Réseau - FIL Lille 1noe/rsx_portail/files/Slide1_Intro.pdf · 10 Semaines : Cours (1h30 ´10...

Laurent Noé –

Cristian Versari(matériel pédagogique

Gilles Grimaud)

Réseau

Objectifs du cours

10 Semaines :

Cours (1h30 ´ 10 séances)

Travaux Dirigés (1h30 ´ 10 séances)

Travaux Pratiques (2h ´ 10 séances)

dont 5 au pôle télécom (M5 salle B05)

Evaluations :

Devoir surveillé (3h)

+ Contrôle intermédiaire QCM (1h30)

+ Evaluation des TPs (compte rendu + 2h)

¼ TP + ¾ MAX( 2/3 DS + 1/3 QCM, DS)

¼ TP + ¾ Rattrapage

Vue d’ensemble

Définir et classifier les réseaux numériques

Les supports matériels de la communication

Les protocoles de l’Internet et les réseaux

Les flux de donnés applicatifs

Programmes d’échanges de données

Le modèle OSI

Introduction aux Réseaux

Un réseau numérique permet l’échange dedonnées entre des machines distantes. Cesdonnées sont, si nécessaire, relayées de liaison

en liaison par les machines intermédiaires.

Modalité d’échange de donnée

Échange de donnée en mode connecté

Échange de donnée en mode non-connecté

LAN, MAN et WAN

LAN, MAN et WAN

LAN, MAN et WAN

Topologie des liaisons

Liaisons « point à point »

Liaisons « en diffusion »

Topologie des réseaux

étoileBoucle

simpleBoucle

double

maillage

complet

maillage

irrégulier

Signaux et transmission de données

1 2

1

0

Transmission de la valeur 1010

Temps

Transformer la valeur en un signal carré

T

2T 3T 4T1T

Baud = nombre de changementspar seconde

= 1 / T(T temps entre deux tops d’horloge)

Sur une liaison série 1 seul bits transmit à chaque Top d’horloge.1 Bauds ~ 1 bit/s.

Sur une liaison parallèle à n bits1 Bauds ~ n bits/s.

Top d’horloge

Signaux et transmission de données

Transporter un signal carré sur un support analogique (e.g. téléphone)

=

1

0 t0,001

0,0005

avec T = 0,00050,0015

0,002

5V

0V t0,001

0,0005

avec T = 0,00050,0015

0,002

Signaux et transmission de données

un signal analogique est une somme (limitée) d’harmoniques.

=

5V

0V t0,001

0,0005

avec T = 0,00050,0015

0,002

5V

0V t0,001

0,0005

avec T = 0,00050,0015

0,002

Signaux et transmission de données

Chaque harmonique correspond à un signal sinusoïdal donné.

= g(t) =

1/2 + 2/p sin (2000 pt) +2/3p sin (6000 pt) + 2/5p sin (10000 pt) + …

5V

0V t0,001

0,0005

avec T = 0,00050,0015

0,002

Signaux et transmission de données

Dont la somme infinie constitue une série de Fourier.

= g(t) =

1/2 + 2/p sin (2000 pt) +2/3p sin (6000 pt) + 2/5p sin (10000 pt) + …

c/2 +

å an sin(2pnƒt) +

å bn cos(2pnƒt)¥

¥

n=1

n=1

Avec ƒ = 1/T (fréquence fondamentale)

c = 2/T g(t)dt

an = 2/T g(t)sin(2pnƒt)dt

bn = 2/T g(t)cos(2pnƒt)dtT

0

T

0

T

0

Liaison des données

La transmission matérielle d’information étant sujette àdes perturbations extérieures, elle induit de potentielleserreurs de transmissions. La liaison de données

consiste en des procédures logicielles de détection etcorrection éventuelle de l’information reçue.

Bit de parité : un exemple simple

Convenir d’un codage détecteur d’erreur pour les données transmises : Le bit de Parité

0..0..1..0..0..0..0..0..1

1..0..1..0..0..0..0..1..0

1..0..1..1..1..0..0..0..0

1..0..1..1..0..0..0..0..1

0 01000001

1 01000010

1 01110000

1 01100001

0 01000001

1 01000110

1 01110000

1 01100001

Protocole envoyer et attendre

émetteur récepteur

erreur

RTT

Round Trip Time

Notion de routage

Un réseau est constitué de différentes liaisonsentre ordinateurs. La gestion d’un réseaunécessite l’existence de mécanismesd ’adressage des différentes machines, de

routage et de contrôle de flux despaquets de données transportés sur chaqueliaison.

Adressage

@ 1

@ 2

@ 3

@ 4 @ 5LD

LALB

LC

Routage

@ 1

@ 2

@ 3

@ 4 @ 5LD

LALB

LC

Table @5

@ des Liaison

@ 1 LA

@ 2 LB

@ 3 LC

@ 4 LD

Table @3

@ des Liaison

@ 1-5 LC

Routage

@ 1

@ 2

@ 3

@ 4 @ 5

Table @3

@ des Liaison

@ 1-2;4-5 LC

Table @5

@ des Liaison

@ 1 LALD

LALB

LC

@ 2 LB

@ 3;6-10 LC

@ 4 LD

@ 6

@ 7

@ 8

@ 9

@ 10

LE

LBus

@ 6-10 LE

Table @8

@ des Liaison

@ 1-5 LE

@ 6-7;9-10 LBus

Routage

Table @3

@ des Liaison

@ 1-2;4-5 LC

Table @5

@ des Liaison

@ 1 LA

@ 2 LB

@ 3;6-10 LC

@ 4 LD

@ 6-10 LE

Table @8

@ des Liaison

@ 1-4 LE

@ 6-7;9-10 LBus

Gestion via un routage centralisé :

- Fixe : pas de mise à jour. Tables fixées une fois pour toute en fct de la topologie du réseau.- Synchrone : Tables mises à jour au même moment par un centre de contrôle. (à partir d’informations reçues dynamiquement). - Asynchrone : tables mises à jour indépendamment les unes des autres dans certaines parties du réseau (avec émission d’un compte-rendu de son état au centre de contrôle).

Routage décentralisé

inondation, hot potatoes, routage adaptatif.

Contrôle de flux

@ 1

@ 2

@ 3

@ 4 @ 5LD

LALB

LC

@ 6

@ 7

@ 8

@ 9

@ 10

LE

LBus

LF

Le contrôle de flux a pour objectif :

• minimiser le temps de transfert des paquets ;• éviter la congestion du réseau ;

Techniques :

Contrôle par crédits & crédits dédiés. Contrôle par fenêtre.

Transport

Les services de transport assurent auxapplications la capacité de transférerdes séquences de données de taillesindéterminées. A cette fin ellesegmente et désegmente(fragmente et défragmente) cesdonnées en paquets autonomes quisont émis sur (reçus depuis) le réseau.Elle assure la fiabilité desdonnées en gérant la perte depaquets ou leur corruption.

Mode connecté (e.g. TCP)

Client Serveur

SYN séq=N

ACK=N+1 SYN séq=P

ACK séq=P+1

Data n°X

Data n°X+1

ACK=X+1

FIN séq=N’

ACK=P’+1

ACK=N’+1 FIN séq=P’

Ouvertureactive

Echangede données

Finde connexion Fin

de connexion

Echange de données

Ouverture passive

Connexion TCPGestion d’une fenêtre d’émission :

40 1 2 3 5 76

Dernières données écrites par l’application.

Dernier paquet émisacquitté.

Dernier paquetémis non acquitté.

Gestion d’une fenêtre de réception :

40 1 2 3 5 76

Dernières données luespar l’application.

Dernier paquetreçu et acquitté.

Programmes d’échanges de données

Pour une application, le réseau apparaît commeun service logiciel (un ensemble de fonctions) quipermet d’initier l’émission à destination, ou

d’attendre la réception de données enprovenance de n’importe quelle autre application.

émission d’un paquet UDP – avec Java –

DatagramPacket p;

DatagramSocket s;

InetAddress dst = InetAddress.getByName("brigant");

int port = 1024 ;

byte array[] = new byte[2];

array[0] = 1;

array[1] = 2;

p = new DatagramPacket p(array, 2, dst, port);

s = new DatagramSocket();

s.send(p);

s.close();

Destinataire : @IP + PortContenu

Emetteur : @IP + Port

Réception d’un paquet UDP– avec Java –

import java.net.*;

import java.io.*;

DatagramSocket s;

DatagramPacket p;

s = new DatagramSocket(1024);

p = new DatagramPacket(new byte[512],512);

s.receive(p);

system.out.println("paquet reçu de :"+ p.getAddress()+

"port "+ p.getPort()+"taille" + p.getLength());

byte array[] = p.getData();

For(i=0;i<p.getLength();i++)

System.out.println("array["+i+"] = "+array[i]);

s.close();

Recepteur : (( @IP )) + Port

Affichage

Contenu

Emetteur : @IP + Port

Le modèle OSI

Couche 2 : Liaison

Couche 1 : Physique

Couche 4 : Transport

Couche 3 : Réseau

Couche 5 : Session

Couche 6 : Présentation

Couche 7 : Application

Couche 2 : Liaison

Couche 1 : Physique

Couche 4 : Transport

Couche 3 : Réseau

Couche 5 : Session

Couche 6 : Présentation

Couche 7 : Application

Emetteur Récepteur