieurs défauts : son poids, sa taille et son taux d'affaiblissement importants. Les nombreux amplificateurs nécessaires au transport du signal viennent à leur tour limiter la bande passante. La Qualité de Service (QoS) Les mécanismes traditionnels contribuant à la Qualité de Service sont exploités dans les routeurs du réseau IP câble. Les paquets sont marqués d'un indice de Classe de Service qui leur assurera la priorité dans les files d'attente des machines.

11 Modem câble ou xdsl? Comparatif ADSL - câble Caractéristique ADSL Câble Débit Jusqu'à 20 Mbps descendant, avec ADSL Jusqu'à 36 Mbps descendant et 10 Mbps Mise en service chez l'abonné Ressources G.Lite simplifie la mise en service mais limite le débit maximal à 1,5 Mbps Garanties jusqu'au central. Circuit dédié à la communication montant. Modem câble + carte Ethernet dans le PC. Partagées, type LAN. Connexion Permanente. Permanente. Prix Forfait mensuel pour le canal Forfait mensuel s'ajoutant data. à l'abonnement câble. Synergie Faible, le service est surtout proposé pour l'internet. Forte, le câble sert d'abord à la fourniture de chaînes de TV, avant d'offrir de la téléphonie et des données

12 Réseaux sans-fil GSM : Global system for mobile communications Découpage en cellules : Réutilisation possible de fréquences La cellule est définie par la zone de couverture des ondes radio. Les réseaux mobiles vivent une étape de transition, entre la génération 2 de la téléphonie numérique et la génération 3, qui ouvrira les portes du multimédia personnel. Evolution du débit de données sur les mobiles 1992 GSM 9,6 kbps 2000 GPRS 100 à 384 kbps 2004 UMTS 144 à 384 kbps

13 Zone de localisation Zone de localisation Zone de localisation Zone de localisation HLR commutateur

14 Les réseaux satellites La téléphonie mobile couvre à peine 10 % de la surface de la planète. Câble, xdsl ou mobile large bande ne devraient servir à terme que les 2/3 de la population. Pour atteindre le dernier tiers, et pour étendre les zones de réception à moindre frais, une seule solution : le satellite. Retransmission radio et télévision Transmission de données informatiques Communications avec les portables Deux composantes : - terrestre : stations + antennes - spatiale : satellites en orbite Satellites en orbite géo-stationnaire (36000 km) - couverture "régionale" - plusieurs satellites sont nécessaires pour couvrir l'ensemble de la planète Les débits vont de 2 Mbps, pour un service point à point, à 24 Mbps pour un service broadcast. L'éloignement du satellite le rend inapte aux services temps réel interactifs, téléphonie ou vidéoconférence, mais son orbite géostationnaire se révèle parfaitement adaptée à la fourniture de services Internet, broadcast, TV, informations et autres programmes de formation et de vidéo à la demande.

15 Réseau ATM (Asynchronous Transfert Mode) Technologie élaborée au CNET dans les années 80 Développée parallèlement par les Laboratoires AT&T Bell Réseau haut débit : 155Mb/s ou 625 Mb/s ou 2,4 Gb/s Réseau crée pour le Multimédia : Permet la gestion de la Qualité de service Commutation de cellules de petite taille (53 octets) Utilisé en local (LAN) ou à grande échelle (WAN) ATM utilise un mode connecté Une connexion doit être établie avant de pouvoir transmettre des données Chaque cellule contient un label identifiant la connexion

16 Réseau local uniquement ETHERNET réseau multipoint sans priorité avec collisions débit : 10 Mb/s,100Mb/s,1Gb/s faible coût pas de QoS contrôle d erreur full duplex sécurité priorité déterminisme

17 Réseau local "Token Ring" Jeton

18 Réseau local sans fil Ethernet sans fil : IEEE Le groupe de travail IEEE , Wireless Ethernet, a défini un ensemble de spécifications pour la connexion sans fil à un réseau local Ethernet. Il offre deux modes de fonctionnement : 1) infrastructure 2) ad-hoc IEEE a débit : 30 Mb/s effectif IEEE b débit : 11M b/s IEEE g débit : 54 Mb/s Bluetooth : le sans fil de proximité Le standard Bluethooth permet l'interconnexion par liaison radio de faible portée (moins de 10 m) de différents appareils, tels qu'ordinateur, téléphones portables et PDA (Personal Digital Assistant), intégrant voix et données. Le débit offert atteint les 721 kbps, en mode asymétrique.

19 Liaisons spécialisées ou louées - raccordement permanent au réseau de transit - infrastructure commune au RTC - autorise des débits élevés - tarification fixe - frais de raccordement - redevance mensuelle

20 Internet Internet est un système d'interconnexion de réseaux au sens le plus large à l'aide de passerelles et en respectant certaines conventions. Les termes réseau Internet ou Internet désignent l'ensemble de ces internets dont le point commun est TCP/iP. C'est un système ouvert # système propriétaire. La technique TCP/iP tire sont intérêt de sa viabilité prouvée à grande échelle. Elle constitue la technique de base du système internet mondial. Internet est un réseau routé par comparaison avec X25 ou ATM qui sont des réseaux commutés.

21 Quelques chiffres nombre de réseaux nombre d'ordinateurs TCP/IP : but = interconnexion de réseaux une: Août ,6 millions d'internautes en Amérique du Nord 190,9 millions d'internautes en Europe 605,6 millions d'internautes dans le monde 16,4 millions d'internautes en France 36% des foyers (8,8 Millions) en France 505 millions d' 1,2 milliards d' en 2005 Août millions dinternautes 2010 > 1 milliard d'internautes dans le monde

22 aux interconnectés, plusieurs millions de ma TCP/IP : but = interconnexion de réseaux sur une base planétaire Technologie issue des années 1970, de projets DARPA Interconnecte divers réseaux : Ethernet, X25, FDDI, etc. La technologie est constituée par des protocoles de base qui offrent les services de base du transfert des données : - transport de datagrammes - transport de messages sécurisés Ces services de base sont indépendants du support de transmission; adaptables à toute sorte de media depuis les réseaux locaux jusqu'aux réseaux longue distance. Interconnexion universelle : les machines ont une adresse unique sur l'internet. Deux machines reliées au réseau, communiquent grâce aux autres noeuds du réseau qui routent de manière coopérative sur la base de l'adresse destinataire. Interconnexion d'égal à égal (peer to peer systems) : il n'y a pas de machines prioritaires (en opposition à une structure hiérarchique). Dans le cadre du transport sécurisé, les acquittements sont effectués entre les systèmes finaux (source et destinataire) plutôt que continuellement entre chaque noeud relayant les messages.

23 Applications standards bâties sur la technologie de base : courrier électronique, transfert de fichier, émulation terminal, etc. Technologie publique et largement diffusée au travers de RFC's. Indépendante des constructeurs et disponible sur tous types de matériel (micro, station, super-calculateur et équipements de réseaux) Largement validée depuis de nombreuses années dans un monde hétérogène. Le concept d'interconnexion ou d'internet repose sur la mise en oeuvre d'une couche réseau masquant les détails de la communication physique du réseau et détachant les applications des problèmes de routage. L'interconnexion : faire transiter des informations depuis un réseau vers un autre réseau par des noeuds spécialisés appelés passerelles (gateway) ou routeurs (router) permettant d'acheminer des données en garantissant leur intégrité adaptation de la technologie TCP / IP à la plupart des interfaces matérielles. Ces services de base sont indépendants du support de transmission; adaptables à toute sorte de media depuis les réseaux locaux jusqu'aux réseaux longue distance.