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Les Réseaux

Georges ArhodakisUniversité Paris 8

Ce support est constitué de la reproduction de documents utilises pendantle cours ; il ne prétend en aucune manière à l'exhaustivité et n'estdestiné à être utilisé que comme une illustration dans le cadre du courscorrespondant.

En tant que support de cours, ce document ne constitue pas une référenceformelle et peut contenir des erreurs ; ce support n'a notamment pasvocation à remplacer les normes, standards et autres spécificationstechniques.

Les marques déposées citées sont la propriété de leurs propriétairesrespectifs.

Classification Processeurs / Distance

Distance entreProcesseurs

Processeurs localisésdans le / la même Désignation

0,001 m Gravure0,01 m Circuit Circuits Imprimés

0,1 m Carte1 m Système Multiprocesseurs

10 m Pièce100 m Bâtiment1000 m Campus

Réseau Local (L.A.N)

10000 m Ville100000 m Pays1000000 m Continent10000000 m Planète

Réseau M.A.N.Réseau W.A.N.Réseau V.A.N.

PartagéeSpecialisée

DecentraliséeCentralisée

Directe Indirecte

Specialisée SpecialiséePartagée Partagée

BoucleComplete

MémoireBus

EtoileBoucle

BusReguliere

IrreguliereBus

Interconnexion pour la communication

Complet BouclesIntersectées Étoile

Irrégulier Boucle Arbre

Configurations Possibles

Topologies et méthodes d’accès

Topologies Fondamentales - Star

Systèmebureautique

DeskTop

Terminal X

Station de travailServeur

Imprimante

Scanner

HUB/Switch

Topologies Fondamentales - BUS

Systèmebureautique

DeskTop

Terminal X

Imprimante

Scanner

HUB/Switch

Topologies Fondamentales - Ring

Systèmebureautique

DeskTop

Terminal X

Imprimante

Scanner

HUB/Switch

Protocoles - CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access / Collision Detection

On peut émettre si le canal est libre (pas de porteuse)

Si on peut émettre, tout le monde le peut (accès multiple)

Si plusieurs émettent simultanément, il peut y avoir une collision

Stochastique ⇒ non déterministe

Adapté à des canaux peu chargés, ou à du trafic asymétrique

Limitation de distance / temps de propagation

Protocoles - Passage de JetonAlgorithme :

Un jeton libre circule sur l'anneau

On ne peut émettre que si l'on a le jeton, libre

On libère le jeton après que la trame de données soit revenue

On passe le jeton libre a son voisin

Caractéristiques :

déterministe

gestion du jeton

utilisable sur toute topologie

Caractéristiques générales et méthodes d ’accès

CSMA/CD TOKEN PASSINGToutes les stations doivent jugerelles-mêmes quand commencer ouarrêter la transmission selon desrègles prédéfinies.

Un pattern spécifique circulantsur le réseau donne le droitd’émettre.

La transmission peut commencerà tout instant.

Seule la station ayant positionnéle pattern peut transmettre.

Problèmes de collisions. Il n’y a pas de conflit d’accès.

Comparaison des TopologiesCaractéristique

de TopologieBUS ANNEAU ETOILE

Méthodes deconnexion

Les nœuds sont connectésdirectement les uns aux autres aumoyen d’un adaptateur d’interfacesur un câble Backbone commun.

Nœuds physiquement connectés à 2nœuds adjacents pour former uneboucle fermée.

Les nœuds sont connectés à un nœudcentral unique.

Interface Station Chaque nœud est à l’écoute dutrafic et récupère uniquement lespaquets qui lui sont adressés.

La transmission s'effectue degauche à droite ou inversement etles nœuds récupèrent des donnéesqui ne leur sont pas destinées.

Les données sont commutées aunœud central et les autres stationsrécupèrent uniquement le traficqui leur est adressée.

Effets dechangement

La connexion / déconnexion d’unnœud nécessite souvent la rupturedu bus.

L’anneau doit être rompu pourajouter ou enlever un nœud. Lesrelais sont utilisés pour maintenirl’intégrité de l’anneau et du traficen 802.5. Si le relais tombe enpanne l’anneau sera rompu.

Les changements de configurationinterviennent sur le nœud central,sans interruption du trafic duréseau.

Impact d’erreurs Aucun, même si le nœuddéfectueux n’est pas enlevé.

Les nœuds défectueux doivent êtreenlevés de l’anneau et contournés.

Aucun, puisque les nœudsdéfectueux ne sont pas commutéspar le nœud central.

Support detransmission

Câble coaxial, Fibre Optique, Paire Torsadée, Ondes, etc.

Méthode d’accès CSMA/CD, Passage de Jeton Passage de Jeton, CSMA/CD, Commutation

Ethernet et / ou IEEE-802.3Ethernet 802.3

Xerox / DIX IEEEChamp type LongueurHeartbeat SQE (Signal Quality Error)

Fil de masse File de masse

Ethernet (Xerox) d'origine sur coaxial

Type / Longueur d'origine plutôt politique (IEEE)

TCP/IP utilise usuellement une encapsulation Ethernet

NB : DIX (Digital Equipment Corporation, Intel, Xerox)

Ethernet - IEEE 802.3 (ISO 8802.3)

Préambule7 octets SOF 1 octet @dest

6 octets@source6 octets

Type2 octets

(Header Ethernet)Données

46≤ D ≤ 1500

FCS4 octets

Préambule7 octets SOF 1 octet @dest

6 octets@source6 octets

Longueur2 octets

(Header 802.2)Données

46≤ D ≤ 1500

FCS4 octets

Ethernet - IEEE 802.3 (ISO 8802.3)Préambule : 1 et 0 alternés

SOF : Start Of Frame

Adresses : 3 octets constructeurs, 3 octets alloues par celui-ci, en théoriefigé dans le contrôleur

Adresse source : unicast

Adresse destination : unicast, multicast or broadcast

Type Ethernet : indique au pilote (driver) le protocole de niveausupérieur

Longueur IEEE 802.3 : longueur du champ de données

Data: padding si longueur trame < 64 octets

FCS : Frame Check Sequence, CRC (Cyclic Redundancy Check) de 32bits

Typologie IEEE 802.3

BaseBroad

Base : Bande de Base (BaseBand)

Broad: Large Bande (Broadband)

Débit Nominal,exprimé en Mbits/sec

Longueur maximale d'unsegment (en centaines demètres, approximative,

ou autre, ...)

10 Base 5

10 Base 5Longueur du segment thick 500m maximum

Jusqu’à 5 segments de ≤ 500m, dont 3 actifs et 2 d’interconnexion

Câble de descente (drop cable) : de l'interface au transceiver à priseA.U.I. (Attachment Unit Interface), d’une longueur maximale de 50m

Transceiver : Isolation optoélectronique et raccord du nœud au câble.Maximum 100 transceivers par segment

Trames Ethernet et / ou IEEE 802.3 – CSMA/CD

10 Base 2

10 Base 2Le transceiver est intégré à l’équipement

Longueur du segment thin 185m maximum

Jusqu’à 5 segments de ≤ 185m, dont 3 actifs et 2 d’interconnexion

Longueur de câble de connexion au connecteur T ≤ 15m

Connecteur T : Raccorde le nœud au segment. Maximum 30connecteurs T par segment

Trames Ethernet et / ou IEEE 802.3 – CSMA/CD

Lien Inter Segment

Segment 1 Segment 2 Segment 3

Lien Inter-Répéteur

Serveur DisquesStation de travail

Multimédia

Répéteur Répéteur Répéteur Répéteur

Lien Inter-Répéteur

Ethernet / IEEE 802.3 : 10 Base T

Multi-Switch avecAgent SNP

PriseMuraleRJ-45

Câble Catégorie ?

EpineDorsale

Ordinateurportable

ImprimanteLaser

ServeurSun SPARC

Téléphone

Ethernet / IEEE 802.3 : 10 Base T

10 Mbits/sec, Twisted Pair (TP – Paire Torsadée)

Câbles de Catégorie 5 de préférence

Connecteurs RJ-45

100 m maximum de l’équipement au HUB :

• raccords compris,

• distance réelle (y compris montées, descentes de câble)

Trames Ethernet ou IEEE 802.3, CSMA/CD

Évolution des Réseaux LocauxIEEE 802 : Comités

802.1 Network Management et Bridging802.2 Data Link pour 802.3 et 802.5 (parfois utilisé)802.3 Ethernet – CSMA/CD802.3u Fast Ethernet – CSMA/CD802.4 Token Bus802.5 Token Ring802.6 DQDB802.7 Broadband (advisory)802.8 FDDI et fibres optiques (advisory)802.9 Voix et données802.11 Wireless LAN802.12 100VG AnyLAN

Collapsed backboneDans la technique du collapsed backbone ou artère rapide, lecommutateur tient le rôle de l'épine dorsale du réseau local. Le backboneest reporté sur le fond de panier du commutateur, qui multiplexe lesconnexions au réseau local.

Router,Pont,

Switch,Hub

LAN jLAN k

Avantages : Concentration de tous les équipements actifs et brassage

Facilité de gestion

Homogénéité fournisseurs (VLAN etc.)

Eventuellement coûtsInconvénients :

Single Point of Failure à contrôler

Diamètre du réseau

Dépendance constructeur

Difficultés d'évolution de l'architecture

Souplesse limitée

Réseaux MultiprotocolesFrame Relay

Relai de CellulesATM

RouteurCell

TCP/IP

UNIXNT

IPX/SPX,TCP/IP

Routeur

NetWareSun SolarisLaser

SNATCP/IP

Ordinateur centralsous MVS

Front End

N.C. N.C. N.C.

ADSL : Relation Abonné-Centrale

Installationdu Central

(x500)

InstallationAbonné(x500) Filtre

Voie Remontante128 Kb/s

Voie Descendante500 Kb/s

Filtre

RépartiteurGénéral

Vers R.T.C.

D.S.L.A.M.

A.T.M. ou S.D.H.

ébits

ADSL : Installation Abonné

EtherNet - 10 Base T

Téléphone

Filtre

ModemADSL

Poste de travail

InstallationExistante

BoucleLocale

(R.T.C.)

FiltrePaire

deCuivre

ADSL : Réseau

RépartiteurNumérique

Téléphone Filtre

ModemA.D.S.L.

Postede Travail

U.R.A.D.

D.S.L.A.M.

MultiplexeurHauts Débits

(S.D.H., A.T.M., ...)

Plate-Forme1Hauts Débits

(S.D.H., A.T.M., ...)

Paire de CuivreDistance < 5,5 Km

Plate-Forme2Hauts Débits

(S.D.H., A.T.M., ...)Plate-FormenHauts Débits

(S.D.H., A.T.M., ...)

ADSL : Principe

ADSL : Internet Rapide

L ’Accès à Internet depuis le ciel

PC Multimédia

CarteDécodeur Modem

R.T.C.Analogique /Numérique

AntenneparaboliqueUtilisateur

RackModems I.S.P.

Antenneparabolique

Centre d'Operations

Satellite

InterNet

Voie Desc

endante Voie Montante

Satellites et InternetSatellite à 36000 Km

Orbite Haute

Antenneparabolique

Satellite à 15000 KmOrbite Moyenne

Satellite à 300 KmOrbite Basse

��

Latence< 20ms

��

Latence

½ sec

Internet

Réseau Mondial

Réseau Français

Internet : Réseau reliant l ’ensemble des réseauxCes origines remontent à la fin des années 1960.

Sa véritable naissance date de 1974 suite à un projet del’Advanced Research Project Agency mené par Vint Cerf quidonna aussi le nom INTERNET.

Son développement massif s’est opéré fin des années 1989 lorsde la mise au point au CERN de Genève par Milky Wan duWorld Wide Web (la toile).

InternetINTERNET a fait renaître le rêve utopique d’une communautéhumaine harmonieuse ou chacun s’appuie sur d’autres pourperfectionner ses connaissances et aiguiser son intelligence.

Nous estimons qu’en l’an 2000 il y aura ± 300 millionsd’utilisateurs du réseau et le temps passé devant un écrand’ordinateur sera plus grand qu’à celui passé devant l’écran detélévision.

Structure en Maille de filet

Les mailles

Inter / Intra / Extra NET

INTERNET

IntraNet

ExtraNet

Adresses et AdressageUniversitéBibliothèque

InfoLettres

PsychoA.E.S.

��

F.D.D.I (Fiber Distributed Data Interface)Applications PossiblesApplications Possibles

��

�� Gateway

��

��P.B.X.

Gateway

TapeController

DiskController

C.P.U. C.P.U.

Gateway

Concentrator

IEEE 802.4TOKEN BUS (M.A.P.)

IEEE 802.5TOKEN RING (I.B.M.)

RESEAUBACK-END

RESEAUREDONDANT

F.D.D.I. BACKBONE NETWORK

IEEE 802.3Thick/ThinRepeater

Ordinateurs Personnels Stations de Travail

RESEAUFRONT-END

Composants Industriels

Câblage Redondant à Base de Fibre Optique

• Relais automatique

��

REPEATERPRIMAIREREPEATER

SECONDAIRE

- Ordinateur Personnel- Station de Travail- Mini- etc

Relation OSI & IEEE 802

• Qui, Quoi

Couche 7

Couche 6

Couche 5

Couche 4

Couche 3

Couche 2

Couche 1

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

DATA LINK

PHYSICAL

��

��MODELE O.S.I. (Open Systems Interconnection)

L.L.C.Logical Link Control

M.A.C.Media Access Control

PL.S.PhysicaL Signaling

P.M.A.Physical Medium Attachment

��

��MEDIUM

HIGHER LAYERS

802.3, 802.4, 802.5

��

��IEEE 802

A.U.I.

M.D.I.

M.A.U.

D.T.E.

D.T.E.A.U.I.M.A.U.

M.D.I.

: Data Terminal Equipment: Attachment Unit Interface: Medium Attachment Unit

: Medium Dependent Interface

Relations OSI

Couche 7

Couche 6

Couche 5

Couche 4

Couche 3

Couche 2

Couche 1

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

DATA LINK

PHYSICAL

��

��MODELE O.S.I. (Open Systems Interconnection)

Ring Connection

HIGHER LAYERS

Optical Fiber��

��IEEE 802

P.M.A. : Physical Meduim Attachment- Electrical/Optical Link

PL.S. : PhysicaL Signaling- Encode/Decode- Clocking

L.L.C. : Logical Link Control

Station Management- Ring Monitoring- Ring Management- Ring Configuring- Connection Management

M.A.C. : Media Access Control- FDDI Content Interpretation- Token Control- Packet Framing

Bus Optique

• Paire Optique• en monoMode• multiMode

��

TxverOptique

��

TxverOptique

Paire Optique

Relations OSI

Ring Connection

HIGHER LAYERS

Optical Fiber

��

��IEEE 802

P.M.A. : Physical Meduim Attachment- Electrical/Optical Link

PL.S. : PhysicaL Signaling- Encode/Decode- Clocking

L.L.C. : Logical Link Control

Station Management- Ring Monitoring- Ring Management- Ring Configuring- Connection Management

M.A.C. : Media Access Control- FDDI Content Interpretation- Token Control- Packet Framing

Relations OSI

REPEATER

802.3 802.3

Relations OSI

BRIDGE

802.3 802.5

Relations OSI

ROUTER

802.5 X.25

Relations OSI

GATEWAY

MAP/TOP Non O.S.I

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