Cours R©seaux (complet) LASTIC2

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Rseaux Informatiques

Section : LASTIC 2

1.Introduction Que signifie un rseau ?

Un rseau en gnral est le rsultat de la connexion de plusieurs machines entre elles, afin de permettre lchange des informations entre les utilisateurs et les applications. Lobjectif dun rseau est le partage des ressources matrielles (disques durs, imprimantes) et des ressources logicielles (fichiers, applications) Les rseaux regroupent un ensemble htrogne darchitectures, du filaire au sans-fil, du LAN au WAN

A quoi sert un rseau informatique ?Un rseau vise fournir les moyens matriels et logiciels pour faire communiquer et permettre lchange dinformations entre plusieurs quipements ou machines informatiques de manire souple et fiable Rseau (network) : ensemble des quipements Mise en rseau (networking) : mise en uvre des outils et des tches permettant de connecter des ordinateurs afin quils puissent partager des ressources

Caractristiques des rseauxUn rseau de communication est constitu d'un ensemble d'quipements ou nuds metteurs / rcepteurs relis par des liaisons de communication. Un rseau se caractrise par : - la nature des nuds sources / destinations (tlphone, tlcopieurs, ordinateurs, terminaux, commutateurs, imprimantes,...) ; - la rpartition gographique des nuds connecter (rseau interne une machine, rseau local, rgional, national ou international) ; - le caractre public ou priv ; - la topologie (rseau maill, en boucle,...) ; - les supports de transmission (supports mtalliques, fibres optiques, ondes radiolectriques,...) ; - les techniques et les protocoles de transmission ; - le dbit de transmission ;

2.Classification des rseauxCritres de classification Taille - WAN, LAN, MAN, PAN, Transmission - point point ou diffusion Topologie - physique - logique

i. Classification par taille

PAN - Personal Area Network LAN Local Area Network MAN Metropolitan Area Network WAN Wide Area Network

Caractristiques des WANrseaux tendus sur plusieurs centaines voire milliers de km (un pays, un continent, ) rseaux publics ou privs composs de commutateurs et de liaisons entre eux des milliers d'ordinateurs y sont connects Peut tre - faible et moyen dbit (< 100 Kb/s) : rseaux tlphoniques, rseaux tlex, rseaux de transmission de donnes - grand dbit (> 1 Mb/s) : rseaux satellites, rseaux cblooprateurs,...).

Caractristiques des MANrseaux atteignant la taille d'un campus, d'une mtropole rseaux publics ou privs essentiellement des gros LAN dbits : 100 Mbit/s utilisent un support de transmission auquel sont relis tous les ordinateurs peuvent servir interconnecter des LAN quelques centaines, quelques milliers d'ordinateurs

Caractristiques des LANrseaux adapts la taille d'un site d'entreprise dont la taille ne dpasse pas qq km rseaux privs utiliss pour relier les PC ou les stations de travail des ressources partages quelques centaines d'ordinateurs dbits : ~10 ~100 Mbit/s gnralement reposent sur un support partag - ncessitent un mcanisme d'arbitrage pour rsoudre les conflits d'accs

Caractristiques des PANtous petits rseaux permettant d'interconnecter des machines personnelles (PC portable, tlphone mobile, PDA) rseaux sans fil technologies mergentes : Bluetooth dbits : qq centaines qq Mga bit/s quelques quipements connects

ii. Classification par type de transmissionla diffusion un seul canal de transmission partag par toutes les machines du rseau les donnes mises sont reues par tous, mais seul(s) le(s) destinataire(s) les prend (prennent) en compte Diffusion restreinte (multicast) le point point le rseau repose sur des connexions entre des machines prises 2 2 les donnes peuvent transiter par plusieurs machines intermdiaires avant d'arriver leur destination

iii. Classification par topologiela topologie physique dcrit la faon selon laquelle les machines sont relies physiquement entre elles (configuration spatiale, visible du rseau) ex : bus, anneau, toile.. ne pas confondre avec la topologie logique prise en compte par le protocole d'accs au support

3.Topologie des rseauxUne topologie de rseau est en informatique une dfinition de l'architecture d'un rseau. On distingue deux types de topologies : -Topologie physique -Topologie logique

i. Topologie physiqueUn rseau informatique est constitu d'ordinateurs relis entre eux grce des lignes de communication (cbles rseaux, etc.) et des lments matriels (cartes rseau ,etc.). L'arrangement physique, c'est--dire la configuration spatiale du rseau est appel topologie physique. Les principales topologies physiques de rseaux existantes sont : Topologie en bus Topologie en toile Topologie en anneau Topologie en arbre Topologie Maille

- Topologie en bus

Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un rseau. En effet, dans une topologie en bus tous les ordinateurs sont relis une mme ligne de transmission par l'intermdiaire de cble, gnralement coaxial. Le mot bus dsigne la ligne physique qui relie les machines du rseau. Cette topologie a pour avantage d'tre facile mettre en uvre et de possder un fonctionnement simple. En revanche, elle est extrmement vulnrable tant donn que lorsque le support est en panne, l'ensemble du rseau en est affect. Par contre Lorsqu'une station est dfectueuse et ne transmet plus sur le rseau, elle ne perturbe pas le rseau.

-Topologie en toileSur un rseau en toile toutes les communications passent par la machine qui est au centre de l'toile. C'est cette dernire qui redirige l'information vers le destinataire. La panne d'un nud ne perturbe pas le fonctionnement global du rseau. Le point faible pour ce type de rseau est le centre de l'toile, si cet lment tombe en panne, alors tout le rseau est paralys.

- Topologie en anneau

Dans un rseau possdant une topologie en anneau, les ordinateurs sont situs sur une boucle et communiquent chacun leur tour. Les informations circulent toujours dans le mme sens. Sur un cble de type anneau on utilise souvent un systme de jeton. Le jeton est un message particulier que les machines se font passer les une aux autres. Une machine n'a alors le droit d'mettre que lorsqu'elle dispose du jeton. Si la machine qui dispose du jeton n'a rien mettre, alors elle fait passer le jeton la machine suivante. Il existe des algorithmes pour rgnrer un jeton lorsque ce dernier est perdu suite un incident. Ce cblage peut tre perturb par la panne d'une seule machine.

- Topologie en arbreAussi connu sous le nom de hirarchique, il est divis en niveaux. Le sommet, de haut niveau, est connecte plusieurs nuds de niveau infrieur, dans la hirarchie. Ces nuds peuvent tre eux-mmes connects plusieurs nuds de niveau infrieur. Le tout dessine alors un arbre, ou une arborescence. Le point faible de ce type de topologie rside dans l'ordinateur "pre" de la hirarchie qui, s'il tombe en panne, paralyse la moiti du rseau.

- Topologie maille

Cette topologie correspond plusieurs liaisons point point. (Une unit rseau peut avoir (1,N) connexions point point vers plusieurs autres units.) Chaque terminal est reli tous les autres. L'inconvnient est le nombre de liaisons ncessaires qui devient trs lev lorsque le nombre de terminaux l'est : s'il y a N terminaux, le nombre de liaisons ncessaires est de N (N -1) /2 Cette topologie se rencontre dans les grands rseaux de distribution (Exemple : Internet). L'information peut parcourir le rseau suivant des itinraires divers, sous le contrle de puissants superviseurs de rseau, ou grce des mthodes de routage rparties.

ii. Topologie logiqueLa topologie logique, par opposition la topologie physique, reprsente la faon selon laquelle les donnes transitent dans les lignes de Communication. Cette topologie dfinit une mthode d'accs standard entre les ordinateurs, afin que ceux-ci connaissent la manire avec laquelle ils vont changer les informations, notamment dans le cas o plus de deux ordinateurs se partagent le support physique. Les topologies logiques les plus courantes sont: Bus, toile, anneau

4.Architecture en couchesPourquoi une architecture ?

Comment dcomposer?

Pourquoi une architecture en couches?Transformer un problme complexe en une suite de problmes simples et rsolubles Chaque couche est responsable de la gestion dune partie du problme A chaque couche, linformation est mise en forme pour tre traite de manire adapte aux moyens utiliss A chaque couche correspond un groupe homogne de fonctions de communication Chaque couche excute les fonctions affrentes son niveau au moyen dun protocole de communication 2 aspects : vertical et horizontal

Aspect vertical

Aspect horizontal

Communication virtuelle, communication relle

Le modle de rfrence OSILe modle OSI (Open Systems Interconnexion) a t cr par l'ISO (l'Organisation internationale de normalisation) dans le but d'uniformiser les communications rseau tout en permettant une varit de protocoles. Le modle OSI a t conu en couches, de faon ce que chacune illustre une fonction rseau bien prcise. Chaque couche du modle OSI doit excuter une srie de fonctions pour que les donnes puissent circuler dun ordinateur source vers un ordinateur de destination sur un rseau. La norme ISO a fait la diffrence entre trois concepts qui sont la base de toutes les couches: -Service: le service est une description conceptuelle de fonctionnalits -Protocole: le protocole est un ensemble de rgles qui implmente un service -Interface: l'interface est le moyen concret d'utiliser le service, la plupart du temps une librairies de fonctions

Un service, un protocole par coucheService:Ensemble des fonctions offertes par un niveau donn un niveau suprieur Une couche offre des services la couche suprieure travers une interface de service Une couche utilise les services de la couche infrieure Une couche communique avec une couche de mme niveau selon un protoco