Cours Réseau Esial 2ème Introduction. Plan. 1. Introduction. Notion de réseau. 1.1 Pourquoi des réseaux?

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1 Cours Esial 2ème Introduction Isabelle CHRISMENT Computer nertworking: a top-down approach featuring the Internet J.F. Kurose + K.W. Ross x Andrew Tannenbaum 1 2 Plan Introduction Protocole liaison x locaux Modèle TCP/IP IP et le routage Les protocoles TCP et UDP s 1. Introduction 1.1 Approche des réseaux 1.2 Architecture des réseaux 1.3 Normalisation Pourquoi des réseaux? Raisons techniques et économiques Partage et mise à disposition de ressources imprimantes, données, programmes, Amélioration de la fiabilité duplication Réduction des coûts Raisons services nouveaux Travail coopératif rédaction de logiciel Communication et diffusion de l information messagerie électronique, web, téléphonie Commerce et paiement électronique carte bancaire Jeux interactifs Notion de réseau Un réseau : deux ou plusieurs nœuds connectés par une liaison physique deux ou plusieurs réseaux connectés par deux ou plusieurs nœuds Nœuds : station de travail ou des nœuds de commutation ou d interconnexion physique : câble, fibre, satellites,

2 Exemple : Internet routeur ISP local serveur Station de travail mobile ISP regional entreprise 7 Transparent J.Kurose et K. Ross 8 extrémité Système terminal (hôte): Modèle client/serveur Modèle communication de groupe Modèle pair-à-pair (peer to peer) Client-serveur Groupe de communication Pair-à-pair Client 1 Client 2 serveur 9 Transparent J.Kurose et K. Ross 10 Le coeur du réseau Ensemble de nœuds interconnectés Transfert des données à travers le réseau? Transfert des données à travers le réseau Deux approches basées sur la commutation ; Commutation de circuits : circuit dédié Commutation de paquets : "store-and-forward" Nœuds d interconnexion 11 2

3 x à commutation de circuit Technique d établissement d un circuit dans le réseau téléphonique Mise en place d un chemin dédié par séquence d appel Phase d établissement d un appel Ressources réservées par appel Garantie au niveau performance) Exemple RTC ( Téléphonique Commuté) Commutation de la voix Chaque liaison a n circuits => multiplexage 14 Multiplexage dans un réseau à commutation de circuits Partage du même support physique entre plusieurs stations Multiplexeur : le débit de sortie est égal à la somme des débits en entrée Concentrateur : intéressant si taux d activité faible Faible débit Multiplexeur ou Concentrateur Haut débit Site Central Multiplexage fréquentiel MRF (Multiplexage par Répartition de Fréquence) ou FDM (Frequency Division Multiplexing Multiplexage temporel MRT (Multiplexage à Répartition dans le Temps) ou TDM (Time Divison Multiplexing), Canaux à d bps C1 C2 C hz Khz 17 C1 C2 C3 C1 C2 C3 Canal à 3d bps 18 3

4 Pour accroître les performances, les réseaux numériques regroupent plusieurs canaux de communication sur une seule artère plus haut débit. La technique utilisée est le multiplexage temporel (TDM) où chaque signal numérique à Un slot réservé. En Amérique du Nord et au Japon, 24 voies/canaux sont regroupés (circuits DS1 ou T1). En Europe, les pays respectent les recommandations ITU-T qui spécifient les trames Ei (i=1,2,3,4,5). La trame E1 est divisée en 30 Its (Intervalles de Temps Elémentaires) définissant des espaces temporels sur 8 bits réservées pour une transmission de la voix Numérisée (technique MIC ou PCM) en un IT 0 de signalisation et un IT 16 comme canal de signalisation. x à commutation de paquets But : acheminer des paquets de la source vers la destination Deux types de réseaux : x datagramme x circuit virtuel Débit maximal d un canal E1 et débit utile? 19 x à commutation de paquets Datagramme Pas de phase de connexion (modèle sans connexion) Chaque paquet est émis de manière indépendante Chaque commutateur maintient une table de routage pour aiguiller le paquet Exemple Internet x à commutation de paquets Circuit virtuel Établissement explicite de la connexion et de la terminaison (orienté connexion) Maintien d un circuit virtuel Les paquets suivent le même circuit Exemple : ATM, X25 Types de réseaux (en fonction de la taille) LAN (Local Area Netwok) local MAN (Metropolitan Area Network) métropolitain qui relie des ordinateurs dans une même ville ou agglomération (peut relier des LANS ensemble) WAN (Wide Area Network) étendu permettant de relier des MAN ou LAN Distance entre processeurs Localisation des processeurs 0,1 m Un circuit imprimé 1 m Un ordinateur 10 m Une salle 100 m Un immeuble 1km Un campus 10km Une ville 100km Une région 1000km Un continent km La terre entière Multiprocesseur local MAN WAN Internet 24 4

5 Performance Débit binaire Quantité de données qui peut-être transmise par unité de temps Exemple : 10Mbit/s ou 10Mbps (USA) Notation : 10 KB = 2 octets 6 Mbit/s = 10 bits par seconde Performance Latence (délai) Temps qu il faut pour émettre un message de A vers B Exemple : 24 millisecondes (ms) Parfois exprimée par rapport au RTT (Round Trip Time) Éléments de la latence : Latence = Temps Propagation + Temps Transmission + Temps Attente Propagation = Distance / Vitesse de la lumière Transmission = Taille / Débit Importance relative du débit et de la latence petit message (e.g., 1 octet): 1ms vs 100ms grand message (e.g., 25 MB): 1Mbit/s vs 100Mbit/s plus important que 1ms vs 100ms produit débit par délai =?? Exemple: 100ms RTT et 45Mbit/s de données débit =>?? de données 1.2 Architecture des réseaux Couches Protocoles Architectures Standards Modèle OSI (Normalisation) Modèle Internet (Standard de fait) Couches Les Protocoles Interface de service +1 Interface de bout en bout (protocole) +1 Utilisation de l abstraction pour cacher la complexité Modularité et individualisation des fonctionnalités Découpage des messages en Unités de Données ou Data Unit Interface de service : définit les opérations sur le protocole Interface de bout en bout (protocole) définit les messages échangés avec l entité distante (PDU =Protocol Data Unit) 30 5

6 Hi Hi Got the time? 2:00 Un protocole time TCP connection req. TCP connection reply. Get <file> Deux catégories de protocoles Les protocoles orientés connexion établissement de connexion transfert de donnés fermeture de connexion Les protocoles non connectés chaque message est auto-suffisant (sans état) 31 Transparent J.Kurose et K. Ross Le modèle OSI Open Systems Interconnection Le modèle OSI Open Systems Interconnection Routeur Bridge Hub Eléments d interconnexion Répéteur Régénère et amplifie les signaux Concentrateur/hub : Concentre les connexions Pont/bridge C est un mécanisme reliant deux réseaux de même nature entre eux : ponts transparents Avec fonctions de passerelles : ponts dits à translation Commutateur/switch : Pont transparent multi-ports Passerelles/gateway Mécanisme reliant deux réseaux n étant pas forcément de même nature ni de même protocole. Assimiler aux routeurs Routeurs A pour fonction de relier deux réseaux et d utiliser des tables de routage 35 Le modèle Internet I E T F (Internet Engineering Task Force) et Protocoles d application (FTP/HTTP) Caractéristiques n implique pas forcément un strict découpage en couche conception et implantation rapide 6

7 Le modèle Internet HTTP FTP NFS TFTP A C C È S R É S E A U TCP IP UDP Net1 Net1 Net1 1.3 Normalisation dans les x Monde des télécommunications UIT-T (Union Internationale des Télécommunications ) ou ITU-T: Administrations Opérateurs privés (AT&T, MCI, British Telecom) Organisations plus régionales (ETSI) Fournisseurs de service, banques... Normalisation dans les x Monde des standards internationaux ISO (Organisation Internationale de normalisation) membres sont des organisations de standardisations nationales (ANSI, BSI, AFNOR, DIN) CD (Committed Draft) -> DIS (Draft International Standard) -> IS (International Standard) IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) : normes dans le domaine électrique et informatique Normalisation dans les réseaux Monde des standards de l Internet IRTF (Internet Research Task Force) => long terme IETF (Internet Engineering Task Force) : forum où sont définis les standards de l Internet Composé de groupes de travail supervisés par des directeurs -> IESG (Steering Group) Normalisation dans les réseaux Monde des standards de l Internet (suite) Durée d un groupe de travail : 6 mois à 2 ans Décision de création d un groupe à la suite d un BOF Rapport techniques et standards: Draft RFC (Request for Comments) Internet Society : 1992 Normalisation dans les réseaux Tous les RFCs ne sont pas des standards Experimental, Information, 1er Avril Standard Track (RFC2026) Proposed Standard : 6 à 24 mois + implémentation Draft Standard Solide spécification : on y croit Internet Standard Déploiement à grande échelle 7