Notions générales sur les réseaux locaux

130
Notions générales sur les réseaux locaux 1

description

Notions générales sur les réseaux locaux. Types de support physique : fibres optiques. Généralités - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Notions générales sur les réseaux locaux

Page 1: Notions générales sur les réseaux locaux

Notions générales sur les réseaux locaux

1

Page 2: Notions générales sur les réseaux locaux

TYPES DE SUPPORT PHYSIQUE : FIBRES OPTIQUES

• GénéralitésLes câbles en fibre optique sont formés d'une fibre très fine en

verre ou en plastique, entourée par une gaine protectrice. Les signaux sont transmis dans la fibre sous forme lumineuse. Les signaux lumineux peuvent se propager dans la fibre sur une longue distance, sans qu'il y ait nécessité d'amplification comme avec les câbles de métal. La fibre optique présente une très bonne immunité aux bruits, comparé aux autres supports, et elles possèdent aussi une très large bande passante.

Le câblage en fibre optique est de plus en plus répandu dans les grands sites. Il est utilisé sur comme câble de rocade et très peu comme le câble de distribution. On s'en sert pour la constitution de réseau fédérateur à hauts débits (ou aussi bien pour la téléphonique qu'en informatique) ou pour la vidéo conférence. La fibre optique est également utilisée pour déporter des liaisons sur de grandes distances entre différents immeubles

2

Page 3: Notions générales sur les réseaux locaux

Le système de câblage en fibre optique repose sur des câblage regroupant un nombre pair de fibres (une pour la transmission, une pour la réception). Le tenant et l'aboutissant des câbles arrivent dans des tiroirs fibre optique (plus rarement des panneaux) dans lesquelles les brins sont séparés puis raccordés à des connecteurs ST femelles. Les cordons en fibre optique et équipés de connecteur ST mâles permettent de relier soit des brins entre eux, soit un brin à un équipement actif.

La technologie optique étant récente, elle n'a pas eu à supporter le poids de l'historique comme le système de câblage en cuivre. De ce fait, le concept est plus simple et les composants, en nombre restreint, sont standardisés.

Depuis peu, la fibre optique se répand de plus en plus largement car elle dispose de qualités que non pas les câbles en cuivre, à savoir :

• Une insensibilité aux perturbations électromagnétique ; • Une vitesse de transmission plus élevée ; • Une propagation des signaux sur de plus grand de distance. La fibre optique est à l'heure actuelle utilisée pour des réseaux fédérateur, et si elle

est encore peu répandue dans les bureaux c'est uniquement parce qu'il n'y a pas encore de réels besoins. Mais le fait pas de doute qu'elle sera la base des fameuses autoroutes de l'information

3

Page 4: Notions générales sur les réseaux locaux

Principes de fonctionnementLa qualité des fibres optiques est caractérisée par deux valeurs : La bande passante exprimée en MHz.KmL’affaiblissement linéique (ou atténuation) exprimée en dB/km La transmission de données s’effectue par modulation numérique de

la puissance optique d’une onde émise à une longueur donnée. Deux impulsions de courte durée peuvent, si l'intervalle de temps est

trop court, se chevaucher à l'arrivée. Le signal risque donc de ne pas être interpréter correctement par le receveur. Pour éviter ce phénomène, il faut que le temps séparant deux impulsions soit suffisamment long : il y a donc une limitation physique du nombre d'impulsions par seconde, et donc de la bande passante

Par exemple, une fibre dont la bande passante spécifiée est de 300 Mhz.Km et dont la longueur est de deux kilomètres, offrira une bande passante effectives de 150 Mhz (300/2).

Revêtement de protection

Gaine optique

Cœur4

Page 5: Notions générales sur les réseaux locaux

Deux grands types de fibres et existent : les multimodes et les monomodes. Elles se distinguent par leur composition et par le mode de cheminement des rayons lumineux, Dans la catégorie des fibres multimodes, il faut distinguer celles à gradient d'indice (onde de forme sinusoïdale) et celle à saut d'indice (la réfaction à angle droit). Dans une fibre à gradient d'indice, l'index de réfaction décroît du centre à la périphérie. La vélocité de la lumière est donc plus faible au centre. Dans une fibre a saut d'indice, il n'y a pas de gradation dans l'indice de réfaction, L’indice de réfraction dans une fibre monomode peut être constant ou décroissant du centre à la périphérie. Le diamètre du cœur est sensiblement égal à la longueur d'onde du faisceau lumineux, soit moins de 10 microns. Les fibres monomode sont de plus caractérisées par la longueur de coupure, au-dessus de laquelle le régime de propagation est axial. Ce type de fibre représente ainsi des dispersions chromatiques exprimées en ps/nm par kilomètres dues au fait que les différentes ondes contenues dans le spectre de la source se propagent à des vitesses légèrement différentes. C'est ce facteur qui limite la bande passante sur les fibres monomode.

Les différents types de fibres

5

Page 6: Notions générales sur les réseaux locaux

Les fibres de multimodes les plus couramment utilisées en informatiques sont celles que gradient d'indice ayant un cœur d'un diamètre de 62,5 microns et une gaine optique de 125 microns de diamètre. Leur désignation courante est 62,5/125. Les caractéristiques des fibres de ce type sont généralement les suivantes :

Longueur d’onde 850 nm 1300 nm

Affaiblissement maximal en dB/km

3.8 1.5

Bande passante minimale en MHz.km

200 500

6

Page 7: Notions générales sur les réseaux locaux

A titre de comparaison, France-Télécom utilise pour ses réseaux urbains de la fibre optique monomode de 9.5/125 présentant un affaiblissement linéique de 0,28 décibels à 1550 nm et 0,45 décibels à 300 nm et ayant une longueur d'onde de coupure comprise entre 1100 et 1280 nm pour une portée d'environ 50 kilomètres.

La source lumineuse peut-être une diode électroluminescente (LED pour Light-Emitting Diode) ou un émetteur laser (ILD pour Injection Laser Diode).Une diode injecte le signal à une puissance de 0,1 milliwatt et un émetteur laser à 0,5 milliwatt dans le spectre infrarouge (non visible). Le détecteur constituant le récepteur est composé d'une photodiode.

La propagation du signal dans une fibre optique est unidirectionnelle : toute liaison est donc constituée de deux fibres, une pour chaque sens de transmission.

7

Page 8: Notions générales sur les réseaux locaux

Multimode à saut d’indice

Multimode à gradient d’indice

Monomode

Source lumineuse

LED ou laser LED ou laser Laser

Bande passante

20 à 200 Mhz.km 200 MHz à 1,5 GHz.km

3 à 50 GHz.km

Diamètre du cœur

De 50 à 125 De 50 à 125 De 2 à 8

Diamètre de la gaine

De 125 à 440 De 125 à 440 De 15 à 60

ApplicationInformatiqueImageTéléphonie

Lignes téléphoniques de moyenne portéeImage

Lignes de télécommunication longues distances

8

Page 9: Notions générales sur les réseaux locaux

TYPES DE SUPPORT PHYSIQUE : CUIVRE• Le câble coaxial. Le câble coaxial est constitué d'un premier conducteur au cœur du câble, qui

conduit le signal électrique, d'un diélectrique (où isolant), d'un deuxième conducteur sous forme de métal tressé assurant le blindage, et enfin d'une gaine de plastique assurant la protection mécanique de l'ensemble.

Les câbles coaxiaux les plus répandues sont classés selon leur impédance

caractéristique (qui est pour les courants alternatifs ce que la résistance est au courant continu) :

50 ohms pour les transmissions numériques exclusivement 75 ohms pour les signaux analogiques (antennes de télévision) et numérique. Les premiers sont appelés câbles bande de base, câbles qui véhicule un seul

signal numérique composé de "0" matérialisés par une absence de courant et de "1" matérialisés par une présence de courant. Les seconds sont appelés larges bandes car ils peuvent véhiculer plusieurs signaux analogiques à des fréquences différentes (plusieurs chaînes de télévision dans le cas des câbles d'antenne). Dans les deux cas, chaque signal peut être multiplexé dans le temps pour transporter plusieurs informations.

9

Page 10: Notions générales sur les réseaux locaux

Comparaison des deux technologiques.Le principal inconvénient de ces câbles elle leurs difficultés d'installation et leur

manque d'adaptation face aux modifications telles que l'ajout ou le retrait de nœuds, ou encore le déplacement du câble.

En fréquences élevées, le courant électrique a tendance à se concentrer sur la partie externe du câble (effet de peau). Dans un câble coaxial, le courant du câble central se concentre donc vers l'extérieur mais, dans le cas du conducteur externe en forme de tuyau (feuillets ou presses), le courant a tendance à se concentrer dans les parties internes. En conséquence, les champs électromagnétiques s'annule, limitant ainsi les signaux d'interférence d'un câble coaxial sur d'autres câbles, ce qui n'est pas le cas des paires torsadées. Par contre, le câble coaxial est aussi vulnérable aux perturbations extérieures que les câbles en paire torsadée.

Câble coaxial Bande de base Large bandeNombre maximal de nœuds sur

un réseau1000 25000

Bande passante maximale Généralement 10 MbpsPouvant aller à 100 Mbps avec

des câbles de très bonne qualité)

400 Mhz

Applications Réseaux locaux Voix, données, image simultanément

Remarques Difficile à installer Difficile à installer et requiert des modulateurs

de fréquence. 10

Page 11: Notions générales sur les réseaux locaux

• Les câbles en paire torsadée.

Une paire torsadée est constituée de deux files torsadées, chacun étant protégé par un isolant électrique en polyéthylène. Un câble en paires torsadées est généralement constitué de quatre paires. Ce nombre permet de supporter les futurs réseau à haut débit comme, par exemple, Ethernet à 100 méga bits/s ou ATM. Ce type de câbles peut transmettre aussi bien des signaux analogiques (téléphonique et vidéo) que numérique (téléphonique numérique, vidéo et réseaux locaux).

Câble RJ45C’est un câble qui ressemble au câble téléphone (mais de meilleure

qualité. Les fils du câble sont torsadés 2 par deux en paires. Il y a souvent 4 paires de fils mais seules deux sont utilisées en 10Mbits, l’une pour envoyer les données et l’autre pour les recevoir. De même les connecteurs ont 8 broches mais seules les paires sur les broches 1; 2 et 3; 6 sont utilisées.

11

Page 12: Notions générales sur les réseaux locaux

Il existe trois versions de câbles torsadés :Paire torsadée non blindée (UTP)Câbles isolés dont les fils sont torsadés les uns autour des autres à raison d'un

certain nombre de torsade par mètre. Les torsades permettent de réduire les interférences signal entre les fils. Plus il y a de torsades par mètre, moins il y a de risque de diaphonie. Les paires torsadées non blindées sont classées à en cinq catégories selon la qualité du câble et sa capacité à véhiculer les signaux. Seule l'absence d'isolation ou de blindage différencie les paires torsadées non blindées des paires torsadées blindées.

Paire torsadée blindée (STP)Câbles isolés par des fils torsadés les uns autour des autres (tresse) à raison

d'un certain nombre de torsade par mètre. Les torsades permettent de réduire les interférences de signal entre les câbles, plus il y a de torsade par mètre, moins il y a de risque de diaphonie.

Paire torsadée blindée (FTP)Câbles isolés dont le blindage est réalisé par des feuilles d’aluminium en

couches successives. Ce feuillard permet de réduire les interférences de signal.

Il existe une combinaison de STP et FTP, c’est le SFTP

12

Page 13: Notions générales sur les réseaux locaux

Les modes de protection contre les signaux parasites. Les câbles sont torsadés deux à deux pour former une paire. Le premier mode de

protection consiste a véhiculer sur les deux conducteurs d'une même paire des signaux identiques mais de polarité inverse (mode balancé appelé également différentiel ou symétrique). Ces deux signaux opposés génèrent des champs d'amplitude égale en opposition de phase, qui de ce fait s'annulent.

Le blindage consiste à constituer une cage Faraday autour des quatre paires, généralement par une tresse métallique. L'écrans est une variante dont le blindage et constitué par une mince feuille d'aluminium (un feuillard). Le blindage doit être reliée à la terre pour que lui-même ne fasse pas antenne.

Le filtrage consiste à équiper la terminaison du câble d'un transformateur/symétriseur qui filtre les signaux situés dans une plage de fréquence bien définie. On peut les utiliser pour les installations téléphoniques afin de filtrer les ondes de radio reçue par certaines structures métalliques (comme indiqué ci-dessus l'effet d'antenne se produit pas sur le câble dès lors que l'écran est relié à la terre informatique).

13

Page 14: Notions générales sur les réseaux locaux

Comparaison des supports physiquePaires torsadées. Câbles coaxiaux. Fibres optiques

Constitution

Une paire torsadée est formée par deux brins de cuivre isolés et agencés en spirale pour limiter les interférences. Plusieurs paires sont groupées dans une même gaine pour former des câbles de 2, 4 ou 8 paires (4 en général).

Câble cylindrique composé d'une âme métallique pour la transmission des données et d'un blindage pour l'isolation et la protection.

Ce sont des conducteurs de la lumière, soit en silice soit en plastique.

VariantesNon blindées – Blindées - Ecrantées - Blindées et écrantéesImpédance 100 –120 – 150 Ohms

Impédance 50 - 75 Ohms Multimode - monomode

Utilisation

On les utilise pour les transferts de signaux analogiques à 10 Kbps sur des distances de l'ordre de 5 km. On peut aussi transmettre un signal numérique avec des débits de 100 Mbps sur des distances courtes, 100 m au maximum.

Les débits sont plus importants qu'avec les paires torsadées, jusqu'à 150 Mbps, en bande de base ou large bande, sur des distances de l'ordre de 200 à 500 m.

Elles offrent des débits de l'ordre de 600 Mbps sur des distances de l'ordre du km.

Avantages

Faible coût, Facilité d'installation Réutilisation de réseaux

existants (téléphone par exemple).

Faible atténuation Meilleure protection

contre les perturbations dues à l'environnement

Voix, données, images Sécurité correcte

Débits très importants Faible atténuation du signal Insensibles aux perturbations Haut niveau de sécurité Intégrité des données Grandes distances

Inconvénients

Forte atténuation du signal (nécessité de répéteurs tous les 100 à 150 m)

Sensibilité aux perturbations dues à l'environnement

Sécurité faible

Coût plus élevé Difficultés de

manipulation (lourd et rigide)

Coût plus élevé Un seul sens de transmission

par brins

14

Page 15: Notions générales sur les réseaux locaux

TOPOLOGIE DU RÉSEAUIl convient de distinguer la topologie logique de la topologie

physique: La topologie logique décrit le mode de fonctionnement du

réseau, la répartition des nœuds et le type de relation qu'ont les équipements entre eux.

La topologie physique décrit la mise en pratique du réseau logique (câblage etc.).

La topologie des réseaux en général et des réseaux informatiques en particulier peut se partager en trois groupes, qui peuvent de combiner.

15

Page 16: Notions générales sur les réseaux locaux

• EtoileDans ce cas, chaque ordinateur est raccordé par des segments de

câble à un composant central, appelé concentrateur. Les signaux transmis par un ordinateur du réseau en étoile passent par le concentrateur avant de parvenir à tous les ordinateurs du réseau. Cette topologie a vu le jour aux premières heures de l'informatique lorsque les terminaux étaient reliés à un gros système central. La topologie en étoile permet la centralisation des ressources et de l'administration. Chaque ordinateur étant connecté à un point central, elle demande, en revanche, de gros efforts de câblage en cas d'installation importante et si le point central connaît une défaillance, c'est l'ensemble du réseau qui s'immobilise. Chaque nœud est relié directement sur un nœud central: l'information passe d'un nœud périphérique au nœud central, celui-ci devant gérer chaque liaison

16

Page 17: Notions générales sur les réseaux locaux

BusTopologie qui connecte chaque ordinateur, ou station, sur un seul

câble. A chaque extrémité du câble se trouve une terminaison. Une transmission circule sur le câble, passe de station en station et entre les deux terminaisons, véhiculant un message d'un bout à l'autre du réseau. Dès que le message arrive au niveau d'une station, celle-ci vérifie l'adresse de destination. Si l'adresse du message correspond à l'adresse de la station, cette dernière reçoit le message. Dans le cas contraire, le bus transporte le message vers la station suivante et ainsi de suite. Chaque nœud est connecté sur un bus: l'information passe 'devant' chaque nœud et s'en va 'mourir' à l'extrémité du bus.

17

Page 18: Notions générales sur les réseaux locaux

AnneauDans ce cas, les ordinateurs se trouvent sur un cercle de câble. Il n'y à

aucune terminaison. Les données effectuent un déplacement unidirectionnel dans un anneau et passent par chaque ordinateur. Chaque ordinateur renforce le signal et le transfert comme le ferait un répéteur. Puisque le signal passe par chaque ordinateur, la défaillance d'un seul ordinateur peut provoquer l'immobilisation totale du réseau. L'anneau peut intégrer des fonctions capables de déconnecter les ordinateurs défaillants de façon à ce que, en dépit de cette défaillance, le réseau puisse continuer de fonctionner. Chaque nœud est relié au nœud suivant et au nœud précédent et forme ainsi une boucle: l'information transite par chacun d'eux et retourne à l'expéditeur

18

Page 19: Notions générales sur les réseaux locaux

MailleFréquente dans les réseaux à grande distance, elle

permet de connecter les réseaux distants par des liaisons de télécommunication. Dans ce cas, les routeurs permettent d'identifier les différents chemins actifs (maillage) et de déterminer le meilleur chemin à utiliser à ce moment particulier.

19

Page 20: Notions générales sur les réseaux locaux

Ces différents types de réseaux peuvent très bien cohabiter au sein d'un même réseau d'entreprise: le backbone est un anneau à grande bande-passante en fibre optique, les ordinateurs individuels sont reliés à un bus, tandis que les ordinateurs du centre de calcul sont connectés en étoile.

Une topologie logique en bus peut très bien correspondre à une topologie physique en étoile, suivant comment les câbles ont été posés, mais ce qui importe au niveau de la compréhension des mécanismes du réseau informatique est bel et bien la topologie logique.

20

Page 21: Notions générales sur les réseaux locaux

Comparaison des topologies

Topologie Avantages InconvénientsBus 1. Economie de câble

2. Support peut coûteux et facile à utiliser

3. Simple et fiable4. Facile à étendre

1. Ralentissement possible du réseau lorsque le trafic est important

2. Problèmes difficiles à isoler3. La coupure du câble affecte

de nombreux utilisateursAnneau 1. Accès égal pour tous les

ordinateurs2. Performances régulières

même si les utilisateurs sont nombreux

1. La panne d'un ordinateur affecte le reste du réseau

2. Problèmes difficiles à isoler3. La reconfiguration du réseau

interrompt son fonctionnement

Etoile 1. Ajout de nouveaux utilisateurs et modification faciles

2. Surveillance et gestion centralisée

3. La panne d'un ordinateur n'a pas d'incidence sur le reste du réseau

1. Si le point centralisé tombe en panne, le réseau est mis hors service

21

Page 22: Notions générales sur les réseaux locaux

Segmentation physique Ethernet

La segmentation physique d'un réseau permet de le séparer en différents sous-réseaux physiques. Le but recherché étant de diminuer le nombre de nœuds se partageant le même segment pour ainsi augmenter la bande-passante à disposition de chacun d'eux.

Statistiquement, le nombre de plages libres diminue avec l'augmentation du nombre de nœuds et le risque de collision croît de même.

En créant plusieurs sous-réseaux physiques (segments physiques), on diminue le risque de collision en créant plusieurs domaine de collision.

Cette segmentation est réalisée à l'aide d'équipements électroniques appelés Bridge ou Pont; si la segmentation physique correspond à une segmentation logique, il s'agit de Router ou Routeur.

22

Page 23: Notions générales sur les réseaux locaux

ETHERNET

Historique Ethernet a été développé par Xerox Corporations Palo Alto

Research Center (PARC) dans les années 1970. Ethernet était techniquement basé sur la spécification IEEE 802.3 qui á été normalisé en 1980. Quelque temps plus tard, Digital Equipement Corporation a normalisé une autre spécification D'Ethernet (Version 2.0) qui est en substance compatible avec IEEE 802.3.

Ensemble Ethernet et IEEE 802.3 maintienne le plus grand marché de tous les protocoles de réseaux locaux. Aujourd'hui, le terme Ethernet est souvent associé à la méthode CSMA/CD qui est généralement conforme aux spécifications Ethernet incluant la normalisation IEEE 802.3.

23

Page 24: Notions générales sur les réseaux locaux

Caractéristiques d'Ethernet L'Ethernet standard a pour caractéristiques : • 10 Mbps sur un Bus • Bus composé d'un câble coaxial 10Base-5 • Méthode d'accès au support CSMA/CD La norme 802.3 impose Une distance maximale entre deux stations est de 2 500 mètres, Un nombre de segment allant jusqu'à 5 soit 4 répéteurs en cascade, Un temps d'aller/retour des informations sur le média de 51,2 us, Une distance minimum entre deux stations (2,5 mètres). Qui implique

un nombre maximum de nœuds, Un nombre donné de stations adressables (1 024).

Autres normes • L'Ethernet fin ou 10Base-2 (longueur d'un brin limitée à 200

mètres), • Le 10Base-T, • Le 10Broad36 (dit large bande).

24

Page 25: Notions générales sur les réseaux locaux

La connectique Il existe 3 principaux supports physique : le 10Base5, le 10Base2, et le

10BaseT.Pour pouvoir aménager un site, qu'il soit question de quelques micros dans

une pièce ou bien une multitude répartis dans un immeuble, il est nécessaire de faire un plan architectural du site. Puis de placer les différents segments de câble, puis les MAU's, puis les répéteurs.

Le MAU est une interface câble/Drop, c'est à dire :• Prise Vampire, DB15, pour le 10Base5.• Prise BNC "T", DB15, pour le 10Base2.• Prise RJ45, DB15, pour le 10BaseT.L'interface MAU est constituée de 5 paires symétriques de 50 mètres

maximum. Les signaux véhiculés sont de type différentiel.Le 10Base-T peut fonctionner sur du câble UTP classe 2 et sa prise pour la

connectique est la RJ45. Le 10Base-2 utilise un câble coaxial de type RG58. La longueur maximale d'un

segment est de 185 mètres sur lequel on peut placer au plus 30 MAU. La prise pour la connectique est la BNC.

Le 10Base-5 utilise un câble coaxial semi-rigide. La longueur maximale d'un segment est de 250 mètres sur lequel on peut placer au plus 100 MAU.

Il existe aussi le 10Base-F sur fibre optique. L'Ethernet en général supporte jusqu'à 4 répéteurs en cascade.

25

Page 26: Notions générales sur les réseaux locaux

L'accès au support L'accès au support se fait au travers d'un MAU ( Medium

Access Unit) qui a pour fonctionnalités : • La transmission des signaux, • La réception des signaux circulant sur le support, • La détection de collisions, • Le JABBERING(interruption automatique de la fonction

de transmission anormalement longue sur le support), • Le HEARBEAT(test la validité de la connexion au LAN).

26

Page 27: Notions générales sur les réseaux locaux

La méthode d'accès CSMA/CD Pour accéder au support, il existe un temps IPG (Inter

Packet Gap) [temps minimum entre deux paquets], Le signal ‹ JAM › est constitué de 32 bits qui sont

transmis après la détection de collision pour renforcer la collision,

Le ‹ SLOT TIME › est le temps d'aller-retour du signal sur un segment de taille maximale (51,2 us).

27

Page 28: Notions générales sur les réseaux locaux

Quand une carte veut transmettre, elle : • Écoute du support, • S'il n'y aucune activité pendant 9,6us on émet. • S'il y a de l'activité :

– Attente jusqu'à la non activité,

-Attente de 9,6 us, -Transmission.

28

Page 29: Notions générales sur les réseaux locaux

Normes des réseaux Ethernet.Norme IEEE

SignificationCaractéristiques

10Base2 802.3 10 Mbps, bande de base, segment de 185 m

Câble coaxial fin de 50 ohms (couleur blanche). Topologie en bus. Connecteurs BNC en T. 1024 nœuds par domaine de collision. 30 nœuds par segment de 185 mètres.

10Base5 802.3 10 Mbps, bande de base, segment de 500 m

Câble coaxial épais de 50 ohms (couleur jaune). Topologie en bus. Connecteurs N et prises vampires. 1024 nœuds par domaine de collision. 100 nœuds par segment de 500 mètres.

10BaseT 802.3 10 Mbps, bande de base, T pour Twisted pair

Topologie en étoile. Câble cuivre en paires torsadée de cat 3 à 5. Connecteurs RJ45. 1024 nœuds par domaine de collision. 100 mètres par branche. Domaine de collision : 2 km.

10BaseFL 802.3 10 Mbps, bande de base, fibre optique, L pour Link

Topologie en étoile. Câble en fibre optique. Connecteurs SC. 1024 nœuds par domaine de collision. 2000 mètres par branche.

10BaseFB 802.3 10 Mbps, bande de base, fibre optique, B pour Backbone

Topologie en étoile. Câble en fibre optique. Connecteurs SC. 1024 nœuds par domaine de collision. 2000 mètres par branche.

10BaseFP 802.3 10 Mbps, bande de base, fibre optique, P pour Passive

Topologie en étoile. Câble en fibre optique. Connecteurs SC. 30 nœuds par domaine de collision. 500 mètres par branche.

Isoenet 802.9 Ethernet Isochrone. Combine le 10BaseT et le RNIS

Topologie en étoile. Câble cuivre en paires torsadées catégorie 5. Connecteurs RJ45.

100BaseTX 802.3u 100 Mbps, bande de base, T pour Twisted pair

Topologie en étoile. Câble cuivre en paires torsadée catégorie 5. Connecteur RJ45. 100 mètres par branche. Domaine de collision: 200 mètres, 2 répéteurs.

100BaseT4 802.3u 100 Mbps, bande de base, T pour Twisted pair, 4 pour 4 paires

Topologie en étoile. Câble cuivre en paires torsadées catégorie 3. Connecteur RJ45.

100BaseF 802.3u 100 Mbps, bande de base, F pour Fiber

Topologie en étoile. Câble en fibre optique. Connecteur SC. 110 à 190 m par branche.

100BaseVG AnyLAN 802.12 100Mbps, bande de base,VG pour Voice Grade

Topologie en étoile. Câble cuivre en paires torsadées ou fibre optique. Connecteurs RJ45 ou ST. 100 mètres par branche cuivre et 150 mètres par branche fibre optique.

1000BaseT 802.3z 1000 Mbps, bande de base, T pour Twisted pair, SX pour Short Wave, LX pour Long Wave

Topologie en étoile. T: 100 mètre cuivre de catégorie 5. SX: 550 mètres sur fibre multimode. LX: 5 Km sur fibre monomode. Domaine de collision: 200 mètres, 1 répéteur.

29

Page 30: Notions générales sur les réseaux locaux

TOKEN-BUS

La norme 802.4 défini un système de priorité sur un anneau logique (basé sur un BUS physique).

Ce protocole est bien plus complexe que le 802.3 (chaque station doit en effet gérer 10 compteurs et 20 variables d'état).

L'anneau logique est constitué par les stations actives. Chaque station active gère les adresses de ses voisines

en amont et en aval

30

Page 31: Notions générales sur les réseaux locaux

CaractéristiquesJeton sur bus (limite les délais d'attente et donne une

meilleure fiabilité). Plusieurs type de couche physique : • Large bande, • Bande porteuse, • Bande de base. ApplicationsEn milieu industriel (MAP, mini MAP, etc ...). JetonMessage adressé diffusé sur le bus. Il porte le droit

exclusif d'émission sur le bus31

Page 32: Notions générales sur les réseaux locaux

Procédure de transmissionCréation d'un anneau virtuel : • Chaque station à une adresse unique, • Successeur (voisin logique d'en bas), • Prédécesseur ( voisin logique d'en haut). • Transmission des trames et passage du jeton. Chaque station recevant le jeton adresse à le droit

exclusif d'émission sur le bus pour un temps déterminé.

Alternatives de supportCâble coaxial à 75 Ohms, Fibre optique.

32

Page 33: Notions générales sur les réseaux locaux

Modes de transmissionLarge bande (plusieurs canaux dans le même câble) : débit 1, 5 ou

10 Mbps (soit une distance maximum de 3,7 km à 10 Mbps). Bande porteuse ( carriedband) : • Codage Manchester + modulation FSK continue, • Modulation FSK cohérent, • Débit 5 ou 10 Mbps, • Bus bidirectionnel, • 32 stations maximum, • Mini MAP à 5 Mbps pour une distance maximum de 700 m. • Modulation optique • Codage Manchester électrique + on - off optique, • Débit 5, 10 et 20 Mbps, • Pour une longueur d'onde de 800 à 910 mètres

33

Page 34: Notions générales sur les réseaux locaux

TOKEN-RINGOrigine :Newhall, Bell au Canada en 1969.ArchitectureA l'origine, une expérience des laboratoires BELL au Canada, puis

développé par IBM et NEC. Le principe repose sur le passage de jeton non adressé sur un anneau en Bande de Base. La vitesse est totalement dépendante des constructeurs (4 ou 16 Mbit/s pour IBM), on peut raccorder 260 stations (1000 avec les ponts). Le rayon de portée est de plusieurs Kilomètres. la topologie est l'anneau étoilé, la distance maximale entre deux boucles est de 200 mètres. La distance maximale entre une station et un nœud est de 100 Mètres.

Chaque stations est réalisé avec un PC + une carte + un logiciel. Chaque nœud est réalisé par un IBM8228, à 8 stations. Chaque pont est réalisé par un ordinateur bas de gamme + 2 cartes réseau (un 386 avec 2 cartes TOKEN RING).

34

Page 35: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche PhysiqueL'impédance caractéristique de la paire torsadée est de 150

Ohm (plus ou moins 10%). Le niveau électrique est de 3 à 4,5 Volts pour une tension positive, et de - 4,5 à - 3 Volts pour une tension négative. donc 4 fils (deux à l'émission, et deux à la réception).

La couche physique est réalisée avec un connecteur spécial permettant la continuité des circuits de la boucle, même si une station n'est pas branchée.

Champs des adressesFormat identique à ceux de 802.3. Recommandation pour les adresses gérées localement : • Format hiérarchique, • Mode d'adressage de groupe suggéré.

35

Page 36: Notions générales sur les réseaux locaux

Procédure de transmission de données• Détection du passage du jeton. • Prise du jeton. • Transmission de(s) trame (s). • Remise du jeton après validation de deux

conditions : – Avoir fini la transmission, – Retour du début de sa dernière trame envoyée.

• Retrait des trames par la station émettrice

36

Page 37: Notions générales sur les réseaux locaux

100 BASE TLe 100Base-T aussi connu sous le nom de Fast Ethernet,

100Base-TX ou 100Base-T4. Ces deux dernières appellations sont des spécifications de la technologie 100Base-T et s'adressent à différentes couches physiques disponibles dans le 100Base-T. La spécification 100Base-TX représente le fonctionnement sur du câble UTP de catégorie 5 à deux fils, du câble STP 1 à deux fils ou de la fibre optique à deux fils. La spécification 100Base-T4 fonctionne, quant à elle, avec du câble UTP quatre fils de catégorie 3, 4 ou 5.

Cette norme à été homologuée en tant que norme 802.3u (mai 1995)

Le 100Base-T se présente comme l'extension 100 Mbps de l'Ethernet 10Base-T. D'ailleurs, il exploite la méthode CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Acess with Collision Detection).

37

Page 38: Notions générales sur les réseaux locaux

Cependant en raison de la vitesse accrue de transmission des données, le 100Base-T accepte des longueurs de câblage inférieures à celles de 10Base-T. Par exemple, avec du câble UTP, le 100Base-T permet d'atteindre au maximum 100 mètres de câblage entre un nœud du réseau et un concentrateur (HUB). De plus entre deux concentrateurs, la distance maximale est de dix mètre. Et comme 100Base-T ne supporte que deux concentrateurs entre deux nœuds du réseau, l'étendue maximale d'un réseau 100Base-T couvrira 210 mètres seulement.

Grâce à la préservation de la méthode d'accès (CSMA/CD), les utilisateurs conserveront leur expérience du 10Base-T et continueront à travailler avec les outils de l'ancien réseau.

38

Page 39: Notions générales sur les réseaux locaux

La mise en oeuvre du 100Base-TX sur un câble UTP deux fils de catégorie 5 déjà présent constitue une source d'économie importante.

Si l'on considère le gain de performance, le prix de cette technologie devrait être faible.

Un grand nombre de constructeurs se sont ralliés derrière le 100Base-T.

L'appellation Ethernet est reprise par les deux technologies concurrentes (100Base-T et 100Base-VG).

Le 100Base-T4 bien que fonctionnant avec un câblage de catégorie 3 demandera un recâblage car le 10Base-T n'utilise que deux paires.

Distance limitée entre deux nœuds (210 mètres), alors que le 10Base-T autorise jusqu'à quatre concentrateurs, séparés chacun de 100 mètres.

39

Page 40: Notions générales sur les réseaux locaux

100BASE-VG ANYLAN Le 100Base-VG AnyLAN est le second standard

émergeant pour l'Ethernet à 100 Mbps. On le retrouve également sous les dénominations suivantes : 100Base-VG, Fast Ethernet, Fast Token-Ring ou encore Demand Priority.

A l'image du 100Base-T, le 100Base-VG AnyLAN doit, à terme, être une extension à 100 Mbps de l'Ethernet 10Base-T, et assurer la compatibilité avec les trames Ethernet 802.3. Contrairement à son concurrent, le 100Base-VG offre la compatibilité avec IEEE 802.5, la trame Token-Ring. C'est d'ailleurs ce support d'Ethernet et de Token-Ring qui a inspiré l'appellation « AnyLAN ».

40

Page 41: Notions générales sur les réseaux locaux

Le 100Base-VG fonctionne sur du câble UTP de catégorie 3,4 ou 5 et exploite la méthode d'accès nommée « Demand Priority ». Cette « demande de priorité » utilise un HUB qui agit comme un « agent de la circulation » : ce concentrateur détermine quel nœud aura accès au réseau et assure à chaque station l'équité en la matière. Le 100Base-VG offre également deux niveaux de priorité (normale et haute) sur le trafic du réseau pour permettre aux applications critiques d'accéder immédiatement aux données transitant sur le réseau. Mais dans la mesure où tout nœud demandant un accès est servi à chaque tour, tous les nœuds ont leur entrée.

41

Page 42: Notions générales sur les réseaux locaux

Le 100Base-VG permet l'utilisation de quatre fils en UTP catégories 3, 4 et 5. Il emploie deux fils sur du câble STP de type 1. Il accepte en outre un câblage en fibre optique. Quant aux deux fils sur du câblage de catégorie 5, l'étude est en cours. La connexion nœud à nœud ou nœud à HUB est au maximum distante de 100 mètres pour un câblage de catégorie 3 ou du STP type 1. Avec du câble de catégorie 5, une distance de 150 mètres est autorisée, tandis qu'avec de la fibre optique on peut atteindre jusqu'à 2 000 mètres. Le 100Base-VG supporte des réseaux ayant un diamètre de 4 000 mètres.

42

Page 43: Notions générales sur les réseaux locaux

De plus comme le 10Base-T, il accepte jusqu'à quatre concentrateurs entre deux nœuds du réseau. Ces règles de câblage permettent au 100Base-VG AnyLAN le support de toutes les topologies utilisées par l'Ethernet 10Base-T et les réseaux Token-Ring.

La nature déterministe propre à la méthode de demande de priorité est un atout du 100Base-VG. Ceci, combiné à la déclaration de priorité, permet à des applications gourmandes en largeur de bande passante (multimédia ou vidéo), de bénéficier d'une garantie d'accès au réseau.

La performance du réseau est assurée quelque soit la charge de celui-ci grâce à la méthode d'accès.

43

Page 44: Notions générales sur les réseaux locaux

Le 100Base-VG supporte aussi bien les trames Ethernet que Token-Ring (migration possible pour les entreprises possédant les deux types de réseaux).

Le 100Base-VG bénéficie d'une topologie très proche de celle du 10Base-T existant et peut donc correspondre à de nombreux environnements où les schémas de câblage sont inadaptés au 100Base-T en raison des distances de câblage plus limitées de ce dernier.

Peu de constructeurs se sont rallié à cette future norme.

Le 100Base-VG souffre d'une certaine confusion en raison des nombreux standards à haut débit.

44

Page 45: Notions générales sur les réseaux locaux

MODULES CONSTITUANTS UN RÉSEAUL'interconnexion ne se limite pas au niveau

Ethernet, et à un but bien précis qui est de raccorder des réseaux locaux entre eux.Les Matériels utilisés ne sont pas forcement spécifiques à Ethernet.Les Types de Matériels utilisés sont les suivant - Répéteur (repeater)- Multirépéteur (étoile, hub)- Routeur (router)- Pont-routeur (B-Router)- Passerelle (gateway)

45

Page 46: Notions générales sur les réseaux locaux

RépéteurLes Repeaters (répéteur) sont à comparer à des amplificateurs qui régénèrent

le signal et qui permettent ainsi d'étendre la distance maximum de transmission.

Il peuvent être munis de différents types de tranceivers et posséder une adresse physique par port.

Le réseau reste unique, c'est-à-dire que le trafic entre les nœuds A et B se retrouve également sur la partie droite du repeater et inversement; les collisions sont propagées.

Ce type d'équipement ne nécessite aucune configuration logicielle.Couche physique • Le type de paquet , le protocole de la couche LLC et la méthode d'aces

doivent être les même sur les 2 segments. • Ne traduit ni ne filtre. • Régénère le signal • Laisse passer tout le trafique. • Peut connecter diffèrent type de media (câbles) ensemble

46

Page 47: Notions générales sur les réseaux locaux

PontLes Bridges (pont) font partie des équipements d'interconnexion et

possèdent au minimum 2 ports munis de Tranceiver ou de connecteur AUI ayant une adresse physique chacun.

Ce type d'équipement, logiciel et matériel, assure une segmentation physique et logique du réseau. Seul les paquets destinés à un équipement situé de l'autre côté du Bridge le traverse.

Cela signifie que le trafic local entre les nœuds A et B ne traverse pas le Bridge et n'encombre ainsi pas le segment de droite. Le trafic est filtré, les collisions ne sont pas propagées.

Les Bridges effectuent leur tri (le paquet doit-il passer ou non) sur les adresses physiques des paquets.

La configuration logicielle de ce type d'équipement est en général automatique; les possibilités de filtrage sont assez restreintes et ne permettent pas une grande précision.

47

Page 48: Notions générales sur les réseaux locaux

Le pont possède trois mode de fonctionnement :• Auto learning.• Table figée avec les adresses des stations.• Mixte avec des filtres manuels.Il utilise un algorithme normalisé de "spanning tree" pour éviter les

boucles. Certains protocoles ne peuvent utiliser que des ponts : LAT. Selon la complexité de la fonction de routage, on distingue trois types de ponts.

• Le pont simple effectue le routage soit par diffusion, soit en utilisant une table de routage statique.

• le pont intelligent construit et met à jour dynamiquement sa table de routage

• le pont à routage contrôlé route les trames selon le chemin spécifié par l'émetteur. L'émetteur doit donc au préalable apprendre ce chemin. Ce type de pont est spécifié dans le standard 802.5 (Token Ring).

48

Page 49: Notions générales sur les réseaux locaux

Couches liaison, sous couche mac • Peut connecter des supports physiques dissemblables. • Peut connecter des segments avec des méthodes

d'accès différentes (Ethernet vs passage de jeton). • Passe tout les protocoles. L'ordinateur doit décider

quel protocole accepter. • Utilise des tables de routages basée sur les adresse

MAC • Segmente le réseau: passe le paquet ou le garde sur

son segment en consultant la table de routage. • Augment le nombre d'ordinateurs du réseau • Régénère le signal au niveau du paquet

49

Page 50: Notions générales sur les réseaux locaux

RouteurLe routeur est un matériel très intelligent, il possède un

CPU (68030, 68040, ..) et de la RAM (jusqu'à 16 Méga Octets). Il peut être dédié ou non dédié.

Le Routeur travaille au niveau de la couche 3 (réseau), et utilise les protocoles IP, IPX, AppleTalk, DECNET.Il possède une adresse Ethernet (en réalité 2) qui sont connues des stations.Initialement, il ne savait router qu'un seul protocole.

Un Router (routeur, appelé aussi abusivement Gateway) est également un équipement d'interconnexion muni de 2 ports au minimum et ayant une adresse physique et logique pour chacun d'eux.

50

Page 51: Notions générales sur les réseaux locaux

Ces ports peuvent être connectés sur un modem: on parle alors de Remote Router (routeur distant); dans ce cas, un autre Router muni d'un modem doit se trouver à l'autre extrémité de la liaison téléphonique.

La configuration logicielle des ces équipements est complexe et permet la création de filtres très fins, au niveau des couches de protocoles de communications (au niveau de IP, TCP etc.).

Certains équipements combinent les fonctionnalités de Bridge et de Router: les BRouters

51

Page 52: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche réseau • Utilise des tables de routages basée sur les adresse IP. • Connaît les adresses de chaque segment et peut

déterminer la meilleur routes. Partage ces info avec les autres routeurs

• Ne laisse pas passer de messages de diffusion (broadcast).

• Détermine le meilleur chemin : OSPF, RIP, NLSP • Enlève et recréer les adresse de destination et de

sources de la couche liaison. • Routeurs statique vs routeurs dynamiques. • Protocole valable: DECnet, IP IPX, OSI, XNS, DDP

(AppleTalk) Non valable: LAT, NetBEUI

52

Page 53: Notions générales sur les réseaux locaux

B- RouterC'est un routeur multi-protocoles. Il a aussi les fonctions d'un pont.

- pour les protocoles non routables : LAT, TOKEN-RING.- pour ce qu'il ne sait pas router.

Il peut aussi filtrer sur les adresses IP, les ports TCP. Il répond a tous les besoins, mais il faut savoir les configurer. Une petite liste de matériels connus pour être des B-Routeur :

• CISCO.• WELLFLEET.• NSC.• XYPLEX.• SPIDER.• ACC.

53

Page 54: Notions générales sur les réseaux locaux

PasserelleMatériel qui sert à connecter des réseaux utilisant des

protocoles différents de façon à pouvoir faire passer les informations d'un système à l'autre. Les passerelles opèrent généralement au niveau de la couche réseau du modèle OSI. Il a le rôle de traducteur d'un langage dans un autre :

• C'est à dire, tout ce qui n'est pas un répéteur, un pont, ou un routeur.

• Et qui permet l'interconnexion de réseaux.Utilises les couches 3 et 7 du modèle OSI• Ce sont des serveurs dédiés • Relient des environnements ou des architectures différentes • Fonctionnement spécifiques (ex: WinNT --> SNA) • Passerelles vers Mainframe

54

Page 55: Notions générales sur les réseaux locaux

Remarque

Concentrateur actif = répéteur multiports

• Actif = nécessité d'alimentation du nœud, régénère et retransmet les données.

• Passif = Organise les câbles

55

Page 56: Notions générales sur les réseaux locaux

Les Hubs (concentrateurs)Les Hubs permettent la connexion de plusieurs nœuds sur un même

point d'accès sur le réseau, en se partageant la bande-passante totale. La structure physique qui s'en dégage est une étoile, mais la topologie logique reste un bus (pour Ethernet).

Les Hubs sont munis, sauf sur les équipements de bas de gamme, d'un port Repeater (optique ou AUI) permettant la connexion sur le reste du réseau ou sur le backbone.

Il est en général possible d'y installer plusieurs types de modules (bridges ou autres). Il a une fonction de répéteur avec une structure en étoile. Les multirépéteurs n'ont pas d'adresse Ethernet. C'est un élément souvent modulables, avec un type de carte par Média. Il est obligatoire avec la fibre optique et la paire torsadée. Avec le concentrateur, la fonction de segmentation s'est généralisée. Au bout d'une branche on peut aussi bien trouver une

station qu'un répéteur.56

Page 57: Notions générales sur les réseaux locaux

RemarqueLes répéteurs et les Hubs diffusent les collisions

à l'ensemble du réseau. Le slot-time doit donc être calculé en fonction de la distance maximum séparant deux stations du réseau tout entier.

57

Page 58: Notions générales sur les réseaux locaux

Les TranceiversLes Tranceivers sont des équipements de

transformation de signal physique d'une nature en un autre signal d'une autre nature de BNC-10Base2 à FOIRL (Fiber Optical Inter Repeater Link), ou de AUI (Access Unit Interface) à 10BaseT par exemple.

Ces équipements, qui ne possèdent pas d'adresse physique, ne régénèrent pas le signal et ne peuvent donc pas augmenter la distance maximum de transmission (qui dépend du type de média, comme nous l'avons vu).

58

Page 59: Notions générales sur les réseaux locaux

Les ponts-routeurs ou B RouteurIls fonctionnent de la même façon que les

routeurs mais ils présentent en outre les avantages des ponts. Ils fonctionnent comme un routeur avec les protocoles routables et comme un pont avec les protocoles non routables. L'acquisition d'un pont-routeur peut s'avérer d'un meilleur rapport qualité/prix que l'achat d'un pont et d'un routeur séparés.

59

Page 60: Notions générales sur les réseaux locaux

Interconnexion• Un pont sépare les domaines de collisions (adresse physique

MAC) • Un router sépare les domaines de diffusions (adresse logique

IP) • Hub = concentrateur, Hub actif = concentrateur et

régénérateur (multi-répéteur) • Commutateur = switch : plus performant qu'un pont (2 pattes) • Pont-Routeur = b-routeur : quand protocoles routables IP, IPX

et non routables Netbeui, LAT, DLC • Passerelle : traducteur de protocoles de couche Application

(SMB <-> NCP) et des couches moyennes (TCP/IP <-> SPX/IPX) • MAU : concentrateur pour topologie en anneau

60

Page 61: Notions générales sur les réseaux locaux

PARTICULARITÉ SUR LES COMMUTATEURS

Tous les commentateurs ne suivent pas les mêmes règles: Les systèmes de commutation fonctionnent selon différents principaux, plus ou moins performants, mais étroitement liés aux types de données, aux topologies des réseaux et aux performances désirées.

61

Page 62: Notions générales sur les réseaux locaux

• Le premier procédé, appelé Store & Forward, stocke toutes les trames avant de les envoyer vers le port adéquat. Avant de stocker un paquet, le switch exécute diverses opérations, allant de la détection des erreurs ou la construction de la table d'adresses, jusqu'au fonctions applicables au niveau 3 du modèle OSI, tels que le filtrage au sein d'un protocole. Ce mode convient bien aux environnements de type client/serveur, car il ne propage pas d'erreurs et accepte le mélange de différents médias. C'est pourquoi on préfère utiliser les commutateurs Stores & Forward dans les environnements mixtes cuivres et fibres, ou encore dans les mélanges de débit (Ethernet 10et 100 méga bits/s).

62

Page 63: Notions générales sur les réseaux locaux

• Le mode Cut Through, quant à lui, analyse l’adresse MAC de destination (placer au début de chaque trame) puis redirige le flot de données sans autre forme de procès. Dans le principe, l'adresse source est préalablement stockée dans une table avant que le commutateur prenne la décision de transférer le packet d'information vers un autre port. Les trames dont la destination est inconnue sont renvoyées sur tous les ports pour trouver l'adresse correcte du destinataire. Les trames dont les adresse de destinations sont identifiées sont renvoyés sur le bon port - pour peu que cette adresse soit présente dans la table du commutateur.

63

Page 64: Notions générales sur les réseaux locaux

Ce traitement a la volée apporte certes de très faibles temps de latence, mais le système Cut Through n'effectue aucune correction sur les informations: toutes les trames incomplètes, les Jabbers ou les erreurs de CRC sont elles aussi propagées. C'est pourquoi on utilise des commutateurs Cut Through dans des réseaux dont le trafic est très propre et essentiellement composé de liaisons point à point.

• Le Cut Through Runt Free est un dérivé du Cut Through. Si une collision se produit sur le réseau, une trame incomplète (moins de 64 ans octets) appelé Runt, fait son apparition. Dans le mode de Cut Through Runt Free, le commutateur reçoit les trames et en analyse les 64 premiers octets. Si la trame est assez longue, elle est transmise au port destinataire. Dans le cas contraire, elle est simplement ignorée.

64

Page 65: Notions générales sur les réseaux locaux

• Autre mode dérivé du procédé Cut Through, le système Early Cut Through fonctionne en transmettant les trames dont l'adresse est identifiée et présente dans la table d’adresse du Switch. Il ne tient aucun compte de l'adresse d'origine de la trame. De ce fait, offre des temps latence très bas, mais exige une table parfaitement à jour, ce qui est souvent une contrainte pour les réseaux importants. C'est par contre par procéder qu'on ne peut plus sécurisant, car il n'acceptera pas le traitement de packet dont l'adresse de destination n'est pas clairement spécifiée

65

Page 66: Notions générales sur les réseaux locaux

• Dernier procédé, l'Adaptative Cut Through se distingue surtout en ce qui concerne la correction des erreurs. Dans un commutateur l'Adaptative Cut Through garde la trace des trames comportant des erreurs de CRC. Lorsque le nombre d'erreurs dépasse un certain seuil, le commutateur change automatiquement de mode de fonctionnement et passent en mode de Store & Forward. Ce système isole les erreurs de CRC sur certains port (donc à certains segments du réseau) et éviter la propagation de ce problème à tout le réseau. Qu'en le taux d'erreurs repasse sous ce seuil, le commutateur en revient à son mode d'origine.

66

Page 67: Notions générales sur les réseaux locaux

TYPES DE RÉSEAULorsque l'on parle de réseau informatique, il faut

distinguer 3 types de réseaux dont les limites ne sont pas fixées de manière absolue et qui peuvent former, ensemble, un réseau d'entreprise.

RLE, Réseau local d'entreprise, LAN(Local Area Network)Ces réseaux sont en général circonscrits à un bâtiment

ou à un groupe de bâtiment pas trop éloignés les uns des autres (site universitaire, usine ou 'campus'). L'infrastructure est privée et est gérée localement par le personnel informatique. De tels réseaux offrent en général une bande-passante comprise entre 4Mbit/s et 100 Mbits/s.

67

Page 68: Notions générales sur les réseaux locaux

Divers LAN

LocalTalk 230 Kb/sCSMA / CA, 32 machines

100VG Any Lan 100 Mb/s  

Arc Net 20 Mb/s255 machines maxi., 93 ohms + coaxial

68

Page 69: Notions générales sur les réseaux locaux

MAN, Réseau métropolitain (Metropolitan Area Network

Ce type de réseau est apparu relativement récemment et peut regrouper un petit nombre de réseaux locaux au niveau d'une ville ou d'une région. L'infrastructure peut être privée ou publique. Par exemple, une ville peut décider de créer un 'MAN' pour relier ses différents services disséminés sur un rayon de quelques kilomètres et en profiter pour louer cette infrastructure à d'autres utilisateurs.

La bande-passante peut être de quelques centaines de kbits/s à quelques Mbits/s

69

Page 70: Notions générales sur les réseaux locaux

WAN, Réseau étendu (Wide Area Network) Ce type de réseau permet l'interconnexion de réseaux

locaux et métropolitains à l'échelle de la planète, d'un pays, d'une région ou d'une ville. L'infrastructure est en général publique (PTT, Télécom etc.) et l'utilisation est facturée en fonction du trafic et/ou en fonction de la bande-passante réservée, pour les lignes louées (une ligne louée est réservée exclusivement au locataire, 24h sur 24, pour la durée du contrat). Les modems sont un des éléments de base des WANs. La bande-passante va de quelques kbits/s à quelques Mbit/s. Une valeur typique pour une ligne louée est de 64kbits/s (en fonction des services offerts).

70

Page 71: Notions générales sur les réseaux locaux

SLIP ET PPP• SLIP (Serial Line Internet Protocol):Protocole simple permettant de véhiculer les

segments du protocole IP sur des lignes séries. Très utilisé sur les liaisons par modems et réseau téléphonique.

• PPP (Point to Point Protocol (rfc1331)):Protocole permettant de véhiculer les PDUs des

protocoles IP, IPX, AppleTalk sur des liaisons séries telles que les liaisons par modems et réseau téléphonique. Remplace SLIP. Les mécanismes d'authentification sont décrits dans le rfc1334.

71

Page 72: Notions générales sur les réseaux locaux

SLIP PPP

1.Uniquement TCP/IP

2.Temps système moins élevé

3.Contrôleur d'erreurs très rudimentaire

4.Adresse IP statique

1.Plus rapide2.Plus fiable3.Détection d'erreurs4.IP dynamique5.Pas de script

nécessaire6.Plusieurs

protocoles7.Authentification

crypté possible 72

Page 73: Notions générales sur les réseaux locaux

MÉTHODES D’ACCÈS SUR LE RÉSEAU

Une fois un équipement connecté physiquement sur le réseau, il faut qu'il puisse recevoir et envoyer des informations aux autres nœuds du réseau. Dans le cas d'une topologie en anneau ou en bus (nous laisserons de côté le cas d'une vraie structure en étoile, devenue obsolète), chaque nœud accède au même câble; il s'agit donc d'un accès partagé, qu'il faut réglementer.

73

Page 74: Notions générales sur les réseaux locaux

"Tour de table" ou "Priorité à la demande" :C'est un système de consultation à tour de rôle pour balayer les

ports afin de détecter les données entrantes, puis de leur affecter une priorité.Pas de contention, ni de collision.

Une des solution envisagée consiste à nommer sur le réseau une machine responsable de gérer les accès en attribuant un droit de parole à chaque nœud de façon régulière ou en fonction de priorités (un peu à la manière d'un processeur qui attribue des ressources CPU en fonction de l'importance des processus demandeurs); cette tâche est en général accomplie par le serveur central. Cette méthode, appelée tour de table ou polling, tient difficilement compte des besoins réels de chaque nœud et ne permet pas une très grande souplesse; elle ne subsiste plus que dans certains gros systèmes à base de terminaux.

Il s'agit d'un système complètement déterministe.

74

Page 75: Notions générales sur les réseaux locaux

Accès à jeton. Utilisation d’un paquet "Jeton" pour signaler à un ordinateur qu'il peut transmettre.

Le Jeton ne peut être utilisé que par un seul ordinateur à la fois; pas de contention, ni de risque de collision. Le droit de parole est attribué au possesseur d'un jeton (token) qui circule sur le réseau. Le nœud qui possède le jeton peut disposer du réseau; il le restitue lorsqu'il a fini de transmettre ses informations; un autre nœud peut ainsi en disposer. Cette méthode, adoptée par IBM (TokenRing), convient particulièrement bien aux réseaux en anneau (ring). En fonction de la longueur totale du câble, du nombre de stations et du temps de latence (temps mis par le paquet d'information pour traverser l'équipement) de chacune des stations, il est possible de calculer exactement la disponibilité du réseau pour chaque nœud. Il s'agit donc d'un système déterministe. Ce type de méthode (et en particulier les réseaux TokenRing) offre un bon comportement à pleine charge, puisque de toute manière un droit de parole est attribué à intervalles fixes. Par contre, lors de faible trafic, ce mode de fonctionnement est pénalisant, puisque même si aucun autre nœud ne manifeste le besoin d'émettre sur le réseau, l'équipement désirant accéder au réseau doit attendre son tour. Les mécanismes réglant la gestion d'un tel réseau sont particulièrement délicats à

mettre en œuvre. 75

Page 76: Notions générales sur les réseaux locaux

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance):

Méthode d'accès considérée comme méthode de contention, puisque les ordinateurs du réseau rivalisent, ou se disputent, pour envoyer leurs données en premier. Un ordinateur utilisant la méthode CSMA/CA signale son intention de transmettre des données avant le début même de la transmission. Cette méthode n'est pas aussi répandue que la méthode CSMA/CD.

76

Page 77: Notions générales sur les réseaux locaux

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection):

Accès multiple avec détection de porteuse et détection de collision.Détecte s’il y a du trafic sur le câble. L’ordinateur ne transmet des données que s’il détecte qu’il n’y a aucun trafic sur le câble. Le protocole Ethernet se base sur la méthode d'accès appelée CSMA/CD développé par l'Université d'Hawai et convient particulièrement aux topologies en bus. Nous allons procéder à une petite analogie avec le monde téléphonique:

Lorsque vous désirez entrer en communication avec un interlocuteur, vous composez le N° de téléphone désiré et espérez que la ligne soit libre; si vous entendez le signal 'occupé', vous essayez un moment plus tard.

77

Page 78: Notions générales sur les réseaux locaux

CSMA/CD se base sur le même principe: Chaque nœud du réseau est à l'écoute du réseau (si un

paquet lui est destiné, il le lit), et lorsqu'un équipement désire émettre un paquet, il ne le fait que si personne d'autre n'est train de transmettre ses propres paquets. Si le réseau est 'occupé', il attend un moment (calculé de façon aléatoire) et essaye à nouveau. Compte tenu des caractéristiques physiques d'un réseau, un paquet (paquet 1) peut être émis par un nœud mais pas encore détectable par l'équipement désirant émettre; celui- ci transmet son paquet (paquet 2) à l'instant où le 'paquet 1' est détectable: il en résulte une collision.

78

Page 79: Notions générales sur les réseaux locaux

En cas de collision, les nœuds impliqués émettent un signal pour signaler de façon certaine l'événement à l'ensemble du réseau, puis essayent d'émettre à nouveau après un délai aléatoire. Il en résulte qu'un tel réseau trop chargé fini par ne générer plus que des collisions, puisque tous les nœuds désirent émettre en même temps, alors que les 'plages' libres deviennent de moins en moins nombreuses. On considère que les performances d'un tel réseau chutent après 30-40% de charge (3- 4 Mbits/s, à pondérer en fonction de différents paramètres, tels que la taille des paquets, le nombre de nœuds etc.). La charge du réseau est donc un paramètre à surveiller de façon drastique si l'on ne veut pas se retrouver face à un réseau complètement surchargé et donc inutilisable

79

Page 80: Notions générales sur les réseaux locaux

Par contre, ses mécanismes sont relativement rustiques et sa mise en œuvre assez simple. Pour des raison de physique électrique, la taille maximum des paquets envoyés sur le réseau est de 1518 bytes (12144 bits). Il apparaît donc que l'information envoyée doit être découpée en un certain nombre de paquets pour être expédiée sur le réseau. La taille minimum est de 64 bytes (512 bits).

L'équipement récepteur a pour charge de remettre les paquets dans le bon ordre (dans le cas où, prenant des chemins différents, les paquets arrivent désordonnés) et de les ré-assembler. Cette tâche est accomplie par les couches supérieures.

80

Page 81: Notions générales sur les réseaux locaux

MODES DE TRANSMISSIONL’unicast C’est le principe le plus utilisé et le plus simple. Les

ordinateurs possédant chacun une adresse IP, on peut envoyer les trames en spécifiant l’adresse IP de l’ordinateur à qui on veut envoyer les informations. Les éléments actifs et passifs du réseau ( commutateurs, répéteurs, routeurs, ... ) dirigent l'information dans la bonne direction pour que les trames arrivent au bon endroit. Seule la machine ayant l’adresse contenue dans la trame regarde et traite l’information.

81

Page 82: Notions générales sur les réseaux locaux

Le broadcast Le principe du broadcast est d'envoyer une information à

tous les ordinateurs du réseau où l'on est. Au lieu d’envoyer en unicast vers l’adresse IP de la chaque machine (ex. 193.169.1.37), on envoie la trame à tous les ordinateurs du sous-réseau en utilisant l'adresse de broadcast (ici, 193.169.1.255). Cette adresse est réservée à cet usage. Chacun des ordinateurs du sous-réseau regarde et traite la trame comme si elle leur était personnellement adressée.

Les trames de broadcast ont une caractéristique particulière : c’est de ne pas pouvoir passer les routeurs puisqu'il s'adresse uniquement à tous les ordinateurs d'un même sous-réseau.

82

Page 83: Notions générales sur les réseaux locaux

Le multicast Le but de ce projet est d’envoyer des fichiers d’un serveur vers

plusieurs clients ou de plusieurs serveurs vers plusieurs clients en un minimum de temps. Plutôt que d’envoyer les fichiers du serveur vers chacune des machines clientes (unicast) on peut n’envoyer l’information qu’une seule fois et chaque ordinateur client la récupère. En effet, dans un réseau Ethernet par exemple, toutes les trames qui circulent passent par tous les ordinateurs. C’est le principe du multicast : on envoie l’information à une adresse et tous les clients écoutent cette adresse. Chaque client multicast s’enregistre avec une adresse IP multicast de classe D (entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255 sauf 224.0.0.0 non utilisée et 224.0.0.1 qui correspond au "broadcast du multicast"). C’est sur cette adresse que les informations vont être envoyées. Les clients écoutent ce qui arrive sur cette adresse et suivent la procédure décrite par le protocole multicast implémenté.

83

Page 84: Notions générales sur les réseaux locaux

LES DIFFÉRENTS IRQSignal électronique envoyé au processeur de l'ordinateur pour

indiquer qu'un événement a eu lieu et attirer son attention

N° d'IRQ Utilisation0 Horloge interne1 Clavier2 cascade vers 2eme contrôleur IRQ (9)3 COM2 ou COM44 COM1 ou COM35 Libre ou LPT26 Contrôleur disquette7 Libre ou LPT18 CMOS / horloge temps réel9 Associée à la 2

10 Libre11 Libre ou SCSI12 Libre ou souris PS/213 Coprocesseur arithmétique14 1er contrôleur de disque15 2eme contrôleur de disque 84

Page 85: Notions générales sur les réseaux locaux

STANDARDS IEEE 802.X(IEEE: Institute of Electrical and Electronc's Engineers)

Normes du comité IEEE relatives aux réseaux locauxRéférence : Désignation : Objet :

802.1 High Level Interface Traite des architectures (802.1a), des ponts et du spanning tree (802.1d) et du System Load Protocol (802.c)

802.1p Gestion du flux et des priorités sur Ethernet802.1q Gestion du flux des priorités sur Ethernet.802.2 LLC Logical Link

ControlSpécifications de la sous-couche LLC du niveau 2 du modèle OSI (802.2c, f et h)

802.3 Ethernet CSMA/CD Spécifications des réseaux Ethernet802.3u Ethernet 100bT Spécification du Fast Ethernet, Couche MII (Media Independant

Interface), 100bTX, 100bT4 …802.3x Full Duplex et contrôle

de fluxSignal intercommuteurs émis pour arrêter le trafic lorsque la mémoire est saturée.

802.3z Ethernet 1000bT Spécifications du Gigabit Ethernet802.4 Réseaux Token-Bus Spécifications des réseaux Token-Bus802.5 Réseaux Token-Ring Spécifications des réseaux Token-Ring802.6 Réseaux MAN DQDB Spécifications des réseaux métropolitains802.7 Réseaux Large Bande Groupe de travail BBTAG (Broadband Technical Avisory Group). Norme

Slotted Ring802.8 Réseaux fibres optique Groupe de travail FOTAG (Fiber Optics Technical Advisory Group)

802.9 Réseaux voix/données IS LAN (Integrated Services LAN) Ethernet Isochrone –IsoEnet

802.10 Sécurité des réseaux Méthode d’accès entre les couches MAC et LLC (niveau 2) ainsi que pour la couche application (niveau 7) pour les données confidentielles.

802.11 Réseaux sans fil Méthodes d’accès pour les réseaux sans fil802.12 100bVG-AnyLAN Spécifications des réseaux locaux 100 Mbps avec DPMA (Demand-

Priority Access Method)802.14 CATV (Câble TV) Réseaux sur les câbles télévision CATV 85

Page 86: Notions générales sur les réseaux locaux

NDIS et ODINDIS (Network Device Interface Specification):C'est la norme qui définie l'interface entre la

sous-couche du contrôle d'accès au support (MAC) et les pilotes de protocole. Ces derniers utilisent l'interface pour communiquer avec la carte réseau. NDIS utilise le multiplexage, ce qui permet l'utilisation simultanée de plusieurs piles de protocoles

86

Page 87: Notions générales sur les réseaux locaux

ODI (Open Data-Link Interface):Est une spécification d'interface développée

conjointement par Novel et Apple pour simplifier le développement de pilotes.

Elle joue également le rôle de support afin que plusieurs protocoles puissent êtres utilisés sur une même carte réseau

87

Page 88: Notions générales sur les réseaux locaux

MODÈLE OSILa normalisation mise en place par l'ISO (International Standards

Organisation) définit un modèle théorique à 7 couches: le modèle OSI (Open System Inteconnection) où chacune des couches est encapsulée dans la couche inférieure.

OSI7 Application6 Présentation5 Session4 Transport3 Réseau2 Liaison de données1 Physique

88

Page 89: Notions générales sur les réseaux locaux

Les couches basses précisent comment la connexion physique est réalisée sur le câble et les couches hautes définissent l'interaction avec les applications finales, la communication entre nœuds s'effectuant virtuellement entre chaque couche.Ce modèle théorique, très lourd à mettre en œuvre, n'est pratiquement pas respecté, sauf par quelques suites de protocoles de type plutôt expérimental.

Néanmoins, on essaye toujours de se référer à ce modèle et à faire coïncider tant bien que mal les protocoles existant avec ces 7 couches

89

Page 90: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche Fonctions Matériel Protocole

Application Services qui supportent les applications

Passerelles

AppleTalk, X.

Présentation

Cryptage, mise en forme SMB, redirecteur

Session Etablissement/libération session, sécurité

Transport Vérification des erreurs de transmission

NetBeui, SPX, TCP

Réseau Détermination des chemins

Routeurs

IP, IPX, NWLink

Liaison LLC/MAC, interface réseau / physique

Ponts DLC, Frame relay

Physique Transmet les bits Répéteurs

802.X

90

Page 91: Notions générales sur les réseaux locaux

Cinq principes de base s'appliquent aux différentes couches :

• Une couche ne peut être crée que quand un niveau différent d'abstraction est nécessaire.

• Chaque couche doit fournir une fonction bien définie.

• La fonction de chaque couche doit être choisie de façon à définir internationalement les protocoles standards.

• Les caractéristiques d'une couche doivent êtres choisies pour qu'elles réduisent les informations transmises entre les couches.

91

Page 92: Notions générales sur les réseaux locaux

• Des fonctions différentes doivent être définies dans des couches différentes, mais il faut éviter d'augmenter le nombre de couches pour que l'architecture ne devienne pas trop compliquée. l'application de ces cinq principes crée un modèle idéal, où chaque couche effectue une seule fonction et dépend des services de la couche immédiatement inférieure. De même, chaque couche fournit ses services à la couche immédiatement supérieure. La couche réseau, par exemple, utilise les services de la couche immédiatement inférieure, liaison des données, et fournit ses services à la couche transport, immédiatement supérieure.

Les couches physiques et applications se situent aux extrémités du modèle OSI. La couche physique n'utilise aucun service d'une autre couche, mais fournit la connectivité physique à la couche supérieure, liaison des données. La couche application utilise les services de la couche présentation et propose ses services à l'utilisateur final.

92

Page 93: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche ApplicationCouche supérieur. Cette couche est la fenêtre

par laquelle les processus d'application accèdent aux services du réseau. Elle représente les services qui prennent en charge les applications utilisateur, par exemple: logiciels de transfert de fichier, accès aux bases de données, courriers électroniques.

• Gère l'accès des applications au service du réseau,

• Contrôle de flux et correction d’erreurs. 93

Page 94: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche PrésentationCette couche détermine la forme sous laquelle s'échangent les

données entre les ordinateurs du réseau; cté émission, elle converti les données du format transmis par la couche application en un format intermédiaire, admis de tous. Coté réception, elle traduit le format intermédiaire en un format que peut lire la couche application de cet ordinateur. Cette couche gère aussi tous les problèmes de sécurité du réseau en offrant des services tels que le cryptage des données. Elle établit aussi des règles en matière de transfert des données et permet la compression des données de façon à réduire le nombre de bits à transmettre.

• Transforme les données dans un format reconnu par les applications (traducteur). Redirige les données par le redirecteur.

• Responsable de la conversion des protocoles, l’encodage des données et la compression.

94

Page 95: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche Session Cette couche permet à 2 applications tournant sur différents

ordinateurs d'établir, d'utiliser et d'interrompre une connexion appelée session. Cette couche procède à l'identification et assure des fonctions, telles que la sécurité, nécessaire à l'établissement de la communication de deux applications sur le réseau. Cette couche assure la synchronisation des taches utilisateurs. Elle permet également de contrôler le dialogue entre deux processus de communication, de savoir d'ou vient la transmission, à quel moment elle se produit, combien de temps elle dure.

• Permet de créer, utiliser et achever une connexion entre 2 ordinateurs.

• Place des points de contrôle dans le flux de données. • Contrôle le dialogue entre processus communiquant.

95

Page 96: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche Transport Elle garanti la bonne livraison des messages, sans

erreurs, dans l'ordre et sans pertes ni doublons. Cette couche reconditionne les messages pour en assurer une transmission efficace sur le réseau. Coté réception, la couche transport désencapsule les messages, rassemble les messages d'origine et émet un accusé de réception.

• S’assure que les paquets sont reçus sans erreurs, dans l’ordre, sans perte ni duplication

• Découpe en paquet et reassemble. • Envoi d’un accuse de réception, • Contrôle le flux et gestion des erreurs.

96

Page 97: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche RéseauElle est chargée d'adresser les messages et de convertir les

adresses et noms logiques en adresses physiques. Elle détermine aussi l'itinéraire à emprunter de la source à l'ordinateur de destination. Elle choisi le chemin que doivent suivre les données en fonction des contions du réseau, de la priorité du service et d'un certain nombre de facteurs. Elle gère aussi les problèmes de trafic comme la communication, l'acheminement et l'encombrement des paquets de données sur le réseau.

• Responsable de l’adressage , de la traduction des adresses en nom logique.

• Définie le routage des paquets. • Gère les problème de trafique, commutation de paquets,

encombrement

97

Page 98: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche Liaison (de données)Elle conditionne les bits bruts de la couche physique en trames

de données. Le couche liaison de données est également chargée du contrôle d'erreurs qui s'effectuent en s'assurant que les bits de données reçues sont identiques à ceux qui ont été envoyées.

• Envoie les trames de donnes depuis la couche réseau a la couche physique.

• Regroupe les trames de bits brut provenant de la couche physique. et attend un accuse de réception

• Sous couche LLC- défini des Point d'accès au services SAP• Sous couche MAC- Communique directement avec la carte

réseau. Responsable du transfert sans erreurs des trames

98

Page 99: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche PhysiqueCette couche assure la transmission du flux des bits

bruts non structurés sur un support physique (le câble permettant la mise en réseau). La couche physique rattache les interfaces électrique et optiques, mécaniques et fonctionnelles du câble. Elle véhicule également les signaux qui transmettent les données issues de toutes les couches supérieures du model OSI.

• Transmet les données a travers le câble. • Définit comment le câble est connecté a la carte: Nbr

de broches et fonction, méthode de transmission, durée des bits en impulsion électriques ou optiques.

99

Page 100: Notions générales sur les réseaux locaux

Remarque

• Les unités de données du protocole de Liaison de Données (LPDU) sont souvent appelées trames.

• Les unités de données du Protocole de Réseau (NPDU) sont appelées habituellement paquets.

100

Page 101: Notions générales sur les réseaux locaux

MODÈLE TCP/IP

TCP/IP (USA)4 Application3 Transport2 Internet1 Réseau

101

Page 102: Notions générales sur les réseaux locaux

La couche accès réseau La couche la plus basse représente la connexion

physique avec les câbles, les trente-six heures, des cartes réseau, les protocoles d'accès au réseau (CSMA/CD pour les réseaux Ethernet et le jeton pour les réseau Token-Ring). La couche accès réseau est utilisée par la couche Internet.

102

Page 103: Notions générales sur les réseaux locaux

La couche Internet La couche Internet doit fournir une adresse logique pour

l'interface physique. L'implantation du modèle TCP/IP de la couche Internet est l'IP (Protocol Internet). Cette couche fournit un mappage entre l'adresse logique et d'adresse physique fourni par la couche accès réseau grâce au protocole ARP (Address Resolution Protocol) et RARP (Reverse Address Resolution Protocole). Les problèmes, les diagnostics et les conditions particulières associées au protocole IP relèves du protocole ICMP (Internet Control Messages Protocol), qui opère au niveau de la couche Internet.

La couche Internet est aussi responsable du routage des paquets entre les hôtes. Cette couche et utilisée par les couches plus hautes du modèle TCP/IP.

103

Page 104: Notions générales sur les réseaux locaux

La couche transport hôte à hôte La couche hôte à hôte défini des connexions entre deux hôtes

sur le réseau. Le modèle TCP/IP comprend de protocoles hôtes à hôtes : TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol). Le protocole TCP est responsable du service de transmission fiable de données avec détection et correction d'erreurs. TCP permet aussi les connexions simultanées. Plusieurs connexions TCP peuvent être établies sur un hôte, et les données sont envoyées simultanément. TCP permet des connexions full duplex, ce qui signifie que les données peuvent être renvoyées et reçues sur une seule connexion.

Le protocole UDP est un protocole peu fiable et peut être utilisé par des applications qui n'exigent pas la fiabilité

104

Page 105: Notions générales sur les réseaux locaux

La couche application La couche application permet aux applications

d'utiliser des protocoles de la couche hôte a hôte (TCP et UDP). Parmi ces applications, on trouve : FTP (File Transfert Protocol), Telnet (Terminal Emulation), SMTP (Electronic Mail) et SNMP(Simple Network Protocol). La couche application interface les applications utilisateurs avec la pile de protocole TCP/IP.

105

Page 106: Notions générales sur les réseaux locaux

Couche Fonctions Matériel

Application Services qui supportent les applications

Passerelles

Hôte à Hôte Cryptage, mise en forme

Internet Etablissement/libération session, sécurité

Accès Réseau

Détermination des chemins Routeurs

106

Page 107: Notions générales sur les réseaux locaux

Comparaison TCP/IP et OSIOSI TCP/IP (TCP/IP)

7 Application

Application6 Présentation 4

5 Session4 Transport 3 Transport3 Réseau 2 Internet2 Liaison de

données1

Réseau1 Physique

107

Page 108: Notions générales sur les réseaux locaux

Aux deux couches physiques et liaison de données du modèle pour OSI correspond la couche accès réseau du modèle TCP/IP. La couche réseau du modèle OSI correspond à la couche Internet du modèle TCP/IP. La couche transport du modèle OSI correspond à la couche hôte à hôte du modèle TCP/IP. Les trois couches les plus hautes du modèle OSI (session, présentation et applications) correspondent à la seule couche application du modèle TCP/IP. La terminologie utilisée pour décrire les données au niveau de chaque couche diffère dans les deux modèles. Dans le modèle OSI, l'expression PDU (Protocol Data Unit) est employée pour décrire les données d'une couche. Dans le modèle TCP/IP, le terme message est utilisé au niveau de la couche application ; le terme segment, au niveau de la couche hôte à hôte ; le terme datagramme, au niveau de la couche Internet ; et le terme trames, au niveau de la couche accès réseau

108

Page 109: Notions générales sur les réseaux locaux

MODES DE ROUTAGESelon le mode d'acheminement des paquets on distingue deux

types de routage. Mode datagramme (non connecté) Les paquets sont acheminés indépendamment les uns des autres :

deux paquets successifs destinés à la même station peuvent emprunter des chemins différents. Il n'y a pas de contrôle d'erreur. Les paquets peuvent être altérés, perdus, dupliqués ou déséquencés.

L'absence de contrôle d'erreur permet d'augmenter le débit. Donc, on choisit le mode datagramme chaque fois que la rapidité de transmission est plus importante que la fiabilité (vidéo, prélèvements répétitifs de mesures,...). Toutefois, il convient de noter que le mode datagramme peut permettre la transmission des paquets, même en cas de rupture d'un lien.

109

Page 110: Notions générales sur les réseaux locaux

Mode circuit virtuel (connecté). Il est généralement associé au mode connecté. A

l'ouverture de la connexion, un chemin, appelé circuit virtuel, est choisi entre émetteur et destinataire. Durant la connexion, tous les paquets émis emprunteront ce circuit virtuel. Donc, chaque routeur intermédiaire doit conserver dans ses tables de routage, durant toute la durée de la connexion, les informations concernant le circuit virtuel.

Le mode circuit virtuel est bien adapté à l'établissement de garanties de qualité de service (QoS), telles que débit, rattrapage d'erreur, etc,...

110

Page 111: Notions générales sur les réseaux locaux

Communication avec connexion (ex. TCP)

Communication sans connexion (ex. IP)

1.Fiabilité2.Accusé de réception

des trames

1.Vitesse de transfert importante

2.Peu fiable3.Pas d'accusé

réception

111

Page 112: Notions générales sur les réseaux locaux

COMPARER LES TYPES DE COMMUNICATION AVEC CONNEXION ET SANS CONNEXION

Protocoles routables

Protocoles non routables

1.DECnet2.IP3.IPX (NwLink)4.OSI5.XNS6.DDP

(AppleTalk)

1.LAT (local area talk - DEC corp)

2.NetBEUI3.DLC

112

Page 113: Notions générales sur les réseaux locaux

MAINTENANCE DE RÉSEAUXI. Définition de la MaintenanceLes métiers de la maintenance définissent

plusieurs niveaux :- Niveau 0 : Assistance téléphonique pour fournir à l’utilisateur des renseignements sur le fonctionnement du matériel " et, ou " pour aider à résoudre un problème technique simple.- Niveau 1 : Intervention sur site qui consiste à remettre en fonctionnement le système, par échange de sous-ensemble, ou par des opérations de réglage complexe du matériel.

113

Page 114: Notions générales sur les réseaux locaux

- Niveau 2 : Intervention sur site ou en atelier qui consiste à remettre en fonctionnement le système, par échange de matériel ou par tous les moyens ne nécessitant ni démontage, ni réglage.- Niveau 3 : Réparation en atelier d’un sous-ensemble par échange de composants.- Niveau 4 : Mise à niveau matériel ou logiciel d’un ensemble ou d’un sous ensemble obsolète.- Niveau 5 : Restauration complète d’un matériel par reconstruction de celui-ci.

114

Page 115: Notions générales sur les réseaux locaux

MATÉRIEL D’OBSERVATION DU RÉSEAU

Multimètre numériqueOutil de mesure électronique universel,

fréquemment utilisé. Il ne sert pas uniquement à mesurer une différence de potentiel. Lorsque vous testez un câble du réseau, il vous permet de mesurer la continuité de façon à savoir si le câble est à même d'écouler le trafic réseau ou s'il est rompu (extrémité ouverte) et susceptible de paralyser le trafic

115

Page 116: Notions générales sur les réseaux locaux

RéflectomètreAppareil permettant de mesurer la distance entre

l'appareil et une coupure du supportRéflectomètre à visualisation oscilloscopique :Outil de dépannage qui émet des ondes sonores

(tel un sonar) sur un câble pour identifier toute sortes de ruptures, court-circuit ou imperfection susceptible de gêner les performances. Si l’onde décèle un problème, le réflectomètre l’analyse et affiche le résultat. Un réflectomètre de qualité peut localiser une rupture à quelques dizaine de centimètres près

116

Page 117: Notions générales sur les réseaux locaux

Testeur de câbleAppareil qui peut afficher les informations

relatives à la condition du câble du réseau. Opérant au-delà de la couche physique OSI, il peut afficher des informations telles que le nombre de trame de message, les collisions de signaux excédentaires et les erreurs d’encombrement

117

Page 118: Notions générales sur les réseaux locaux

OscilloscopeAppareil qui mesure la tension d’un signal par

unité de temps. Il est souvent utilisé en complément d’un réflectomètre pour localiser un court-circuit, une rupture et les affaiblissement sur le câble du réseau.

118

Page 119: Notions générales sur les réseaux locaux

Agent de surveillance du réseauC’est un logiciel qui supervise l’ensemble ou une

partie du trafic réseau. Il aide à examiner les paquets et à rassembler les informations concernant leurs types, les erreurs éventuelles qu’y s’y trouvent et la façon dont elles circulent d’un ordinateur à un autre.

119

Page 120: Notions générales sur les réseaux locaux

Analyseur de protocoleIls procèdent a des analyses interactives du trafic

réseau en examinant l'intérieur des paquets pour identifier l'origine d'un problème. Ils sont à même de détecté la présence d'un composant défectueux, de déceler des erreurs de configuration, d'identifier des goulet d'étranglement et de localiser des problèmes de protocole. La plupart du temps, les analyseurs de protocole disposent d'un réflectomètre à visualisation oscilloscopique

120

Page 121: Notions générales sur les réseaux locaux

Analyseur de performancesUtilitaire Windows NT permettant de surveiller

les opérations d'un serveur de réseau en temps réel ou en déférer. L'analyseur de performance dispose de compteurs mesurant toute un variété de statistiques tant pour le réseau que pour le serveur

121

Page 122: Notions générales sur les réseaux locaux

Analyseur de réseau:Outil de dépannage du réseau, quelque fois appelé

analyseur de protocole. Un analyseur de réseau effectue un certain nombre de fonction d’analyse du trafic réseau en temps réel ainsi que des captures de paquet, du décodage des transmissions. Il peut également générer des statistiques en fonction du trafic réseau pour avoir une idée précise de l’état du câblages, du logiciel, du serveur de fichiers, des clients et des cartes d’interface du réseau. La plupart des analyseurs de réseau disposent d’un réflectomètre à visualisation oscilloscopique.

122

Page 123: Notions générales sur les réseaux locaux

RECOUVREMENT POUR DIVERSES SITUATIONS CATASTROPHIQUES.

Avant de mettre en œuvre un réseau vous devez concevoir un plan capable de protéger le réseau de toute perte de données et ce, quelle qu'en soit la cause. Suppression des données, corruption de données, vol, panne de courant, défaillance d'un composant et incendie sont autant de situations catastrophiques susceptibles d'endommager les données du réseau. Vous devez également bien comprendre les caractéristiques des méthodes de protection des données suivantes ainsi que les avantages qu'elles offrent:

123

Page 124: Notions générales sur les réseaux locaux

Sauvegarde sur bandeLes sauvegardes sur bande constituent l'un des

moyens les plus simples et les moins coûteux de prévenir les pertes de données. En prévoyant un calendrier régulier et en stockant les sauvegardes hors site, vous assurez la sécurité des données et vous gardez la possibilité d'y avoir recours. Du fait de la lenteur des bandes et de leur stockage hors site, la restauration des données peut être une opération très longue.

124

Page 125: Notions générales sur les réseaux locaux

OnduleursUn onduleur est une source d'alimentation

automatique externe qui permet à un ordinateur ou à un autre périphérique de continuer à fonctionner en cas de panne de courant. Les onduleurs disposent généralement d'une puissance suffisante pour faire tourner un serveur pendant une bref période et sont accompagnés d'un logiciel permettant d'arrêter le système en toute sécurité

125

Page 126: Notions générales sur les réseaux locaux

Tolérances de pannesLes systèmes à tolérance de panne protèges les

données en les dupliquant ou en les répartissant sur plusieurs sources physiques différentes comme, par exemple, des disques durs. La plupart des systèmes à tolérance de panne offres une redondance de données qui permet d'accéder aux données en cas de défaillances partielles du système. Il existe toute une gamme de système à tolérance de panne; ils sont généralement classés en fonction des niveaux RAIDS. Pour être tranquille, vous avez tout intérêt à utiliser un système à tolérance de panne en complément des sauvegardes sur bandes.

126

Page 127: Notions générales sur les réseaux locaux

Disque en mode duplexésTechnique qui consiste à dupliquer tout ou parte

d’un disque dur sur un ou plusieurs autres disques durs. Dans ce système à tolérance de pannes, chaque disque dur dispose de son propre contrôleur

127

Page 128: Notions générales sur les réseaux locaux

Disque en mode entrelacement (RAID 0)Technique qui consiste à diviser les données en

blocs égaux et à les répartir équitablement, à vitesse fixe et dans un ordre donné, sur tous les disques d’un ensemble. Ce mode est utilisé dans plusieurs systèmes RAID à tolérance de panne. Il est nécessaire d'avoir au moins 2 disques physiques

128

Page 129: Notions générales sur les réseaux locaux

Disque en mode entrelacement avec parité (RAID 5)

Technique qui consiste à …Il est nécessaire d'avoir au moins 3 disques

physiquesDisque en mode entrelacement avec

correcteurs d’erreurs (RAID 2)Technique qui consiste à …

129

Page 130: Notions générales sur les réseaux locaux

Disque en mode miroir (RAID 1)Technique, également appelée duplication du

disque, qui consiste à dupliquer tout ou partie d’un disque dur sur un ou plusieurs autres disques durs généralement régis par le même contrôleur. Dans ce mode, toute modification apportée au disque se répercute immédiatement au autres disques. Cette méthode est adoptée dans le cas où une copie de sauvegarde des données courantes doit être conservée à tout moment.

130