Architecture des réseaux Internet

Architecture des réseaux Internet Dominique PESENT Dépt S..C. - I.U.T. de Marne la Vallée Opérateurs Internet : trois métiers Des métiers différents : le prestataire de services propose des services d accès, messagerie, hébergement de pages ; le fournisseur d accès dispose des équipements permettant la connexion des équipements de l abonné d une part, la connexion de ses équipements à un réseau Internet d autre part ; l opérateur de transport Internet assure le transport des données à travers son réseau. La plupart des opérateurs assurent au moins des métiers. prestataire fournisseur d'accès opérateur de transport AOL AOL wanadoo wanadoo oléane oléane Eunet Eunet enater enater netissimo

POLI ANT 800 0 ESC DLT POLI ANT 8000 ESC DLT 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN LINK = OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 00 BASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 000 BA SE X AM BE = A CTI VI TY GE EN LINK = OK FLAS HI NG GEEN DIS = ABLE D 0/ 00 BAS E TX 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 000 BA SE X AM BE = A CTI VI TY GE EN LINK = OK FLAS HI NG GEEN DIS = ABLE D 0/ 00 BAS E TX 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 PO W E PO W E 54 Ent er pr ise Sw it ch 54 Ent er pr ise Sw it ch 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 0 00 BASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E PO W E 0 00 BASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E POLIAN T 8000 ESC DLT Les opérateurs du réseau Client Internet Services Internet éseau Internet entreprise Fournisseur d accès internaute Prestataire de service Opérateur de transport Opérateur de câblage Opérateur de transport de télécommunication De nombreuses PME/PMI passent par un prestataire de service. Celui-ci héberge et maintient le site de l entreprise. Opérateurs de câblage un réseau Internet est de type maillé ; un réseau maillé est un ensemble de liaisons point à point ; les opérateurs de câblage disposent de liaisons point à point un opérateur de transport Internet peut louer des liaisons à un opérateur de câblage Opérateur de transport A Opérateur de transport B Point d accès de l opérateur de transport commutateur

Quelques câblo-opérateurs câblo-opérateur région fournisseur d'accès France Telecom Europe Wanadoo British Telecom Europe Cable & Wireless Grande Bretagne Sprint USA Sprint AT&T USA Mediaréseaux Paris est UPC NTL Paris ouest - Paris sud - Toulon Noos est vidéocommunication Strasbourg Opérateur de transport régional ATM Frame relay Architecture du réseau de l opérateur ICX

Les réseaux d opérateurs : opérateur national Architecture du réseau de l opérateur UUnet Segment radial haut débit (>Gb/s) Point d accès ou de présence (POP) L opérateur de transport Internet transporte l information d un point d accès à un autre Un opérateur national : Oléane 4

Le réseau d interconnexion Ebone Le réseau européen EBONE est l'épine dorsale Internet européenne. EBONE est constitué : de plaques tournantes européennes reliées par des liaisons à haut débit (55Mbit/s à,5gb/s), de liaisons transatlantiques également à 55Mb/s, qui totalisent plusieurs Gigabits/s. Les réseaux nationaux, privés ou autres qui veulent bénéficier de EBONE viennent se raccorder sur la plaque tournante la plus proche. EBONE admet tous types de trafic: enseignement, recherche, industrie... Architecture de l Ebone,5Gb/s 55Mb/s 45Mb/s 4Mb/s 5

Un opérateur particulier : enater 55Mb/s H 4Mb/s PDH 4*Mb/s PDH Architecture d un réseau d opérateur éseau régional éseau national Liens hauts débits éseau étendu Un réseau d opérateur doit être interconnecté aux autres opérateurs nationaux Un réseau d opérateur est connecté aux réseaux des autres continents 6

Liaisons intercontinentales : un réseau mondial Mb/s 45Mb/S 6Mb/s 55Mb/s 6Mb/s,5Gb/s 0Gb/s Le trajet des données outeur outeur Les informations traversent successivement plusieurs réseaux d opérateurs Internet outeur serveur http outeur 7

Quelques opérateurs de transport Opérateurs internationaux : opérateurs mondiaux opérateurs européens site Qwest KPNQwest (ex EUNet) www.kpnqwest.fr WorldCom UUNet www.uunet.net globalone Oléane www.oleane.net Opérateur américain : Sprint (www.sprint.com) Opérateur régional : ICX (www.icx.fr) telcité (www.telcite.fr) Performance des réseaux d opérateurs 6ms 6ms éseaux Sprint japonais éseaux français sud américain 9ms 8

Connexions aux réseaux Internet Dominique PESENT Dépt S..C. - I.U.T. de Marne la Vallée Le prestataire de service Internet : connecte ses clients à Internet routeur routeur Internet Mode m TC Modem serveur de connexion Serveur (DNS, Web, messagerie...) Le prestataire de services Internet : est connecté à un point d accès du réseau d un opérateur Internet ; est connecté à ses abonnés par un réseau d opérateur de télécommunication ; fournit des services aux abonnés (messagerie, Web, connexion Internet ). 9

Le prestataire de service Internet : connecte ses clients à Internet routeur routeur Internet Modem TC Mode m serveur de connexion Serveur (DNS, Web, messagerie...) Le prestataire de services Internet : est connecté à un point d accès du réseau d un opérateur Internet ; est connecté à ses abonnés par un réseau d opérateur de télécommunication ; fournit des services aux abonnés (messagerie, Web, connexion Internet ). Dépt SC - IUT de MLV Internet : architecture et connexion D. PESENT Le prestataire de service Internet : les offres de connexion r o u te u r r te e t C ah e r n Et filtre ADSL routeur ré s e a u c â b lé routeu r routeur réseau IP DSLAM Modem Mode m TC serveur de connexion DSLAM : Digital Souscriber Line Access Multiplexer L offre TC - matériel : modem + prise téléphonique + paramètres de connexion du prestataire ; L offre ADSL matériel : modemadsl + filtre + liaison USB (ou carte Ethernet) + paramètres de connexion du prestataire ; L offre câble matériel : carte réseau Ethernet + prise réseau + paramètres de connexion du prestataire. Dépt SC - IUT de MLV Internet : architecture et connexion D. PESENT 0

0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN LINK = OK FLA SHI NG GEEN DI SAB = LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN LINK = OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E Liaisons permanentes éseau d Entreprise éseau d Entreprise LS ou Transfix éseau d opérateur prestataire La liaison peut se faire au routeur d un opérateur Internet pour les entreprises de taille importante ; les PME/PMI peuvent se connecter au réseau de l opérateur via un prestataire ou un opérateur de télécommunication ; les Liaisons spécialisées (ou lignes louées) utilisent comme protocoles de transmission H, HDLC, ATM, PPP, PPTP ou SLIP Les protocoles Navigateur (Netscape ) messagrerie (Eudora ) Logiciel client Logiciel serveur Serveur HTTP(Web) ; SMTP(mail) TCP/IP Connexion PPP Protocole réseau Transmission asynchrone prestataire Transmission synchrone TCP/IP Protocole synch. TC PPP Internet

Etablir une connexion Internet - étape : le prestataire de service Client TC prestataire de service Internet site Web poste modem modem serveur routeur routeur serveur Demande de Attente Établissement de Attente de de communication connexion connexion connexion Établissement de communication Authentification du client Mode transparent Mode transparent Attente de connexion Attente de connexion Mode transparent Mode transparent Le protocole PPP Dans une connexion point à point le protocole PPP s interpose entre le protocole IP et le protocole de transmission (ATM ou H) Le premier protocole conçu dans ce but est SLIP (Serial Line Internet Protocol) ; PPP (Point to Point Protocol) ajoute la détection d erreurs et traite différents protocoles. Après contrôle de la liaison (activation de la ligne, test et négociation des options), les paquets IP sont découpés et encapsulés dans des trames avec un format très proche de HDLC. Le protocole PPTP (Point to Point Tunneling Protocol), basé sur l encapsulation et le cryptage, permet de créer de manière sécurisée des réseaux privés virtuels (VPN Virtual Private Network) sur l Internet. Après connexion au niveau liaison et réseau, la sécurisation est mise en œuvre en cryptant et en encapsulant les unités de données de niveaux supérieurs dans les paquets IP.

Le protocole PPP : entre IP et transmission Le format de la trame PPP permet la détection des erreurs, le marquage de la fin d'une trame et du début de la suivante; Le protocole LCP (Link Control Protocol) active et teste la ligne, négocie les options et désactive la ligne en fin de connexion; Un protocole NCP (Network Control Protocol) différent pour chaque protocole réseau supporté. IP NCP PPP H Protocole PPP : passer du datagramme à l octet sur le TC, les modem transmettent les données octet par octet ; le datagramme IP peut contenir jusqu à 64Ko de données ; NCP doit fragmenter les datagrammes et controler la transmission correcte des trames PPP Datagramme IP E-T IP Données niv. 4 (64Ko max.) NCP PPP E-T ctl modem octet octet octet TC

Connexion PPP : établissement Appel d'un fournisseur d'accès par un client : Le micro-ordinateur appelle le serveur d accès du fournisseur d'accès via un modem. La liaison physique établie, le micro envoie au serveur d accès des paquets LCP dans des trames PPP. Ces paquets, et leurs réponses, permettent de sélectionner les paramètres PPP à utiliser. Des paquets NCP configurent la couche réseau et attribuent une adresse IP. Le micro-ordinateur est maintenant un ordinateur hôte d'internet et peut recevoir des paquets IP comme n'importe quel autre hôte. NCP libére la connexion de la couche réseau et l'adresse IP. LCP libére la connexion liaison de données. Enfin, l'ordinateur demande au modem de raccrocher, ce qui libère la connexion physique. Configuration de la connexion Protocole de transmission à travers le TC authentification 4

Connexion ADSL : le haut débit sur TC La ligne téléphonique transporte simultanément le téléphone et les données Internet ADSL : un mode de transmission su paire torsadée Transmission Asynchronous Digital Subscriber Line.! Utilise une bande passante de,mhz sur paire téléphonique ;! Débits globaux de n x,048mb/s ;! classes de débits allant de,048mb/s à 6,44Mb/s ; distance de transmission jusqu à Km ; P voix flux sortant flux entrant 64-640kb/s 500kb/s-Mb/s 4 64 00 04 F(kHz) 5

0 00 B ASE X AMBE = AC TIVITY G EEN = LINK OK FLA SHI NG GEEN DI = SAB LED 4 5 6 7 8 9 0 PO W E 0 0 BASE X AM G EEN BE ACTIVI LINK = OK TY FLAS HI N GG EEN DIS = ABL ED 0/00 BASE TX 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 POWE 54 En t er pris eswitch ADSL : accordement 0BaseT ou USB modem filtre filtre DSLAM éseau ATM du fournisseur d'accès Téléphone TC serveur d'accès Fax routeur 0BaseT filtre modem Téléphone 6