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���� © Groupe Eyrolles, 2000, 2004, ISBN : 2-212-11330-7

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pujolles titre 25/03/04 10:55 Page 1

© Groupe Eyrolles, 2000, 2004,

ISBN : 2-212-11330-7

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i

Sommaire

Cours 1

Introduction aux réseaux • 1

Les transferts de paquets

............................................................................................................................. 2

Les réseaux numériques ................................................................................................................................................. 4

Le transport des données .............................................................................................................................................. 5

Routage et contrôle de flux .......................................................................................................................................... 8

Propriétés du transfert de paquets

................................................................................................ 11

Propriétés de base .............................................................................................................................................................. 12

Internet

....................................................................................................................................................................................... 15

Le paquet IP ............................................................................................................................................................................ 18

Cours 2

Les grandes catégories de réseaux • 23

Les réseaux de transfert

................................................................................................................................. 24

Les catégories de réseaux

............................................................................................................................. 27

Les opérateurs de télécommunications

..................................................................................... 27

La parole téléphonique ................................................................................................................................................... 28

Les choix technologiques des réseaux de télécommunications.......................................................... 30

Le futur des réseaux de télécommunications................................................................................................... 31

Les opérateurs de réseaux informatiques

............................................................................. 32

Les choix technologiques des réseaux informatiques................................................................................. 33

Le futur des réseaux informatiques ......................................................................................................................... 35

Les opérateurs vidéo

.............................................................................................................................................. 35

Câble coaxial et fibre optique...................................................................................................................................... 36

Internet

....................................................................................................................................................................................... 37

Les réseaux ATM

............................................................................................................................................................. 39

Les réseaux Ethernet

............................................................................................................................................. 40

Cours 3

L’architecture physique • 45

Le support physique

................................................................................................................................................. 46

La paire de fils torsadés ................................................................................................................................................... 47

Le câble coaxial..................................................................................................................................................................... 48

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SOMMAIRE

ii

La fibre optique .................................................................................................................................................................... 49

Les supports hertziens ..................................................................................................................................................... 50

Les équipements intermédiaires

........................................................................................................... 52

Le connecteur ....................................................................................................................................................................... 52

L’adaptateur............................................................................................................................................................................ 53

Le coupleur ............................................................................................................................................................................. 54

Les équipements réseau

.................................................................................................................................... 55

Le nœud de transfert ........................................................................................................................................................ 55

Le répéteur et le pont....................................................................................................................................................... 56

Le concentrateur ................................................................................................................................................................. 57

Le hub......................................................................................................................................................................................... 58

Les topologies

.................................................................................................................................................................... 59

L’étoile ........................................................................................................................................................................................ 59

Le bus.......................................................................................................................................................................................... 60

L’anneau.................................................................................................................................................................................... 62

Cours 4

Les techniques de transfert • 69

La commutation de circuits

.......................................................................................................................... 70

Le transfert de paquets

.................................................................................................................................... 73

Les routeurs............................................................................................................................................................................. 74

Les commutateurs.............................................................................................................................................................. 75

Le routage-commutation .............................................................................................................................................. 78

Le transfert de trames et de cellules

........................................................................................ 80

Les techniques de transfert hybrides

.......................................................................................... 81

Cours 5

Le modèle de référence • 87

Couche 1 : Le niveau physique

.................................................................................................................... 88

Couche 2 : Le niveau trame

.......................................................................................................................... 91

Couche 3 : Le niveau paquet

........................................................................................................................ 94

Couche 4 : Le niveau message

.................................................................................................................. 96

Couche 5 : Le niveau session

..................................................................................................................... 98

Couche 6 : Le niveau présentation

.................................................................................................... 99

Couche 7 : Le niveau application

........................................................................................................... 101

Cours 6

Les architectures logiques • 107

L’architecture Internet

....................................................................................................................................... 108

L’architecture Ethernet

....................................................................................................................................... 111

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iii

L’architecture UIT-T

............................................................................................................................................... 115

L’architecture OSI

...................................................................................................................................................... 118

L’architecture MPLS

................................................................................................................................................. 120

Cours 7

Les fonctionnalités de base des réseaux • 125

Les modes avec et sans connexion

................................................................................................... 126

Le mode multipoint

.................................................................................................................................................... 127

Le contrôle de flux

..................................................................................................................................................... 130

Le routage

............................................................................................................................................................................... 136

L’adressage

............................................................................................................................................................................ 142

La sécurité

............................................................................................................................................................................. 145

Les mécanismes de sécurité ........................................................................................................................................ 146

Cours 8

La transmission • 153

Le codage et la transmission

.................................................................................................................... 154

La transmission en bande de base

.................................................................................................... 158

La modulation

..................................................................................................................................................................... 160

La modulation d’amplitude .......................................................................................................................................... 160

La modulation de phase................................................................................................................................................. 161

La modulation de fréquence ....................................................................................................................................... 161

Les modems

........................................................................................................................................................................... 162

Le multiplexage

................................................................................................................................................................ 163

Le multiplexage fréquentiel et temporel ............................................................................................................. 164

Le multiplexage statistique et les concentrateurs.......................................................................................... 165

La numérisation

.............................................................................................................................................................. 166

Phase 1 : l’échantillonnage............................................................................................................................................ 166

Phase 2 : la quantification .............................................................................................................................................. 167

Phase 3 : le codage............................................................................................................................................................. 168

La numérisation de la voix téléphonique ............................................................................................................ 169

La détection et la correction d’erreur

........................................................................................ 170

Éléments de détection d’erreur.................................................................................................................................. 171

Cours 9

Les protocoles de niveau trame • 177

HDLC et LAP-B

................................................................................................................................................................. 178

Les variables d’état N(R), N(S), V(R) et V(S)............................................................................................................ 180

Les trames de supervision RR, RNR, REJ et SREJ ............................................................................................... 182

Le bit P/F................................................................................................................................................................................... 185

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SOMMAIRE

iv

LAP-D

.............................................................................................................................................................................................. 188

LAP-F

............................................................................................................................................................................................... 190

PPP

...................................................................................................................................................................................................... 191

ATM

...................................................................................................................................................................................................... 192

Ethernet

...................................................................................................................................................................................... 194

Cours 10

Les protocoles de niveau paquet • 201

Le protocole IP

................................................................................................................................................................ 202

Le protocole IPv4................................................................................................................................................................. 202

Le protocole IPv6................................................................................................................................................................. 207

Le protocole X.25

........................................................................................................................................................ 212

Cours 11

Les protocoles de niveau message • 227

Le protocole TCP

........................................................................................................................................................... 228

Le protocole UDP

.......................................................................................................................................................... 237

Cours 12

Exemples d’applications • 243

La messagerie électronique

......................................................................................................................... 244

Le transfert de fichiers

..................................................................................................................................... 245

Le Web

........................................................................................................................................................................................... 247

La parole téléphonique

......................................................................................................................................... 248

La téléphonie sur IP

................................................................................................................................................ 251

La vidéo

....................................................................................................................................................................................... 254

MPEG-2 ...................................................................................................................................................................................... 254

MPEG-4 ...................................................................................................................................................................................... 257

Les autres applications multimédias

............................................................................................. 259

JPEG

(Joint Photographic Experts Group)

................................................................................................................ 259

VRML

(Virtual Reality Modeling Language)

............................................................................................................ 260

MHEG

(Multimedia and Hypermedia Expert Group)

.......................................................................................... 260

Les applications peer-to-peer

................................................................................................................ 261

Cours 13

Les réseaux IP • 267

Les environnements IP

........................................................................................................................................ 268

Les protocoles ARP et RARP

....................................................................................................................... 271

DNS (Domain Name Service) ....................................................................................................................... 273

ICMP (Internet Control Message Protocol) .......................................................................... 277

RSVP (Resource reSerVation Protocol) ...................................................................................... 281

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v

RTP (Real-time Transport Protocol) ............................................................................................... 285

La qualité de service dans IP ................................................................................................................... 289

IP Mobile .................................................................................................................................................................................... 293

IPsec............................................................................................................................................................................................. 296

Fonctions supplémentaires ............................................................................................................................ 297

Cours 14 Les réseaux X.25 et relais de trames • 303Les réseaux X.25.......................................................................................................................................................... 304

Le relais de trames .................................................................................................................................................. 312

La commutation de trames (Frame Switching) ................................................................................................. 313

Le relais de trames (Frame Relay) ............................................................................................................................... 314

Le niveau trame.................................................................................................................................................................... 316

Cours 15 Les réseaux Ethernet • 325La trame Ethernet ....................................................................................................................................................... 326

L’Ethernet partagé ...................................................................................................................................................... 329

L’Ethernet commuté .................................................................................................................................................. 335

Les réseaux Ethernet partagés et commutés .................................................................. 339

Ethernet et le multimédia ............................................................................................................................... 346

Cours 16 Les réseaux télécoms : ATM et MPLS • 357Les réseaux à intégration de services........................................................................................ 358

Les réseaux ATM............................................................................................................................................................. 362

Caractéristiques des réseaux ATM............................................................................................................................ 364

MPLS (MultiProtocol Label Switching) .......................................................................................... 371

Fonctionnement de MPLS............................................................................................................................................. 374

LSR (Label Switched Router) et LER (Label Edge Router) ................................................................................. 375

FEC (Forward Equivalency Class).................................................................................................................................. 376

MPLS et ingénierie de trafic .......................................................................................................................................... 377

Cours 17 Les réseaux de mobiles • 387Les réseaux cellulaires ....................................................................................................................................... 388

Le GSM et l’IS-95 ....................................................................................................................................................... 396

Le GSM ....................................................................................................................................................................................... 397

L’IS-95.......................................................................................................................................................................................... 399

L’UMTS............................................................................................................................................................................................ 402

La mobilité locale......................................................................................................................................................... 407

Les réseaux locaux sans fil.............................................................................................................................................. 407

Les PAN...................................................................................................................................................................................... 409

Les réseaux ad-hoc............................................................................................................................................................. 410

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SOMMAIREvi

Cours 18 Les réseaux sans fil • 415Les catégories de réseaux sans fil .................................................................................................. 416

Les réseaux IEEE 802.11 .................................................................................................................................. 417

Les réseaux Wi-Fi ........................................................................................................................................................ 420

La couche liaison de données..................................................................................................................................... 420

La sécurité ................................................................................................................................................................................ 420

Économie d’énergie........................................................................................................................................................... 422

IEEE 802.11b ....................................................................................................................................................................... 423

IEEE 802.11a et g........................................................................................................................................................ 424

Qualité de service et sécurité ................................................................................................................. 426

WPAN et IEEE 802.15 ............................................................................................................................................ 427

Bluetooth.................................................................................................................................................................................. 429

Les réseaux ad-hoc .................................................................................................................................................. 431

AODV (Ad-hoc On Demand Distance Vector) ....................................................................................................... 433

OLSR (Optimized Link State Routing)......................................................................................................................... 433

Cours 19 Les réseaux d’accès • 437La boucle locale .............................................................................................................................................................. 438

La fibre optique .............................................................................................................................................................. 439

Les réseaux câblés .................................................................................................................................................... 442

Les paires métalliques ......................................................................................................................................... 445

Les accès hertziens.................................................................................................................................................. 447

Les accès satellite..................................................................................................................................................... 449

Les systèmes satellite large bande ................................................................................................. 455

QCM (questionnaire à choix multiple) • 463

Résultats du QCM • 467

Corrigés des exercices • 471

Glossaire • 513

Index • 533