Reseaux Locaux

Reseaux III F 2012-2013 1

PREMINV – Virtual Enterprises Management and Engineering Training Laboratory

Réseaux informatiques locaux2012-2013

III/F cours 1



Objectifs du cours

ÉLÉMENTS D’IDENTIFICATION DE LA DISCIPLINEDiscipline: Réseaux informatiques locauxProf.: George DrăgoiLab: As.drd.ing. Andreea NedelcuType : préparation (générale ou de spécialité): de spécialitéNombre d’heures de cours: 28 heuresNombre d’heures de travaux dirigés: Nombre d’heures de travaux pratiques : 14 heuresNombre de crédits (ECTS): 3Semestre: 5Aire du curriculum: la portée du curriculum (commune ou de spécialité): de spécialitéPré requises : Fondements de l’informatique, Langages de programmation,

Programmation orientée objets, circuits numériques, architecture des ordinateurs.



Objectifs du cours

Objectifs du cours: Acquérir les concepts fondamentaux des réseaux informatiques. Ce cours donne aux étudiants les informations nécessaires pour concevoir un réseau d’entreprise sur des différentes facettes : réseau grande distance reliant les différents sites de l’entreprise au moyen des offres opérateurs disponibles, réseau mobile pour les utilisateur nomade, et réseau interne à l’entreprise comme interconnexion des plusieurs réseaux locaux. Il présente les bases des technologies utilisées dans les réseaux des ordinateurs et de télécommunication (architecture, techniques d’accès, transmission), puis détaille les services de transfert de données proposés aux entreprise, y compris par les opérateurs. Il décrit les principaux technologies utilisées dans le cadre des réseaux d’entreprise : les réseaux locaux, les réseaux métropolitains, les réseaux à grande distance, les réseaux sans fil (Wi-Fi), les équipements d’interconnexion des réseaux locaux et les protocoles utilisés par la vue de la norme d’interconnexion des systèmes ouvertes (OSI). Il décrit également les différents réseaux mobiles disponibles (GSM, GPRS/EDGE, UMTS). Ce cours donne une vision générale de la complémentarité entre les réseaux et les systèmes d’information et les systèmes informationnels utilisés par les entreprises.



Objectifs du cours

Objectifs des applications:

Concepts de base.

Modèle structurale et fonctionnel pour le traitement automatique desdonnées.

L’architecture de communication. Technologies de l’Internet.



Objectifs du cours

COMPETENCES SPECIFIQUES A la fin de cet enseignement les étudiants devront être capable de :- connaître les principales technologies utilisées dans les réseaux d’entreprise : les réseaux locaux et

leurs interconnexions, les réseaux métropolitaines, les réseaux grande distance, les réseaux sans fil, les réseaux virtuelles, le réseau Internet, l’intranet, l’extranet.

- connaître l’architecture des différents éléments composant un réseaux ainsi qu’un réseau d’opérateur.

- comprendre les techniques de transfert des informations utilisées dans les réseaux ainsi que dans les réseaux de télécommunications (réseau de distribution, réseaux d’accès et cœur de réseaux).

- connaître le fonctionnement des grands réseaux.- comprendre l’architecture et le fonctionnement des grands réseaux mobiles.Ils devront être capable à rédiger un cahier de charge pour un réseau d’entreprise et même de

concevoir un tel réseau. Ce cours permettra l’acquisition des savoir-faire indispensables à la bonne mise au point des

concepts fondamentaux des ordinateurs et des réseaux d’ordinateurs et de communication



Évaluation

Activité pendant le semestre: 50 pointsdontActivité et devoirs en TP : 40 pointsTests en TP: 10 points

Examen final: 50 pointsConditions minimales:

Pour participer à l’examen final:Minimum 25 points pour l’activité pendant le semestre en TP;Minimum 75% présences en TP (attention!! Les TP’s ne peuvent être refaits!!!)Pour passer: 50 points, dont minimum 25 points à l’examen final



Objectifs du cours

REPERES METHODOLOGIQUES (mode de présentation, matériaux, etc.)Le cours et les travaux pratiques sont en format électronique (des slides PPT, des

documents word et pdf). Le cours est présenté en format électronique (des slides ppt) et pour les Tp’s les

étudiants ont accès aux documents (ppt, word, pdf) sur le serveur ftp de la salle informatique d’où ils peuvent les transférer sur leur poste de travail.

Tous les documents sont en format électronique et ils sont accessibles aux étudiants (sur le CD, dans la salle info ou sur le site ou sur le site http://curs.ing.pub.ro).

Les cours ne sont accessibles, via un mot de passe, qu'aux étudiants de la filière au site http://curs.ing.pub.ro.



Références

G. Dragoi, A. Radovici, Support de cours et de tp’s, http://curs.ing.pub.roAndrew Tanenbaum, Réseaux, 4-e édition, Pearson Education France, 2003.Guy Pujolle, Les réseaux, Eyrolles, 2002.Gerard Barué, Telecommunications et infrastructures, Ellipses, 2003. Drăgoi G., Infrastructura informaţională şi de comunicaţii a întreprinderii moderne,

Editura POLITEHNICAPRESS, ISBN 973-8449-73-1, Bucuresti, 2005.Dragoi G., Guran M. Structuri de calcul pentru aplicatii industriale. Informatica

industriala. Ed. Printech, Bucuresti, 2001.Douglas Comer. "TCP/IP, architectures, protocoles et applications". éditions Pearson

Education. novembre 2006. ISBN 2744071862http://curs.ing.pub.ro support de cours et des tp’s.

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Introduction

•Définition•“Un réseau est un ensemble de moyens matériels et logiciels géographiquement disperses destinés `a offrir un service [. . .] ou `a assurer le transport de données”.



•Pourquoi des réseaux?

CommunicationConcepts•Les besoins de communications de données informatique entre systèmes plus ou moins éloignés sont multiples. Il y a, entre autres, •Transmission de messages •Partage de ressources: utiliser la même imprimante depuis plusieurs ordinateurs,... •Partage de programme: utiliser un traitement de texte installé sur un serveur, accessible depuis plusieurs ordinateurs,... •Transfert de fichiers •Consultation de données •Travail en groupe

Pour communiquer, ces systèmes disposent de trois blocs fonctionnels: •Les applications qui veulent échanger des données •Les fonctions destinées à établir et gérer la communication •Les fonctions assurant la transmission des données



•Pour comprendre cela, étudions l'établissement d'une communication entre deux directeurs

Principe de communication

•Cette description montre qu'il existe un dialogue entre deux blocs contigus d'un système d'une part, et un dialogue entre deux blocs de même niveau fonctionnel de chacun des 2 systèmes distants d'autre part.



Communication. Concepts•De manière générale, on a le schéma suivant

•Un protocole de communication est l'ensemble des procédures et informations échangées pour établir et gérer une communication.

•Les formats des informations font partie intégrante du protocole



• Historique• Aux États-Unis en 1961, le sabotage de plusieurs antennes de communication démontre la

vulnérabilité des communications militaires. • Paul Baran imagine les concepts d'un réseau plus résistant. Il utilise la technique de la patate

chaude.• Cela repose sur l'idée de découper tout document en petits morceaux, et d'envoyer chaque

morceau reçu au relais suivant, aussi vite que possible, en passant par la voie la plus ouverte, la moins encombrée.

• Cela implique une redondance des informations, principe déjà présent dans les télégraphes. • Ce concept a inspiré de nombreux groupes de travail, aux États-Unis, en Grande-Bretagne,

et en France. • Mais il restait à relier entre eux des ordinateurs différents.

Historique



Historique•Arpanet

•Le DoD (Departement of Defense=ministère américain de la défense) cherchait à avoir un réseau résistant à un conflit nucléaire. Il se tourne vers l'ARPA (Advanced Research Projects Agency), son agence spécialisée pour la recherche (ancienne DARPA = Defense ARPA). Cette agence, créee en réaction au lancement de Spoutnik, avait pour but de promouvoir toute technologie utile aux militaires. Son travail consistait essentiellement à distribuer des bourses de recherche et à donner des contrats aux universités et aux entreprises qui avaient de bonnes idées. On proposa à quelques universitaires d'explorer l'idée de la commutation par paquets émises par Paul Baran. Après réflexion, l'ARPA décida que le réseau du Dod serait un réseau de commutation par paquets, composé d'un sous réseau et d'ordinateurs hôtes. Le sous réseau était lui-même formé de mini-ordinateurs, appelés IMP (Interface Message Processor), reliés par des lignes de transmission. Pour des raisons de disponibilité, chaque IMP était relié à aux moins deux autres. Si des liaisons ou des IMP étaient détruits, les messages pouvait être automatiquement routés par des itinéraires secondaires. Pour cela, le réseau fonctionnait en mode datagramme (chaque paquet est routé de manière indépendante de son prédécesseur, par opposition au "circuit virtuel", ou un chemin est pré-établi). Chaque noeud du réseau comportait un IMP et un hôte dans la même pièce. Un hôte pouvait envoyer un message (jusqu'à 8063 bits) à son IMP qui le tronçonnait en paquets d'au plus 1008 bits. ARPA lance un appel d'offre pour la construction de ce sous-réseau. Plusieurs entreprises candidatèrent, et c'est BBN (Cambridge, Massachussets) qui fut sélectionnée en 1968. Il fallait créer le réseau et écrire le logiciel correspondant. Durant l'été 1969, Larry Roberts (d'ARPA) organisa une réunion de chercheurs, principalement des étudiants, afin d'élaborer le logiciel. LarryRoberts repousse le modèle client-serveur, en faveur d'un modèle plus paritaire. Cela conduisit au protocole NCP (Network Control Program), le protocole de base d'ARPANET. En décembre 1969, malgré quelques petits problèmes relationnels entre les jeunes doctorants, ravis de s'occuper des problèmes de protocoles, mais insensibles aux requêtes des ingénieurs travaillant dans un contexte commercial, et les ingénieurs, en contact avec le monde financier, un réseau expérimental est mis en place, reliant quatre universités: UCLA (Université de Californie, Los-Angeles), UCSN (Santa-Barbara), SRI (Stanford Research Institutes) et l'université d'Utah. Le réseau grandit rapidement.



Historique

NSFNet•Fin des années 1970, la NSF (National Science Foundation) a pris conscience de l'intérêt d'ARPANET pour la recherche universitaire. Mais pour être relié à ARPANET, une universitédevait avoir des contrats avec le DoD, ce qui n'était pas toujours le cas. D'où la mise en place de CSNET, centré sur une seule machine qui permettait des accès téléphoniques, sans interférer avec une liaison à ARPANET ou à d'autres réseaux. Avec CSNET, les chercheurs pouvaient retirer leur courrier electronique et en déposer. •En 1984, la NSF conçu un successeur à CSNET, en interconnectant 6 centres de calcul. Ce réseau, NSFNET fut connecté à ARPANET. Le réseau fut vite saturé, et ne pouvait continuer àêtre financé par le gouvernement car de nombreuses entreprises commerciales souhaitaient s'y raccorder.



•En Europe•En Angleterre, divers projets de réseaux sont mis en place. •En France, le réseau Cyclade utilisait déja le principe du datagramme en 1970. •Une première démonstration médiatique de Cyclade eu lieu au début de Novembre 1973. •A cette époque, la France occupait la deuxième place dans la recherche sur les réseaux, derrière les États-Unis, mais divers problèmes technocratiques, et l'abandon de la norme X25 (protocole de communication choisi) ont considérablement ralentis cette progression.

Historique



Historique

•Internet•Généralement, Internet est présenté comme le successeur d'Arpanet. •Il existe bien un lien entre eux, mais Arpanet ne représente qu'une étape dans le développement des réseaux d'ordinateur hétérogènes. •Internet est fondé sur l'idée de pouvoir interconnecter les réseaux entre eux, y compris ceux qui ne sont pas encore inventés ! •En 1972, de nombreux réseaux existent. Une réunion est lancé, pour trouver des protocoles uniformes, pour tous les réseaux. •C'est ainsi qu'apparu le protocole TCP/IP. •Ce protocole n'a pas fait l'unanimité tout de suite (en France, on utilisait le protocle X25, qui s'étendit au Canada, au Japon,..) •C'est le basculement d'ARPANET sous TCP/IP qui marqua la fin de X25, et le début d'internet avec un protocole commun à tous les réseaux.



Historique

•Sociologie•Une des conséquences importantes de l'existence des réseaux est la création de groupes d'intérêt (newsgroups). Les choses se compliquent avec l'apparition de certaines thématiques (politique, sexe, violence,...) parfois hors la loi (révisionnisme, pédophilie,...). •Certains opérateurs de réseau ont été traînés en justice, considérés responsables de ce qu'ils diffusent, comme le directeur de publication d'un journal. •La réponse donnée est qu'un opérateur de réseau est dans la même position qu'un opérateur de téléphone ou que la poste, et ne peut être tenu de contrôler ce que les utilisateurs disent. Mais ce débat n'est pas clos.Autre sujet de polémique: les droits respectifs des employés et des employeurs, des étudiants et de l'administration. Certaines sociétés demandent à avoir accès au contenu des messages qui transitent par leur serveur.Comme l'imprimerie 500 ans plus tôt, les réseaux permettent à tout le monde de faire connaître son opinion dans une sphère plus large qu'auparavant. Cette nouvelle liberté pose un certain nombre de problèmes moraux, politiques et sociaux, non encore résolus



1.1.Qu’est ce qu’un réseau?



Qu’est ce qu’un réseau?



et un inter-réseau ?



Internet



Utilité des réseauxPour les entreprises et organisations :partage des ressources (programmes, matériels, données)fiabilité/résistance aux pannes (duplication des données)réduction de coût (plusieurs micro-ordinateurs plutôt qu'un gros)outil de communication (messagerie électronique, travail collaboratif)commandes de fournitures en temps réelcommerce électroniquePour les particuliers :accès a l'information repartie (WWW)communication (email, messagerie instantanée, forums, blogs, etc.)jeuxcommerce électronique

Utilité des réseaux



Modèle de communication client-serveur



Modèle de communication d'égal a égal



Classification des réseaux

Nombreux réseaux différentspar le débitpar leur étendue et leurs objectifspar le type de transmissionpar leur technique de transfertpar la qualité de service



Types de transmission

a) Réseaux a diffusionun seul canal de transmission partage par tousun message envoie sur ce canal est reçu par toutes les stationsle message contient un champ adresse de destinationla station possédant cette adresse accepte le message3 types d'adresses :unicast : destination uniquemulticast : destination a un groupe de stationsbroadcast : adresse de toutes les stationsdifferents supports et topologies possibles :



Réseaux point-a-pointconstitues de noeuds de transfert et de lignesune ligne connecte deux noeudsmajoritairement utilises dans les réseaux de grande étendue (WAN)Quelques topologies possibles :

Types de transmission



Réseaux point-a-point : commutation et routage



Réseaux point-a-point : commutation



Réseaux point-a-point : routeurs-commutateurstechnique récente combinant la commutation et le routagel'utilisateur indique s'il veut un flot commute (transfert de fichiers, audio/vidéo) ou route (butinage)plusieurs solutions incompatibles ont été developpees par les constructeurs (Cisco, IBM, 3Com, etc.)l'IETF (Internet Engineering Task Force) a normalise le MPLS (MultiProtocol Label-Switching) qui est de plus en plus employé par les opérateurs



Les réseaux selon leur étendue



Techniques de transfert



La qualité de service

Qualité de servicela capacité du transfert de données est lourde et coûteuse (en ressources, en temps) :gestion des acquittements (accuses de réception)retransmissionremise en séquencegarantie du débit : nécessite souvent la réservation de ressources dans les noeuds intermédiairesgarantie du délai : important pour le transfert de la voix, la video-conference, etc.ces garanties sont difficiles (voire impossibles) pour les réseaux a routage



Ça suffit pour aujourd’hui!

Merci de votre attention!

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