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ABBACI KAHYA N

Universit Badji Mokhtar Annaba

Dpartement d'informatique

[email protected]

Module rseau

Le module rseau : organisation

18 semaines : 27 cours (x 2h) = 54h

15 sances de 2h de TD = 30h

3 sances de 2h de TP = 6h

Les groupes de TD et TP sont figs ds la 1re sance de TD

Validation de Module: 100% Contrle Continu

Prsences en TD et TP chaque sance est obligatoire

Prsences en TP + comptes-rendus de TP (20%)

Micro interrogation (1h) en TD (30%)

Contrle de fin de module (1h30) en amphi (50%)

En cas dabsence justifie, mapporter le certificat mdical ainsi qu lenseignant de TD/TP

Le module rseau : contenu

1. Introduction aux rseaux : Quest ce quun rseau?, dfinitions, historique, motivation,

2. Transmission physique de linformation: Traitement de signal, signal numrique/analogique, codage, circuit de donne, multiplexage,

3. Fiabilisation de transmission: Contrle derreur, scurit, protocole HDLC

4. Architecture OSI

5. Rseaux locaux: Plan de cblage, topologie, mthode daccs au support de communication

6. Interconnexion de rseau: Les quipement dinterconnexion ( routeurs, commutateurs,)

7. Rseaux grande distance: Technique de commutation, adressage, routage

8. Protocoles TCP/IP

9. Commandes Unix: Pour la configuration et ladministration dun rseau

10. Installation dun serveur web

11. Exemple dapplication: HTTP, MAIL,

ABBACI KAHYA N

Universit Badji Mokhtar Annaba

Dpartement d'informatique

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chapitre 1 : Introduction

aux rseaux

Tlinformatique

Tlinformatique = Tlcommunication + informatique.

Tlcommunications = toutes techniques de transfert

dinformation (Communication distance).

Techniques : filaires, radio, optiques, satellites,

Information : symboles, donns, images fixes ou animes, son,

vidos, ...

Informatique = traitement automatique de linformation

ordinateur.

Tlinformatique

Transfert fiable dinformation entre entits communicantes ncessite :

o donnes traduites dans une forme comprhensibles par A et B.

o La dfinition dun mode dchange des donnes.

o support de communication (lien).

o adaptation entit/support.

o une procdure dchange (protocole = ensemble de rgles

suivre pour effectuer un change dinformation).

Les rseaux informatique

Des besoins de communication et de partage de ressources ont incit les gens connecter les ordinateurs entre eux. Ce qui a donn naissance aux rseaux dordinateurs.

Rseau gnral : Ensemble des systmes informatiques

autonomes capables d'changer des informations en

univers htrogne.

Autonomes : Mmoire propre chacun des sites.

indpendant: pas de matre/esclave.

Echanges : Communications entre les systmes

Htrognes : faire fonctionner ensemble des systmes

d'origines diffrentes. les d'changer des informations en

univers htrogne.

Qu'est-ce qu'un rseau?

Millions de priphriques connects :

hosts , end systems (terminaux ).

Faisant tourner des applications rseau

Liens de communication fibre, cuivre,

ondes radio, Satellite

Routeurs: acheminement des donnes

travers le rseau

Qu'est-ce qu'un rseau?

Motivations

Objectifs des rseaux: (apport pour les entreprises) Partager des ressources: imprimantes, disque dur, processeur, etc.

Rduire les cots:

Exemple: au lieu davoir une imprimante pour chaque utilisateur qui sera utilise 1 heure par semaine, on partage cette mme imprimante entre plusieurs utilisateurs.

Remarque: Les grands ordinateurs sont gnralement 10 fois plus rapides et cotent 1000 fois plus chers.

Augmenter la fiabilit: dupliquer les donnes et les traitements sur plusieurs machines. Si une machine tombe en pane une autre prendra la relve.

Fournir un puissant mdia de communication: (e-mail, confrence virtuelle netmeeting , etc.).

Motivations

Objectifs des rseaux: (apports pour les individus) laccs facile et rapide des informations pertinentes: Informations de

type financier: Payement de facture, consultation de solde, etc.

Accs au systme de type Toile (Web): Chercher des informations

de tout genre (sciences, arts, cuisine, sports, etc.)

La communication entre les individus: Vidoconfrence, courrier

lectronique, groupes dintrt (newsgroups), etc. envoyer du texte, du

son et de limage. Il reste lodeur

Jeux interactifs: Toutes sortes de jeux (jeux dchec, de combats, etc.)

Applications rseaux

Applications WEB. Commerce lectronique .

Applications distribues et client-serveur.

Accs des programmes distants: mise- jour de

programmes, gestion et maintenance, utilisation de la capacit

dun gros ordinateur.

Accs des bases de donnes distantes: bases de (oprations

sur comptes bancaires, rservations de billets, bibliothques,

etc.).

Applications rseaux

Moyen de communication: utilisation de linfrastructure

tlinformatique pour lenvoi de courrier lectronique,

pour la communication entre usagers en utilisant les

supports audio et vido.

Systmes industriels: commande en ligne de processus

industriels, installations automatises ou chanes de

production.

Internet

Internet = inter-networks

Cest le plus grand des inter-rseaux

O de trs nombreux rseaux y participent - rseaux d'entreprises - rseaux d'oprateurs de

tlcommunication, de cblo-oprateurs et de fournisseurs d'accs (satellites, filaires,sans-fil, etc.)

- rseaux de particuliers

sa croissance est exponentielle

Classification des rseaux

Parmi les caractristiques importantes dans la classification des rseaux :

La technique de transmission

La taille du rseau.

1. Classification selon la technique de transmission:

La technique de transmission utilise permet de classer les rseaux on deux

classes :

Rseaux diffusion (Broadcast Networks)

Rseaux point point (Point-to-point Networks)

Classification des rseaux (technique de

transmission: diffusion) a) Rseaux diffusion :

Ces rseaux possdent un seul canal de communication que toutes les machines partagent. Lorsque une machine envoie un message, ce dernier est reu par toutes les machines du rseau. Un message contient ladresse de la machine destinataire. la rception, une machine teste cette adresse pour savoir si elle doit traiter ce message ou lignorer.

Un rseau diffusion permet de diffuser un massage vers toutes les machines du rseau. Cest ce quon appelle la diffusion gnrale (Broadcasting).

Quelques rseaux permettent la transmission vers un sous-ensemble de machines, cest ce quon appelle la diffusion restreinte (Multicasting).

Classification des rseaux (technique

de transmission: diffusion)

Quelques topologies possibles : Bus: Les lments partagent un mme support physique sur lequel ils mettent

et reoivent des messages. Seul le destinataire traite le message qui lui est adress


de transmission: diffusion)

Anneau

Dans la topologie en anneau, chaque lment est reli ses voisins

immdiats pour former un cercle.


de transmission: point point)

b) Rseaux point point :

Ces rseaux sont forms dun certain nombre de connexions entre les machines prises deux deux. Pour aller de la source la destination, un message doit passer par une ou plusieurs machines intermdiaires.

Comme il existe en gnral plusieurs routes possibles, un algorithme de routage est utilis pour choisir la meilleure. On gnrale, les rseaux de petites tailles sont des rseaux diffusion alors que les grands rseaux sont du type point point.



Etoile

Un lment constitue le centre de l'toile. Tous les messages

transitant par le rseau passent par le centre.



Maillage

Les lments sont interconnects entre eux compltement ou

partiellement. Un message de A vers B pourra emprunter plusieurs

chemins...


de transmission)

Hybride

Larchitecture hybride correspond un mlange des diffrentes

topologies existantes (toile, bus, anneau, paire paire). Toutes les

configurations possibles

Classification des rseaux (Taille du

rseau) Les rseaux peuvent tre classes selon leur tendue avec diffrents objectifs

PAN (Personal Area Network) : rseau pour une seule personne

LAN (Local Area Network) : rseau d'entreprise dans un btiment ou un campus

MAN (Metropolitan Area Network) : couvre une ville

WAN (Wide Area Network) : couvre un pays, un continent


rseau) 1. Rseaux locaux (LAN) :

Les rseaux locaux, quon appelle galement LAN (local Area Network), sont des rseaux privs dont la taille ne dpasse pas quelques kilomtres.

Les LAN se distinguent des autres types de rseaux par trois caractristiques : leur taille, leur technique de transmission et leur topologie.

Les LAN utilisent souvent pour la transmission un simple cble auquel sont relies toutes les machines.

Les LAN traditionnels fonctionnent des dbits variant de 10 100 Mbit/s jusqu 10 Gbits.

Deux topologies (manire dont les machines sont connectes) sont frquemment utilises pour les rseaux LAN: bus et anneau.


rseau) 1. Rseaux locaux (LAN) :

a) topologie en Bus

b) topologie en

Anneau

a) topologie en bus :

Sur un LAN de type bus une seule machine est autorise diffuser un instant donn.

Ncessit davoir un mcanisme darbitrage pour viter les conflits survenant lorsque deux machines veulent mettre simultanment. Ce mcanisme peut tre centralis ou rparti.

Exemple de LAN en bus: IEEE 802.3 (Ethernet).

1. Rseaux locaux (LAN) :

a) topologie en anneau :

Les LAN en anneau sont galement des rseaux diffusion puisque les messages envoys font le tour complet de lanneau.

Ici galement on a besoin dun mcanisme darbitrage.

Exemple de LAN en anneau: IEEE 802.5 (lanneau jeton dIBM).


rseau)

2. Rseaux mtropolitains (MAN):

Du point de vue de la technologie utilise, un MAN (Metropolitan Area

Networks) est essentiellement un gros LAN.

Il peut couvrir une ville entire.

Il existe une norme spciale permettant de concevoir les rseaux MAN, cest la

norme IEEE 802.6.

Cette norme consiste relier les machines en utilisant deux bus

unidirectionnels.

Pour envoyer un ordinateur situ sa droite, il faut utiliser le bus A; sinon

utiliser sur le bus B.

Classification des rseaux (Taille du rseau)

3. Rseaux longue distance (WAN):

tendu=une rgion un continent.

Composition: plusieurs LANs relis par un sous-rseau de commutation.

Un sous-rseau de commutation: cest un ensemble de commutateurs relis entre eux.

Un commutateur (routeur): cest un ordinateur spcialis qui permet dacheminer des

paquets.

Quelques topologies possibles dun sous-rseau: (a)toile, (b)anneau,

(c)arbre, (d)maillage rgulier,

(e)anneau-interconnect,

(f)maillage irrgulier


rseau)

3. Rseaux longue distance (WAN):


rseau)

sous-rseau routeur

Importance des topologies

La structure des topologies influence largement la performance

dun rseau :

Chemins les plus courts?

Distribution de la charge dans le rseau par diffrent

cheminements?

Complexit pour calculer les cheminements les plus favorables?

Stratgies de routage?

Importance des topologies

Maillage rgulier : fiable, redondant, cher: beaucoup de

liens et beaucoup dinterfaces par station.

Maillage irrgulier : routage ncessaire, liaisons selon les

besoins, normalement plusieurs liens par station permettant

des cheminements alternatifs.

toile, arbre, rseau hirarchique: nud centrale,

routage simple, cots bas.

Anneau : routage simple, cheminement alternatif restreint.

La structure dun rseau:

Le bord du rseau

Applications et hosts

Le cur du rseau (network core):

routeurs

rseau de rseaux

Rseaux daccs, support

physiques:

liens de communication

Fonctionnement dcrit

par les protocoles

La structure dun rseau:

end systems (hosts):

Faisant tourner des applications

Ex. Web, email

Modle client/serveur

Host client effectue

une demande de service auprs

du serveur (toujours oprationnel).

Ex. Web browser/server; email

client/server, serveur de fichiers,

Le bord du rseau: service non

connect

Mode sans connexion (non connect):

Lorsque lun des cts dune application souhaite envoyer des paquets lautre, le programme denvoi transmet simplement les paquets.

Labsence de toute procdure de mise en prsence avant la transmission de paquets de donnes, permet aux donnes datteindre leur destination plus rapidement.

Source ne sait jamais exactement quels sont les paquets qui sont arrivs destination.

Les changes peuvent tre raliss tout instant sans prcautions particulires (contrle de flux ou de congestion).

Exemples : courrier postal, protocoles IP, UDP, courrier lectronique SMTP .

Mode en connexion (mode connect) :

Le service orient connexion est systmatiquement associ

dautres services, savoir le transfert de donnes fiable, le

contrle de flux et le contrle de congestion

(encombrement).

Les changes sont contrls par des connexions: dlimitation dans

le temps par deux phases douverture et de fermeture de

connexion.

Exemples : tlphone, protocoles PPP, TCP .

Le bord du rseau: service orient

connexion

Le bord du rseau: service orient

connexion Ouverture: Dlimitation de dbut des changes.

1. Dsignation du destinataire atteindre .

2. Ngociation de qualit de service QOS "Quality Of Service".

Paramtres qualitatifs Ex: mode simplex, l'alternat, duplex.

Paramtres quantitatifs Ex : dbit, taux d'erreur rsiduel accept.

Fermeture: Dlimitation finale des changes.

1. Dconnexion abrupte ("Destructive release"): Perte des informations en transit.

2. Dconnexion ordonne ("Orderly release"): Echange des donnes en cours avant fermeture

3. Dconnexion ngocie ("Negociated release"): Fermeture avec l'accord des deux parties.

Le cur du rseau

Ensemble de routeurs

interconnects

La question fondamentale:

comment les donnes sont-elles

achemines travers le rseau?

Commutation de circuit

Commutation de paquet

commutation de messages

Selon la technique employe pour relier deux utilisateurs, on

distingue : commutation de circuits , commutation de

messages ou paquets.

Techniques de transfert

(Commutation de circuits)

Principe : Un chemin permanent (un circuit) est tabli entre

deux entits communicantes et assure un dbit (une bande passante) fixe.

Avantages

Existence d'un canal totalement disponible et indiffrent au type de donnes transfres.

Permet de rserver une capacit nette pour des trafics synchrones ou temps rel: voix, image, donnes chances.

Inconvnients

La capacit mise disposition n'est pas toujours adapte au besoin et peut-tre parfois extrmement mal employe (donnes sporadiques en informatique, voix ou images compresses).

(Commutation de circuits)

un message forme un tout (ligne/page de texte, secteur disque)

le message passe de nud en nud jusqu sa destination

envoy au nud suivant lorsque compltement et correctement reu

par le nud courant (store-and-forward)

temps de transit = somme des temps de transfert :

Ncessite de la mmoire tampon pour la gestion des retransmissions,

le contrle de flux,

Difficult de transmission de trs longs messages

Aprs 1970, remplac progressivement par le transfert de paquets

(commutation de messages)

le message est dcoupe en paquets. Chaque paquet comporte la rfrence

ou l'adresse destination. Un paquet a une taille maximale fixe;

les paquets sont retransmis aprs rception (store-and-forward)

plus il y a de paquets, plus le transfert est efficace compar au transfert de

messages : lorsque le paquet est trs petit (53 octets), il est appele cellule

si les routes emprunts par les paquets sont diffrentes, il faudra le

rassembler pour reformer le message

Internet utilise le routage de paquets (IP)

ATM utilise la commutation de cellules

Commutation de paquet

Transfert de paquets: Efficacit de la reprise sur erreur

supposons qu'en cas d'erreur de transmission le message ou le paquet

soit immdiatement retransmis :

on s'aperoit que le transfert de paquet est bien plus efficace.

Techniques de transfert

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