INTRODUCTION AUX RESEAUX

1. Les grandes catégories de réseaux

Les réseaux longues distances (WAN)

1. Réseau téléphonique (RTC)

2. Réseau ADSL

3. Réseau RNIS (Numéris)

4. Réseau Transpac

5. Réseau câblé

6. Réseau ATM

7. Réseau sans fil

8. Réseau satellite

Les réseaux locaux (LAN)

1. Réseau Ethernet2. Réseau Token Ring3. Réseau ATM4. Réseau privé sans fil (WLAN)

Réseaux privés ou loués (Lignes spécialisées)

Le réseau Internet

Avertissement : Le domaine des réseaux est vaste. J’ai réalisé cette

classification pour essayer de fixer les idées des étudiants de L3.

2. Le modèle OSI

La nécessité de coexistence et d'harmonisation de divers

équipements sur un même réseau et à travers les réseaux publics a

conduit l'ISO (International Organization for Standardization) à

définir une architecture réseau normalisée à sept niveaux (ou

couches) appelé OSI (Open System Interconnexion).

couche1: couche physique, elle gère le transport de l'unité

élémentaire d'information, le bit, sur divers supports physiques.

couche 2: couche liaison ,elle assure l'acheminement sans erreurs

de blocs d'informations souvent appelés trames.

couche 3: couche réseau, elle assure l'acheminement des paquets

de données sur le réseau à travers des noeuds intermédiaires, ce qui

nécessite des fonctions de routage.

couche 4: couche transport, elle contrôle le transport des données

de bout en bout c'est à dire depuis l'émetteur jusqu'au récepteur

(fonction de ré-assemblage des paquets, de remise en ordre).

couche 5: couche session, elle met en place et contrôle le dialogue

entre les tâches distantes (synchronisation en particulier).

couche 6: couche présentation, elle s'occupe de la mise en forme

des données échangées par les applications en assurant une

compatibilité entre les matériels raccordés.

couche 7: couche application, assure le traitement de l'information

messagerie, transfert de fichiers, terminal virtuel ...

3. Evolutions techniques

Passage de l’informatique centralisée

à l’informatique distribuée

Grâce à l’évolution de la technologie :

- des télécommunications

- des réseaux informatiques (ordinateurs, routeurs…)

Le RTC (Réseau téléphonique commuté)

CTP : Centre Transit Principal (10)

CTS : Centre Transit Secondaire (50)

CAA : Centre à Autonomie d'Acheminement (1500)

CL : Centre local de rattachement (6000)

CTP

CTS CTS CTS

CAA CAA CAA

CL CL CL

Abonné Abonné

⇒ Infrastructure

• Lignes (du réseau de transit) :- paires de fil de cuivre- câbles coaxiaux- fibres optiques- faisceaux hertziens

• Multiplexage (concentration)- numérique- analogique

⇒ Commutation :- numérique (90%)- analogique (10%)

⇒ Numérique de "bout en bout" : si la liaison entre l'abonné etle CL est numérique (Numéris possible)

⇒ RTC : transport voix (téléphone)transport de données (téléphone + modem)

⇒ limitations :• vitesse de transport < 28.8 Kbit/s(6 mn pour transférer 1,2 Moctets)

• taux erreur = 104 (1 bit/104 bits transmis)• signalisation pauvre (attente, sonnerie, décroché, libéré)

⇒ on utilise plutôt des liaisons spécialisées

6. L’ADSL (Asymetric Digital Suscriber Line)

Transmissions numériques sur de la paire torsadée classique

utilisée en téléphonie.

Il n’est pas nécessaire de recâbler l’abonné s’il dispose d’une ligne

RTC

Les canaux montants et descendants ont des débits différents.

La voie descendante offre un débit compris entre 1,544 MBps

et 20 MBps.

La voie montante n’offre qu’un débit allant de 16 KBps à 640

KBps

Coût : 30 € /mois chez Free connexion illimitée 512 Kb/s

(2003)

45 €/mois chez AOL connexion illimitée 512 Kb/s

Architecture

La boucle ADSL connecte le modem de l'usager au DSLAM,

Digital Subscriber Line Access Multiplexer, situé dans le

central de l'opérateur. Un splitter procède à l'éclatement du

signal, les données sont dirigées vers l'Internet ou un réseau

IP, alors que la voix part vers l'interface ligne du central

téléphonique. Chez l'abonné, le splitter filtre de la même

manière le signal pour séparer la téléphonie du flux haut débit.

Routeur

Architecture ADSL

Modem

ADSL Modem

ADSL

SplitterSplitter

R

RTC

Paquets Circuits

IP

Numéris ou RNIS

RNIS : Réseau numérique à intégration de services, ISDN en

anglais

Utilise l'infrastructure du RTC

Commutation de circuits numériques

Débit utile de 144 Kb/s

2 canaux B à 64 Kb/s à commutation de circuits

1 canal D à 16 Kb/s à commutation de messages

Les 2 canaux B permettent 2 échanges simultanés

Le canal D permet l'échange de la signalisation entre terminal

et réseau

Signalisation

- sur le RTC, les signaux servant à l'établissement descommunications + informations relatives à une

communication sont sur le même support

- sur le RNIS, la signalisation est en mode message. Lesinformations et les signaux sont sur des canaux différents.

Interface normalisée universelle pour tout type de services

TRANSPAC

Filiale de France-Télécom crée en 1978

Au départ, un service de transmission de paquets s’appuyant

sur les protocoles HDLC et X25

Architecture fortement maillée.

Débits : 300 bps � 2Mbps

Vocation : transactionnel long ( forte interactivité entre

terminaux et ordinateurs)

Taux d'erreurs faible

Sécurisé

Multiplicité des canaux d'accès :

- directs (LS )- liaisons asynchrones sur le RTC (Minitel ..)- liaisons synchrones sur RTC (X32)- Numeris (Canal D)

Depuis 1996, offre orientée vers IP et le relais de trames ou

Frame Relay

600 commutateurs

Tarifs indépendants de la distance

Offre IP allant jusqu’à 64 KBps

Offre ATM à 155 Mbps

Liaisons point à point et multipoint

Possibilité de créer des VPN (Réseau Privé Virtuel)

Le réseau câblé

Le câble a récemment vécu deux évolutions radicales :

- la transmission est devenue numérique, démultipliant lacapacité du support,

- la voie retour a été activée, rendant possibles lesapplications interactives et permettant de nouveaux services

tels que la téléphonie.

Architecture

Utilisé seul, le câble coaxial souffre de plusieurs défauts : son

poids, sa taille et son taux d'affaiblissement importants. Les

nombreux amplificateurs nécessaires au transport du signal

viennent à leur tour limiter la bande passante.

La Qualité de Service (QoS)

Les mécanismes traditionnels contribuant à la Qualité de

Service sont exploités dans les routeurs du réseau IP câble.

Les paquets sont marqués d'un indice de Classe de Service qui

leur assurera la priorité dans les files d'attente des machines.

Modem câble ou xDSL ?

Comparatif ADSL - câble

Caractéristique ADSL Câble

Débit Jusqu'à 20 Mbps descendant,

avec ADSL

Jusqu'à 36 Mbps

descendant et 10 Mbps

montant.

Mise en service

chez l'abonné

G.Lite simplifie la mise en

service mais limite le débit

maximal à 1,5 Mbps

Modem câble + carte

Ethernet dans le PC.

Ressources Garanties jusqu'au central.

Circuit dédié à la

communication

Partagées, type LAN.

Connexion Permanente. Permanente.

Prix Forfait mensuel pour le canal

data.

Forfait mensuel s'ajoutant

à l'abonnement câble.

Synergie Faible, le service est surtout

proposé pour l'Internet.

Forte, le câble sert d'abord

à la fourniture de chaînes

de TV, avant d'offrir de la

téléphonie et des données

Réseaux sans-fil

GSM : Global system for mobile communications

Découpage en cellules : Réutilisation possible de fréquences

La cellule est définie par la zone de couverture des ondes radio.

Les réseaux mobiles vivent une étape de transition, entre la

génération 2 de la téléphonie numérique et la génération 3, qui

ouvrira les portes du multimédia personnel.

Evolution du débit de données sur les mobiles

1992 GSM 9,6 kbps

2000 GPRS 100 à 384 kbps

2004 UMTS 144 à 384 kbps

commutateur

Zone de

localisation

Zone de

localisation

Zone de

localisation

Zone de

localisation

HLR

Les réseaux satellites

La téléphonie mobile couvre à peine 10 % de la surface de la

planète. Câble, xDSL ou mobile large bande ne devraient

servir à terme que les 2/3 de la population. Pour atteindre le

dernier tiers, et pour étendre les zones de réception à moindre

frais, une seule solution : le satellite.

Retransmission radio et télévision

Transmission de données informatiques

Communications avec les portables

Deux composantes :

- terrestre : stations + antennes- spatiale : satellites en orbite

Satellites en orbite géo-stationnaire (36000 km)

- couverture "régionale"- plusieurs satellites sont nécessaires pour couvrir l'ensemblede la planète

Les débits vont de 2 Mbps, pour un service point à point, à 24

Mbps pour un service broadcast.

L'éloignement du satellite le rend inapte aux services temps

réel interactifs, téléphonie ou vidéoconférence, mais son orbite

géostationnaire se révèle parfaitement adaptée à la fourniture

de services Internet, broadcast, TV, informations et autres

programmes de formation et de vidéo à la demande.

Réseau ATM (Asynchronous Transfert Mode)

Technologie élaborée au CNET dans les années 80

Développée parallèlement par les Laboratoires AT&T Bell

Réseau haut débit : 155Mb/s ou 625 Mb/s ou 2,4 Gb/s

Réseau crée pour le Multimédia : Permet la gestion de la

Qualité de service

Commutation de cellules de petite taille (53 octets)

Utilisé en local (LAN) ou à grande échelle (WAN)

ATM utilise un mode connecté

Une connexion doit être établie avant de pouvoir transmettre

des données

Chaque cellule contient un label identifiant la connexion

ETHERNET

Réseau local uniquement

• réseau multipoint

• sans priorité• avec collisions• débit : 10 Mb/s,100Mb/s,1Gb/s

• faible coût

• pas de QoS

• contrôle d’erreur• full duplex• sécurité• priorité• déterminisme

Réseau local "Token Ring"

Jeton

Réseau local sans fil

Ethernet sans fil : IEEE 802.11

Le groupe de travail IEEE 802.11, Wireless Ethernet, a défini

un ensemble de spécifications pour la connexion sans fil à un

réseau local Ethernet.

Il offre deux modes de fonctionnement :

1) infrastructure2) ad-hoc

IEEE 802.11a débit : 30 Mb/s effectif

IEEE 802.11b débit : 11M b/s

IEEE 802.11g débit : 54 Mb/s

Bluetooth : le sans fil de proximité

Le standard Bluethooth permet l'interconnexion par liaison

radio de faible portée (moins de 10 m) de différents appareils,

tels qu'ordinateur, téléphones portables et PDA (Personal

Digital Assistant), intégrant voix et données.

Le débit offert atteint les 721 kbps, en mode asymétrique.

Liaisons spécialisées ou louées

- raccordement permanent au réseau de transit- infrastructure commune au RTC- autorise des débits élevés- tarification fixe- frais de raccordement- redevance mensuelle

Internet

Internet est un système d'interconnexion de réseaux au sens le

plus large à l'aide de passerelles et en respectant certaines

conventions.

Les termes réseau Internet ou Internet désignent l'ensemble

de ces internets dont le point commun est TCP/iP.

C'est un système ouvert # système propriétaire.

La technique TCP/iP tire sont intérêt de sa viabilité prouvée à

grande échelle. Elle constitue la technique de base du système

internet mondial.

Internet est un réseau routé par comparaison avec X25 ou

ATM qui sont des réseaux commutés.

Quelques chiffres

nombre de réseaux nombre d'ordinateurs

1980 10 102

1990 103 105

1997 106 108

TCP/IP : but = interconnexion de réseaux une:Août 2002

182,6 millions d'internautes en Amérique du Nord

190,9 millions d'internautes en Europe

605,6 millions d'internautes dans le monde

16,4 millions d'internautes en France

36% des foyers (8,8 Millions) en France

505 millions d'e-mail 1,2 milliards d'e-mail en 2005Août 2004

715 millions dinternautes2010

> 1 milliard d'internautes dans le monde

aux interconnectés, plusieurs millions de maTCP/IP : but = interconnexion de réseaux sur une base

planétaire

Technologie issue des années 1970, de projets DARPA

Interconnecte divers réseaux : Ethernet, X25, FDDI, etc.

La technologie est constituée par des protocoles de base qui

offrent les services de base du transfert des données :

- transport de datagrammes

- transport de messages sécurisés

Ces services de base sont indépendants du support de

transmission; adaptables à toute sorte de media depuis les

réseaux locaux jusqu'aux réseaux longue distance.

Interconnexion universelle : les machines ont une adresse

unique sur l'Internet.

Deux machines reliées au réseau, communiquent grâce aux

autres noeuds du réseau qui routent de manière coopérative sur

la base de l'adresse destinataire.

Interconnexion d'égal à égal (peer to peer systems) : il n'y a

pas de machines prioritaires (en opposition à une structure

hiérarchique).

Dans le cadre du transport sécurisé, les acquittements sont

effectués entre les systèmes finaux (source et destinataire)

plutôt que continuellement entre chaque noeud relayant les

messages.

Applications standards bâties sur la technologie de base :

courrier électronique, transfert de fichier, émulation terminal,

etc.

Technologie publique et largement diffusée au travers de

RFC's.

Indépendante des constructeurs et disponible sur tous types

de matériel (micro, station, super-calculateur et équipements

de réseaux)

Largement validée depuis de nombreuses années dans un

monde hétérogène.

Le concept d'interconnexion ou d'internet repose sur la mise

en oeuvre d'une couche réseau masquant les détails de la

communication physique du réseau et détachant les

applications des problèmes de routage.

L'interconnexion : faire transiter des informations depuis un

réseau vers un autre réseau par des noeuds spécialisés appelés

passerelles (gateway) ou routeurs (router)

� permettant d'acheminer des données engarantissant leur intégrité

� adaptation de la technologie TCP / IP à la plupartdes interfaces matérielles.

� Ces services de base sont indépendants dusupport de transmission; adaptables à toutesorte de media depuis les réseaux locauxjusqu'aux réseaux longue distance.