Informatique Générale Les réseaux

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1 Informatique Générale Les réseaux 1

2 Réseaux locaux, étendus, Internet Comment permettre à l information de circuler d un ordinateur à un autre. 2

3 Les réseaux le modèle OSI les topologies adressage du matériel le routage le transport 3

4 Les réseaux le modèle OSI les topologies adressage du matériel le routage le transport 4

5 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 1. La couche «physique». 2. La couche «liaison de données». 3. La couche «réseau». 4. La couche «transport». 5. La couche «session». 6. La couche «présentation». 7. La couche «application». 5

6 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 1. La couche «physique» Gère les connections matérielles, définit la façon dont les données sont converties en signaux numériques. On retrouve les cartes réseaux et le matériel actif. 6

7 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 2. La couche «liaison de données» Gère notamment les corrections d'erreurs du signal On retrouve les cartes réseaux et le matériel actif. 7

8 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 3. La couche «réseau» Détermine les routes de transport des données. Utilise le protocole IP (Internet Protocol). On retrouve les routeurs et les switchs intelligents. 8

9 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 4. La couche «transport», gère la remise correcte des informations (gestion des erreurs), utilise notamment l'udp et le TCP. (Transmission Control Protocol) 9

10 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 5. La couche session Permet à des utilisateurs opérant sur différentes machines, d'établir des sessions entre eux. La gestion du dialogue ou du jeton : certains protocoles utilisent des jetons (autorisation d'émission) que les machines d'un réseau peuvent s'échanger. La synchronisation : cette technique consiste à insérer des éléments tests dans le flot de données de manière à ne pas devoir reprendre la totalité d'une opération en cas d'échec. 10

11 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 6. La couche présentation Elle traite la syntaxe de l'information transmise. Elle assure l'encodage et/ou la compression des données dans une norme agréée. Elle assure des conversions telles que celles des protocoles d'utilisation de terminaux incompatibles entre eux, celles entre les différents systèmes de fichiers ou encore celles des formats du courrier électronique. 11

12 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) 7. La couche application Gère le transfert des informations entre programmes. Il s'agit donc du niveau le plus proche des utilisateurs, géré directement par les logiciels. C est la gestion du contenu des données. 12

13 Le modèle Open Systems Interconnection, (OSI) Récapitulatif par analogie avec le courrier 13

14 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 14

15 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 15

16 II Topologies 1. Définition Une topologie de réseau est l'architecture d'un réseau. Elle donne une certaine disposition des différents postes informatiques du réseau et une hiérarchie de ces postes. 16

17 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 17

18 II Topologies Topologie en bus 1/5 Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un réseau. Tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot «bus» désigne la ligne physique qui relie les machines du réseau. 18

19 II Topologies Topologie en bus 2/5 Avantages : Facile à mettre en œuvre; fonctionnement simple. peu couteux. 19

20 II Topologies Topologie en bus 3/5 Inconvénient : Extrêmement vulnérable (Si l'une des connexions est défectueuse, l'ensemble du réseau en est affecté.) faible débit. 20

21 II Topologies Topologie en bus 4/5 Détail de connectique: Un câble arrive et part de chaque carte réseau BNC à connecter par l'intermédiaire d'un T (en jaune), et il faut rajouter deux bouchons de 50 ohms (en rouge) : un au début et l'autre à la fin de la chaîne. 21

22 II Topologies Topologie en bus 5/5 Remarque: Cette connectique et cette topologie ont progressivement disparus avec l arrivée de la topologie en étoile et Ethernet. 22

23 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 23

24 II Topologies Topologie en étoile 1/5 C'est la topologie la plus courante actuellement. Omniprésente, elle est aussi très souple en matière de gestion et dépannage de réseau : la panne d'un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. 24

25 II Topologies 1. Topologie en étoile 2/5 En revanche, l'équipement central (un concentrateur (hub) et plus souvent sur les réseaux modernes, un commutateur (switch)) qui relie tous les nœuds constitue un point unique de défaillance : une panne à ce niveau rend le réseau totalement inutilisable 25

26 II Topologies 1. Topologie en étoile 3/5 Le réseau Ethernet est un exemple de topologie en étoile. L'inconvénient principal de cette topologie réside dans la longueur des câbles utilisés. 100 mètres entre deux équipements actifs pour le cuivre et 2000 mètres pour la fibre. 26

27 II Topologies 1. Topologie en étoile 4/5 N T : 4 paires en Cuivre torsadées au sein d un câble blindé (pour éviter les interférences électriques). Le câble est équipé à ces 2 extrémités de connecteurs RJ45. N=débit en méga bits (10, 100) / seconde. T signifie torsadés 27

28 II Topologies 1. Topologie en étoile 5/5 N F : Un ou plusieurs brins de fibre au sein d un câble blindé. Le câble est équipé à ces 2 extrémités de connecteurs dédiés. N=débit en méga bits (100, 1000), F signifie Fibre 28

29 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 29

30 II Topologies Topologie en anneau 1/5 C'est une topologie obsolète donc rare (à l heure actuelle). Développée par IBM, cette architecture est principalement utilisée par les réseaux Token-Ring. Les informations circulent de stations en stations, en suivant l anneau. 30

31 II Topologies Topologie en anneau 2/5 Un jeton circule en boucle et permet à chaque station de prendre la parole à son tour. La station qui a le jeton émet des données qui font le tour de l anneau. 31

32 II Topologies Topologie en anneau 3/5 Lorsque les données reviennent, la station qui les a envoyées les élimine du réseau et passe le d'émettre à son voisin, et ainsi de suite 32

33 II Topologies Topologie en anneau 4/5 La topologie en anneau permet d avoir un débit bande passante proche de 90%. Contrairement à la topologie en bus, le signal est régénéré par chaque station. Par contre, la panne d une station rend l ensemble du réseau inutilisable. 33

34 II Topologies Topologie en anneau 5/5 Cette architecture étant la propriété d IBM, les prix étaient élevés. IBM ne développe plus cette technologie depuis

35 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 35

36 II Topologies Topologie en arbre (Ou topologie hiérarchique) 1/2 Le réseau est divisé en niveaux. Le sommet, le haut niveau, est connectée à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Ces nœuds peuvent être eux-mêmes connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Le tout dessine alors un arbre, ou une arborescence. 36

37 II Topologies Topologie en arbre (Ou topologie hiérarchique) 2/2 Le point faible de ce type de topologie réside dans l'ordinateur «père» de la hiérarchie qui, s'il tombe en panne, paralyse toute les branches inférieures du réseau. 37

38 II Topologies 1. Définition 2. Topologie en bus 3. Topologie en étoile 4. Topologie en anneau 5. Topologie en arbre 6. Topologie maillée 38

39 II Topologies Topologie en maillage 1/5 La topologie réseau maillée n'est quasiment utilisée que pour les liaisons Internet. Sa complexité à mettre en œuvre, notamment au niveau de chaque routeur la rend couteuse en câble et en matériel actif. 39

40 II Topologies Topologie en maillage 2/5 Contrairement à un réseau en étoile, chaque concentrateur peut utiliser plusieurs routes différentes pour relier 2 ordinateurs entre eux. Ceci nécessite des routeurs (sur internet) ou des switchs (en local). 40

41 II Topologies Topologie en maillage 3/5 Chaque routeur (ou chaque switch selon l implémentation) choisit la ligne de communication la plus rapide possible en fonction de la distance ou du trafic sur une branche du réseau. 41

42 II Topologies Topologie en maillage 4/5 Remarques 1/2: du fait de son coût, hors pour l infrastructure de l internet, seule l'armée utilise cette topologie. Ainsi, en cas de rupture d'un lien, l'information peut quand même être acheminée. 42

43 II Topologies Topologie en maillage 5/5 Remarques 2/2: Cependant, elle existe aussi dans le cas de couverture Wifi. On parle alors bien souvent de topologie mesh (Le s) mais ne concerne que les routeurs Wifi. 43

44 Les réseaux 1 - le modèle OSI 2 - les topologies 3 - adressage du matériel 4 - le routage 5 - le transport 44

45 III adressage du matériel 1. L adresse MAC 45

46 III adressage du matériel L adresse MAC Chaque matériel du réseau actif (routeur, switch, hub) ou passif (ordinateur, imprimante) est équipé d une interface réseau (Ethernet, wifi). Cette interface possède un identifiant unique ( au monde) Qui lui sert d adresse physique 46

47 III adressage du matériel L adresse MAC Cette adresse physique est nommée MAC (Media Access Control). Elle est stockée dans une carte réseau ou une interface pour attribuer mondialement une adresse unique au niveau de la couche de liaison (couche 2 du modèle OSI). Elle est parfois appelée adresse Ethernet (abus de langage). 47

48 III adressage du matériel L adresse MAC Cette adresse MAC est Une adresse MAC-48 est constituée de 48 bits (6 octets) et est généralement représentée sous la forme hexadécimale en séparant les octets par un double point ou un tiret. Par exemple 00:FF:56:A2:AF:15. 48

49 III adressage du matériel L adresse MAC Pour connaître l adresse physique d une carte réseau windows: Ouvrir «démarrer» puis «exécuter», taper «cmd», puis taper «ipconfig /all». L'adresse IP ainsi que l'adresse MAC apparaissent. 49

50 III adressage du matériel L adresse MAC Pour connaître l adresse physique d une carte réseau Apple : ouvrir un terminal, et taper la commande «ifconfig». L'adresse IP ainsi que l'adresse MAC apparaissent. OU Préférences système/réseau/avancé 50

51 III adressage du matériel L adresse IP (Internet Protocol) Une adresse IP est un numéro d'identification attribué à chaque appareil à un réseau informatique utilisant l'internet Protocol. Il existe des adresses IP de version 4 (IPv4) et de version 6 (IPv4). 51

52 III adressage du matériel L adresse IP (Internet Protocol) IPv4 est actuellement la plus utilisée. Une IP est représentée en notation décimale avec quatre nombres compris entre 0 et 255, séparés par des points. Par exemple :

53 Les réseaux 1 - le modèle OSI 2 - les topologies 3 - adressage du matériel 4 - le routage 5 - le transport 53

54 IV Le routage Switch et Routeurs Le routage dans le cadre d un réseau local Le routage d un réseau de grande taille Le routage sur Internet 54

55 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles Le routage dans le cadre d un réseau local Le routage d un réseau de grande taille Le routage sur Internet 55

56 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles Pour envoyer ou rechercher de l information dans un réseau de manière ciblée, un matériel actif est indispensable. Un switch (commutateur) est un matériel actif capable d interconnecter deux machines de manière optimisée sans envoyer de trames à l ensemble du réseau (contrairement au hub ou concentrateur qui encombre le réseau) 56

57 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles La machine Pc1 va pouvoir ici communiquer avec le serveur de la manière suivante grâce au switch 57

58 IV Le routage Switch, routeurs et passerelles Pour envoyer ou rechercher de l information dans un réseau de manière ciblée, un matériel actif est indispensable. Un routeur est un matériel actif capable de connaître les chemins entre deux machines situées sur des réseaux différents grâce à des sauts entre routeurs. Une gateway (passerelle) est un point d accès internet 58

59 IV Le routage Switch, Routeurs Et passerelles (ou modem) La machine Pc1 va pouvoir ici communiquer avec le serveur distant grâce au switch, aux routeurs et aux passerelles (ici des modems). 59

60 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles Le routage dans le cadre d un réseau local Le routage d un réseau de grande taille Le routage sur Internet 60

61 IV Le routage Le routage dans le cadre d un réseau local ou Local Area Network (LAN) : Exemple : 61

62 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles Le routage dans le cadre d un réseau local Le routage d un réseau de grande taille Le routage sur Internet 62

63 IV Le routage Le routage dans le cadre d un réseau de grande taille ou étendu ou Wide Area Network (WAN) : Exemple : 63

64 IV Le routage Switchs, routeurs et passerelles Le routage dans le cadre d un réseau local Le routage d un réseau de grande taille Le routage sur Internet 64

65 IV Le routage Le routage dans le cadre d Internet (et réseaux étendus)

66 V Le transport Cette partie reprend le concept de la couche transport du modèle OSI. Pour mémoire : TCP (Transmission Control Protocol) a été conçu pour fiabiliser des transferts de données sur des réseaux réputés non fiables. 66

67 V Le transport TCP Son premier rôle consiste à recevoir les données des applications et à les découper en paquets numérotés. Ces paquets sont transmis à la couche IP qui les envoie à la carte réseau. 67

68 V Le transport TCP A la réception de paquets IP va : - les réordonnancer pour reconstituer les données - éventuellement demander un nouvel envoi à l'expéditeur si des paquets sont manquants ou incomplets. Ainsi, aucune perte de données ne peut intervenir. 68

69 V Le transport TCP Ainsi, à la moindre interférence électromagnétique (micro-onde dans le cas de Wifi), les paquets corrompus seront intégralement retransmis. TCP est fiable, mais use beaucoup de bande passante. 69

70 V Le transport UDP (User Datagram Protocol) est quand à lui un protocole de transport sans contrôle logique de données. UDP est utilisé notamment pour la diffusion de vidéos (streaming) dont les serveurs ne pourraient pas traiter de multiples demandes de réémission de paquets perdus. 70

71 V Le transport UDP (User Datagram Protocol) L'absence de reprise sur erreur, explique pourquoi la réception de vidéos sur Internet est si chaotique (images figées ou distorsions sonores). Il est utilisé quand il est nécessaire de transmettre des données très rapidement, et où la perte d'une partie de ces données n'a pas grande importance. 71

72 V Le transport UDP (User Datagram Protocol) UDP permet de transmettre des petites quantités de données, là où la connexion TCP serait inutilement coûteuse en ressources. Ex: en VoIP (Voice Over Internet Protocol) la perte occasionnelle d'un paquet est tolérable dans la mesure où il existe des mécanismes de substitution des données manquantes. La rapidité de transmission est un critère primordial pour la qualité d'écoute (fluidité) ou de visualisation. 72

73 Quelques concepts pratiques Liés à Internet - fonctionnement d'une URL simple et DNS - Le courrier électronique : lecture classique en POP ou IMAP sans configuration en mode WebMail ou en PushMail. 73

74 Quelques concepts pratiques Liés à Internet fonctionnement d'une URL simple et DNS Une URL (Uniform Resource Locator) est dresse Internet reconnue par les navigateurs, Elle leur permet d'appeler n'importe quelle page ou document. Les URL simples (nom de domaines) ont une correspondance Nom / IP effectuées par les serveurs de noms ou DNS 74

75 Quelques concepts pratiques Liés à Internet fonctionnement d'une URL simple et DNS machine.domaine.extension 75

76 Quelques concepts pratiques Liés à Internet Pour connaître l url d un site : utiliser la Commande nslookup Ex : le premier serveur web du CNAM (ww1.cnam.fr) Dans une fenêtre de commande Apple, Windows ou Linux. 76

77 Quelques concepts pratiques Liés à Internet Pour connaître l url d un site : utiliser la Commande nslookup Ici on apprend par le serveur DNS (Domain Name Server) que : ww1.cnam.fr a est un alias de calgon.cnam.fr Et que son adresse IP est

78 Quelques concepts pratiques Liés à Internet ww1.cnam.fr a est un alias de calgon sur le domaine cnam.fr Et que son adresse IP est calgon Adresse : Name : calgon Alias : www Alias : ww1 78

79 Quelques concepts pratiques Liés à Internet ww1.cnam.fr, sont des équivalents 79

80 Quelques concepts pratiques Liés à Internet ww1.cnam.fr, sont des équivalents 80

81 Quelques concepts pratiques Liés à Internet ww1.cnam.fr, sont des équivalents 81

82 Quelques concepts avancés Liés à Internet FTP - Le protocole de transfert de fichiers - récupérer des fichiers en utilisant votre logiciel client Web - récupérer des fichiers ou les transférer sur un serveur en utilisant un logiciel client FTP 82

83 Quelques concepts avancés Liés à Internet Les outils de communications point à point faisant fonction de visiophone (avec WebCam) tels que Windows Messenger (intégré à Windows), Yahoo Messenger, Google visio chat etc... Ces outils sont à utiliser temporairement et avec méfiance (non cryptés). Skype est un cas particulier (cryptage fort de bout en bout). 83