1 1 1

2 © 2002, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

AutoQoS Technical

Presentation, 1/03

Cisco Certified Network Associate, CCNA

Céline OULMI

ESGI

CCNA Exploration Version4 Académie ESGI

Paris

19/10/2012 3

CCNA1 : Notions de base sur les réseaux CCNA2 : Routeurs, protocoles et concepts de routage CCNA3 : Commutation et réseau local sans fil (WLAN) CCNA4 : Présentation des technologies WAN

19/10/2012 4

4 modules

19/10/2012 5

S1

1. Vivre dans un monde en réseau 2. Communication sur un réseau 3. Fonctionnalité et protocoles des couches applicatives 4. Couche transport OSI 5. Couche réseau OSI 6. Adressage du réseau : Ipv4 7. Couche liaison de données 8. Couche physique OSI 9. Ethernet 10. Planification et câblage des réseaux 11. Configuration et test de votre réseau

19/10/2012 6

1. Présentation du routage et du transfert de paquets 2. Routage statique 3. Présentation du protocole de routage dynamique 4. Protocole de routage à vecteur de distance 5. Protocole RIPV1 6. VLSM/CIDR 7. RIPV2 8. Tables de routage : examen détaillé 9. Protocole EIGRP 10. Protocole de routage à état de liens 11. Protocole OSPF

S2

19/10/2012 7

S3

1. Conception d'un réseau local 2. Concepts et configuration de base de la communication 3. Réseaux locaux virtuels 4. Protocole VTP 5. Protocole STP 6. Routage entre réseaux locaux virtuels 7. Concepts et configuration de base d'un routeur sans fil

19/10/2012 8

S4

1. Présentation des réseaux étendus

2. Protocole PPP

3. Protocole Frame Relay

4. Sécurité réseau

5. Liste de contrôle d'accès

6. Services de télétravail 7. Service d'adressage IP

8. Dépannage réseau

19/10/2012 9

Objectifs du cours CCNA1: • Présenter les concepts et technologies de base liés aux réseaux (les réseaux, le modèle OSI, TCP/IP, Ethernet, …)

19/10/2012 10

Moyens : • Un programme de formation aux technologies réseaux qui permet de se préparer aux métiers du réseau. • Ce n’est pas un cours sur les produits CISCO. • Un programme à but non lucratif.

19/10/2012 11

Les composantes : • L’école dispose d’un ensemble de matériel (routeurs, switch) pour les TPs. • Les élèves peuvent de l’école ou de leur domicile 24h/24, accéder au serveur communautaires CISCO, situé chez CISCO.

19/10/2012 12

Ce serveur est accessible par les instructeurs agréés et aux élèves des classes déclarés. Il permet : 1. Système d’évaluation. 2. Quizz. 3. Animations Flash 4. Supports de cours 5. Une base d’outils permettant d’établir des scénarii

de TP réseaux.

19/10/2012 13

Les élèves peuvent télécharger et utiliser la plateforme de simulation Packet Tracer

19/10/2012 14

• Les élèves peuvent s’auto-évaluer sur les modules via des quizz et des labs. • Des épreuves d’entrainement en ligne sont activées par un instructeur CISCO. • L’examen Final étant activé par la suite. • L’ensemble est soumis à validation.

19/10/2012 15

Introduction au CCNA 1

19/10/2012 16

Classification et objectifs des réseaux

• Réseaux Téléphoniques • Réseaux Bancaires • Réseaux Informatiques…

19/10/2012 17

19/10/2012 18

Un réseau est un groupe d’ordinateurs reliés les uns aux autres à l’aides de câbles (paire torsadée, fibre optique, sans fil)et d’équipements d’interconnexion (Hub, Switch, routeur, firewal) Les périphériques finaux sont les interfaces users (imprimantes réseau, téléphones VoIP, Caméras de surveillance, Périphériques

portables mobiles…)

Il permet aux utilisateurs de gérer, d’échanger et de partager des informations et des ressources matérielles

et logicielles. Objectifs?

19/10/2012 19

• Centraliser les informations. • Echanger des informations de manière fiable. • Partager les applications et les données. • Partager le matériel : imprimante, disque dur, routeur .. • Travailler en groupe (travail collaboratif) • Mise en place de la sécurité logicielle et matérielle. • Mise en place de sauvegarde automatique. • Administration centralisée, gestion des droits et restriction (instaurer des droits er des restrictions).

19/10/2012 20

Les attentes? •La rapidité. •La vitesse. •La fiabilité. •L’évolutivité. •La sécurité.

19/10/2012 21

Les caractéristiques? 1. Sa taille : selon l’entreprise, SSII , FAI • Petite ou LAN Local Area Network (étage, bâtiment, diamètre < 2km) (Exemple : une entreprise, ESGI… ) • Moyenne ou MAN Metropolitain Area Network (une ville, diamètre <10km), (Exemple un opérateur local) • Grande ou WAN Wide Area Network (departement, pays, continent..), (Exemple: opérateurs nationaux ou internationaux).

19/10/2012 22

2. Son type : selon l’activité de l’entreprise et les besoins user. •Temporaire (connexion particulière salarié/entreprise) •Permanent 24/24 (certaines entreprises : hébergeurs, banques…)

19/10/2012 23

3. Son architecture : poste à poste ou client/serveur (hiérarchique)

• Poste à poste : a) une dizaine de machines, b) une application dupliquée sur chaque poste, c) une administration autonome des postes, d) les ressources à partager sont reliées à un seul poste.

19/10/2012 24

• Client/serveur : a) Le serveur doit fournir un ou plusieurs services aux clients ayant transmis une requête. b) Gestion centralisée. c) Toutes les applications à partager et données (BDD) sont sur le serveur. d) Taille moyenne environ 600 postes.

19/10/2012 25

4. Sa topologie (bus, étoile, anneau) :

19/10/2012 26

• Chaque message est envoyé à tous, • L’adresse est comprise dans le message, • Les équipements sont à l ’écoute, • Un seul équipement peut envoyer un message (liberté de la voie), • Panne par rupture du réseau, • Si un équipement est en panne pas de problème.

Mode de diffusion

19/10/2012 27

• Deux équipements sont reliés directement ou via un nœud, • le message transite de proche en proche, • le nœud émetteur retire le message s’il lui revient.

Mode point à point

19/10/2012 28

5. Son niveau de sécurité :

• Sécurité absente voire laxiste.

• Sécurité moyenne raisonnable.

• Sécurité accrue!

Principe, la DIC.

19/10/2012 29

Cas particuliers : Réseaux de stockage SAN : un réseau à haute performance dédié qui permet de transférer des données entre des serveurs et des ressources de stockage (performance, disponibilité, évolutivité)

Réseaux privés virtuels : est un réseau privé construit au sein d’une infrastructure de réseau publique (Internet) qui permet de construire un tunnel sécurisé entre deux extrémités d’un réseau.

19/10/2012 30

Observations • Apparition de techniques de communication de plus en plus performantes (paquets, trames, cellules,..) • Mondialisation des transferts d’informations. • Hétérogénéité matérielle et logicielle (cartes réseau, média de transport…) • Diversité de suites protocolaires protocolaire (TCP/IP, IPX/SPX…)

19/10/2012 31

Conséquences • nature du signal?

• établissement et libération de la connexion? • détection des erreurs correction éventuelle? • adressage des correspondants? • contrôle des flux? • coût des transmissions? • synchronisation des dialogues? • synchronisation des applications? • sécurisation des données? ...

19/10/2012 32

Les modèles Architecturaux

Les organismes internationaux et la communauté scientifique ont défini des architectures de réseaux plus au moins standards sous forme de modèles théoriques utiles pour la conception de réseaux et la résolution de problèmes de connexion.

19/10/2012 33

• Au début des années 70

Chaque constructeur développe sa solution propriétaire (SNA (IBM), DECnet(DEC), DSA(BULL), ATM(CNET, Ftélécom) ) La communauté scientifique développe TCP/IP, un modèle de protocole.

Normalisation par I.S.O

19/10/2012 34

Au cours des années 80, le modèle OSI a été mis au point par l’organisation internationale de standardisation (ISO : International Organization of Standardization).

19/10/2012 35

- ISO est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation de quelque 140 pays, à raison d'un organisme par pays.

- ISO est une organisation non gouvernementale, créée en 1947. Elle a pour mission de :

• favoriser le développement de la normalisation et des activités connexes dans le monde, en vue de faciliter les échanges (biens et services) entre les nations .

• développer la coopération dans les domaines intellectuel, scientifique, technique et économique.

19/10/2012 36

Les travaux de l'ISO aboutissent à des accords internationaux qui sont publiés sous la forme de Normes internationales,

Le modèle OSI (Open Systems Interconnection)

ou, Modèle de référence

19/10/2012 37

• En 1984, le modèle OSI est devenu une norme internationale et sert de guide. • Il décrit les concepts utilisés et la démarche suivie pour normaliser l'interconnexion de systèmes ouverts. • Il permet à des réseaux hétérogènes de communiquer avec des équipements de normes différentes. Le modèle OSI est un ensemble de règles décrivant tous les aspects du processus de communication en réseau.

19/10/2012 38

Le modèle OSI repose sur trois termes importants : les couches, les protocoles, et les interfaces normalisées.

Il est composé de 7 couches : Les couches de 1 à 3 dites basses orientées transmission La couche 4 intermédiaire ou middleware. Les couches 5 à 7 sont les couches hautes orientées traitement.

19/10/2012 39

• Chaque couche va rendre des services à la couche immédiatement supérieure et utiliser les services de la couche immédiatement inférieure. • Les couches ne communiquent qu’avec les couches qui leur sont adjacentes. • Les protocoles de communication sont les règles qui définissent le dialogue entre couches de même niveau de deux systèmes différents. • Les règles et conventions utilisées lors du dialogue entre deux couches de niveau n sont appelées protocole de communication de couche n. • Une interface est un ensemble de services proposés par les couches aux autres couches.

19/10/2012 40

19/10/2012 41

Remarque : l’organisation en couches permet de : isoler des fonctions réseaux (modularité) et, les implanter indépendamment de l’ensemble du système. D’où : Facilité d’évolution et de maintenance du réseau. Facilité de l’acquisition des connaissances technologiques. Quelles sont les 7 couches du modèle OSI?

19/10/2012 42

19/10/2012 43

Couche Application : (couche 7)

• Elle fournit à l’utilisateur le point d’accès au réseau en apportant les services logiciels nécessaires, dont les d’applications de courrier électronique, de transfert de fichier par FTP (File Transfer Protocol) et Telnet, d’accès à des bases de données, d’accès web, de gestion de réseau etc... • Elle gère les échanges entre les programmes fonctionnant sur l’ordinateur et les autres services du réseau (service Base de données ou d’impression).

19/10/2012 44

Couche Présentation : (couche 6)

• Elle permet la mise en forme des informations de telle sorte qu’elles soient lisibles et compréhensibles par les applications logicielles (codage/décodage, cryptage/décryptage, compression/ décompression…) (Les ordinateurs n’utilisant pas tous le même codage (ASCII, Unicode etc ) et peuvant appartenir à des réseaux hétérogènes.) • Elle reçoit de la couche application un message M et le renvoie en M’ pour la couche session (ou application).

19/10/2012 45

Couche Session : (couche 5)

La couche session, concerne le dialogue entre les nœuds, quand un émetteur et un récepteur commencent à dialoguer, ils établissent une session. Ils dialoguent pour établir les règles de communications, choisir les protocoles qu'ils vont utiliser. Le fonctionnement se fait en trois temps, établissement de la connexion, transfert, libération de la connexion.

19/10/2012 46

Couche Session : (suite)

• Elle détermine la manière dont les ordinateurs ou périphériques configurés en réseau doivent communiquer (ouverture et fermeture d’une session de communication, en half/full duplex (unidirectionnelle ou bidirectionnelle, synchrone/asynchrone, sécurisée ou non...).

19/10/2012 47

Couche Transport : (couche 4)

• Cette couche assure une fonction équivalente au système de courrier recommandé avec accusé réception. Elle fournit les outils de transfert efficaces et fiables. En cas d’interruption de la connexion, cette couche prend l’initiative de réinitialiser la connexion et de reprendre des échanges d’information.

19/10/2012 48

Couche Transport : (suite) • Elle s’assure que les trois couches du dessous (1, 2, 3) font leur travail correctement en terme d’acheminement des informations. • Elle assure le transport fiable des informations du bout en bout et elle peut gérer la correction des erreurs. • Elle découpe le message en fragments ou segments transport de messages plus petits donc M’ en M’1, M’2 …M’n.

19/10/2012 49

Couche Transport : (suite) • Elle numérote ces fragments. • Elle ajoute à chaque segment un entête d’identification • Elle peut réémettre de nouveau , en cas d’erreurs. • Elle reconstitue (le réassemblage à l’arrivée) le message décomposé en fragments grâce aux numéros.

19/10/2012 50

Couche Réseau : (couche 3)

Cette couche est la plus haute dans la partie « purement » réseau. • Elle identifie les ordinateurs connectés au réseau. • Elle fournit un schéma d’adressage logique (IP). • Elle encapsule un segment transport dans un datagramme IP en ajoutant l’entête IP. • Elle assure le routage des paquets en cours de transfert.

19/10/2012 51

Couche Réseau : (suite) • Elle assure la gestion des congestions (goulets d’étranglement). • Elle assure aussi la traduction des adresses logiques (IP) en adresses physiques (MAC) pour la couche liaison avec le protocole ARP (Address Resolution Protocol) et inversement par le protocole RARP (Reverse ARP)

19/10/2012 52

Couche Liaison : (couche 2) • Elle assure la formation des paquets (trames/cellules) requises par l’architecture du réseau local (exemple Ethernet) en encapsulant le datagramme IP. • Elle ajoute un entête liaison. • Elle assure la création et la terminaison des liaisons logiques entre les nœuds du réseau, ainsi que la transmission des trames sur la couche physique.

19/10/2012 53

Couche Liaison : (suite) • Elle assure la transmission sûre et garantie par des mécanismes de contrôle de flux, la détection et la correction des erreurs. • Elle assure la livraison effective des messages.

19/10/2012 54

Couche Physique : (couche 1) • Cette couche s’occupe de la transmission des bits de manière brute sur le média physique. • Elle décrit les caractéristiques électriques, logiques et physiques de la connexion d’une machine au réseau. (tout ce qui concerne les câbles, les connecteurs et leurs broches, et les cartes réseau).

19/10/2012 55

Couche Physique : (suite) • Elle gère le type de transmission synchrone/asynchrone, série/parallèle, et procède à la modulation/démodulation du signal… L’unité d’échange à ce niveau est le bit.

19/10/2012 56

Couche Physique : (suite) • Elle procède au codage/décodage électrique des bits d’information (0 et 1 en impulsions électriques)

Codage NRZ

19/10/2012 57

Couche Physique : (suite)

19/10/2012 58

Couche Physique : (suite)

• Elle transmet les données sur le support physique. • Elle inclut un grand nombre de spécifications, normes et avis V24, V28, RS-232-C (pour les communications série)...

19/10/2012 59

Exemples de protocoles par couche OSI

19/10/2012 60

Des informations par couche Le PDU ou Protocol Data Unit (Unité de données de protocole) est l'ensemble des informations échangées entre les couches. Chaque couche comprend l'ensemble complet des données de la couche supérieure auquel sont ajoutées des données complémentaires PCI ou Protocol-Control Information afin de pouvoir effectuer un contrôle d'erreurs.

19/10/2012 61

Mécanisme d’encapsulation • Le processus émetteur envoie les données au processus récepteur via la couche application qui leur ajoute un en-tête application AH (éventuellement nul). • Le résultat est alors transmis à la couche présentation, puis session, puis transport.

19/10/2012 62

• Le message, suite d’octets, est découpé en segments transport avec ajout de l’entête TH (ex: TCP, numéro de port source et destination (16 bits), numéro séquence segment (32 bits)…). • Chaque segment encapsulé dans un paquet (datagramme) IP avec ajout de NH (@ ip source, @ ip destination, TTL, TOS…)

19/10/2012 63

• Le paquet IP est encapsulé dans une trame au niveau liaison (ex: Ethernet) ou cellule (ATM) • Un entête est ajouté (ex: Ethernet, @Mac source, @ Mac destination, CRC, SFD…). • La couche physique reçoit une suite de bits codés en impulsions éléctriques ou lumineuses, puis transmises sur le média de transport (câble…)

19/10/2012 64

19/10/2012 65

A la réception Chaque couche élimine les informations de

contrôle de son niveau avant de transmettre un bloc (PDU)au niveau supérieur. Désencapsulation.

19/10/2012 66

S4

19/10/2012 67

Les équipements d’interconnexion :

19/10/2012 68

Nécessité d’interconnecter des machines : 1. Couche physique : • Les concentrateurs (hubs), permettant de connecter plusieurs machines en

topologie étoile. • Les répéteurs permettent de régénérer et d’amplifier le signal.

2. Couche Liaison : • Les commutateurs (switches) permettent de relier des machines en topologie

étoile. • Les ponts (bridges), permettant de relier des réseaux locaux de même type.

3. Couche Réseaux : • Les routeurs permettant de relier de nombreux réseaux locaux . • Les B-routeurs assurent les fonctionnalités d'un routeur et d'un pont.

19/10/2012 69

Comparaison du modèle OSI et du modèle TCP/IP

19/10/2012 70

Les points communs : • Les modèles OSI et TCP/IP sont tous les deux fondés sur le concept de pile de protocoles indépendants. • Les fonctionnalités des couches sont globalement les mêmes. La grande différence liée au mode de connexion : • Pour le modèle OSI, ils ne sont disponibles qu'au niveau de la couche réseau (au niveau de la couche transport, seul le mode orienté connexion est disponible). • Pour le modèle TCP/IP, ils ne sont disponibles qu'au niveau de la couche transport (la couche internet n'offre que le mode sans connexion) choix entre les deux modes de connexion.

19/10/2012 71

Conclusion • Les modèles OSI, TCP/IP diffèrent quant aux couches qu’ils définissent mais ils ne sont pas incompatibles. • Les réseaux modernes et les inter-réseaux utilisent des protocoles et des services qui relèvent de plusieurs modèles.

TCP/IP est l’une des implémentation d’OSI.

19/10/2012 72

19/10/2012 73

Exercice d’application : Expliquer le métaphore postale concernant le mécanisme d’encapsulation.