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1 Année Réseaux I Conclusion : retour sur l architecture protocolaire Nicolas Baudru mél : nicolas.baudru@esil.univmed.fr page web : nicolas.baudru.perso.esil.univmed.fr 1

2 Plan 1 Rappels 2 Le dialogue inter-couches 3 OSI : le modèle de référence 4 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP 2

3 Rappels Protocoles Définition : Ensemble de règles convenues entre 2 entités désirant communiquer et permettant d instaurer un dialogue compréhensible. Fonctions des protocoles : Assurer à l utilisateur un accès aux ressources informatiques distantes et lui procurer des services identiques que les ressources soient locales ou distantes : c est la notion de transparence. Principaux problèmes à traîter pour connecter des équipements et échanger des informations : techniques de connexions compatibles protocoles d échanges identiques sémantique de l information compatible et compréhensible par les différents partenaires de la communication Chacun de ces problèmes spécifiques peut être traîté par une entité fonctionnelle appelée couche, destinée à accomplir une tâche ou à rendre un service. Intérêt : évolutivité facile du système! 3

4 Rappels Protocoles (2) Exemples de fonctions pouvant être assurées par un protocole : Codage des bits en signaux Procédure de transmission Détection des erreurs Retransmission des données perdues Contrôle de flux Contrôle et mise à jour du routage Fragmentation et réassemblage Vérification du séquencement des paquets Aiguillage locale vers une application Formatage des données... 4

5 Rappels Besoin de protocoles à plusieurs niveaux entre voisins (couche 1). Exemple : techniques de connexions compatibles entre deux utilisateurs/commutateurs/routeurs contigus (couche 2). Exemple : détection des erreurs entre deux utilisateurs/routeurs contigus (couche 3). Exemple : contrôle et mise à jour du routage entre deux utilisateurs de bout en bout (couche 4). Exemple : vérification du séquencement des paquets entre applications de bout en bout (couche > 4). Exemple : formatage des données couche 1 couche 2 couche 3 couche 4 couche > 4 5

6 Rappels Protocoles point à point et bout en bout protocoles bout en bout protocoles point à point relais relais Protocole point à point : réalise un dialogue entre un système d extrémité et un relais, ou entre deux relais ; assure le transport de l information dans le réseau ; fonctionne en mode connecté ou non connecté. Protocole bout en bout : réalise un dialogue entre les systèmes d extrémités ; vérifie l intégrité des informations remises aux applications ; organise le dialogue applicatif ; fonctionne généralement en mode connecté. 6

7 Le dialogue inter-couches Plan 1 Rappels 2 Le dialogue inter-couches 3 OSI : le modèle de référence 4 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP 7

8 Le dialogue inter-couches Protocole et service utilise Service 4 fournit utilise Service 3 fournit utilise Service 2 fournit utilise couche 4 couche 3 couche2 P R I M I T I V E protocole couche 2 protocole couche 4 protocole couche 3 couche 2 protocole couche 2 couche 3 couche 2 Service 1 fournit couche 1 protocole couche 1 couche 1 protocole couche 1 couche 1 8

9 Le dialogue inter-couches Principe de fonctionnement I3 données 3 protocole couche n+1 données 3 I3 H2 + données 3 H2 données 3 protocole couche n I2 données 2 données 2 I2 H1 + données 2 H1 données 2 protocole couche n-1 données 1 données 1 données 1 H1 H2 données 9

10 Le dialogue inter-couches Principe d encapsulation de données couche N+1 (N+1)IDU couche N (N+1)ICI (N+1)PDU (N+1)ICI (N)ICI Traitement des instructions (N+1)PCI (N)PDU (N)SDU (N)SDU (N)IDU (N)ICI (N)PDU couche N_1 PDU : Protocol Data Unit IDU : Interface Data Unit SDU : Service Data Unit PCI : Protocol Control Information ICI : Interface Control Information 10

11 OSI : le modèle de référence Plan 1 Rappels 2 Le dialogue inter-couches 3 OSI : le modèle de référence 4 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP 11

12 OSI : le modèle de référence Les 7 couches du modèle OSI Gestion des applications application présentation session couche 7 couche 6 couche 5 transport couche 4 Fonctions de transport réseau liaison de données couche 3 couche 2 physique couche 1 12

13 OSI : le modèle de référence Portée des différents protocoles hôte A LAN WAN WAN LAN hôte B 13

14 OSI : le modèle de référence Encapsulation de données dans le modèle OSI 7 Application Protocol Data Unit (APDU) 6 Presentation Protocol Data Unit (PPDU) 5 Session Protocol Data Unit (SPDU) 4 Transport Protocol Data Unit (TPDU) Segment 3 Network Protocol Data Unit (NPDU) ou paquet 2 Link Protocol Data Unit (LPDU) ou trame 1 Transfert de bits 14

15 OSI : le modèle de référence Services mis en oeuvre dans une couche Mécanismes élémentaires L encapsulation Les primitives de service Mécanismes supplémentaires L adaptation de la taille des unités de données Le multiplexage et l éclatement des connexions Le contrôle de flux Le maintien en séquence L accusé de réception La détection, la correction et la notification d erreur La qualité de service... 15

16 OSI : le modèle de référence La couche physique Fonctions : Assure un transfert de bits sur le support Fournit les moyens mécaniques (ex : connecteurs), électriques (ex : niveau de tension) et fonctionnels à l activation, au maintien et à la désactivation des connexions physiques utilisés pour la transmission de bits. Principaux éléments de la couche physique : support physique interface de connexion codec, modem multiplexeur, concentrateur, répéteur 16

17 OSI : le modèle de référence La couche liaison de données Fonctions : Doit mettre en oeuvre une procédure de transmission des données (HDLC, PPP, LLC, CSMA/CD,...) Doit assurer que la transmission binaire sur le support est exempte d erreur : transmission des trames = (2)PDU en séquence mécanisme d acquittement des trames contrôle du flux de transmission gestion des erreurs (CRC) Doit assurer l acheminement des données dans un réseau de niveau 2 Principaux éléments de la couche liaison : commutateurs de niveau 2. 17

18 OSI : le modèle de référence Couche réseau Fonctions : Doit assurer l acheminement des données de la source vers la destination via les différents réseaux de niveaux 2 constituant un réseau de niveau 3 : techniques de routage contrôle de la congestion Doit permettre l interconnexion de réseaux hétérogènes techniques de segmentation et de réassemblage gestion de l interconnexion de réseaux utilisant des protocoles différents Principaux éléments de la couche réseau : routeurs 18

19 OSI : le modèle de référence Modèle de réseau de réseaux 19

20 OSI : le modèle de référence Couche transport Fonctions : Assure un transport fiable des données de bout en bout quel que soit le réseau sous-jacent (i.e. assure la transparence vis-à-vis des couches hautes) : accepte des données de la couche supérieur les divise en unités plus petites (appelées segments) si nécessaire les transmet à la couche réseau s assure qu elles arrivent correctement à l autre bout Principaux éléments de la couche transport : les équipements d extrémité (ETTD) 20

21 OSI : le modèle de référence Couches session, présentation et application Services session : Boite à outils d organisation du dialogue Contrôle du tour de parole Découpage hiérarchique du dialogue Interruptions et reprises du dialogue Services présentation : Négociation de syntaxe (nombres binaires, textes, bouléens,...) Conversation de syntaxe Services application : Contient une partie dépendante du contexte local (dépend de l OS) Les parties indépendantes du contexte local sont identifiées et normalisées Dans le modèle TCP/IP, ces services sont assurés par un même protocole. 21

22 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP Plan 1 Rappels 2 Le dialogue inter-couches 3 OSI : le modèle de référence 4 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP 22

23 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP Modèle TCP/IP 7 6 SMTP TELNET FTP HTTP DNS Vidéo Tél SNMP 5 4 TCP UDP 3 ICMP ARP IP Protocole routage 2 1 Ethernet PPP FDDI Frame Relay ATM modèle OSI modèle TCP/IP 23

24 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP Encapsulation de données FTP données TCP Entête TCP n de séquence, n port, fenêtre IP paquet IP Adresse IP source/destinataire, priorité, ségmentation,... Eth. trame Ethernet Adresse Ethernet source/destinataire CRC Phy transfert de bits 24

25 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP A travers les couches FTP données FTP TCP fragment TCP TCP IP paquet IP IP paquet IP IP paquet IP IP Eth. trame Eth. Eth Eth trame Eth. Eth FR trame FR FR Eth trame Eth. Eth. Eth. Eth Eth bits Eth phy bits phy Eth bits Eth. FR Eth. Ethernet 25

26 L architecture protocolaire de fait : TCP/IP Redistribution des fonctions des couches Pourquoi? Les taux d erreurs bit sont de plus en plus faibles Les débits sont de plus en plus importants La mémoire devient de moins en moins chère = Simplification des protocoles de niveau 2. Nouvelles tendances : la correction des erreurs et le contrôle de flux sont assurés au niveau transport pour TCP ; au niveau application pour UDP ; pas du tout pour les applications temps réelles. 26