Les Reseaux Locaux 1

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    1Les Rseaux Locaux

    LES RESEAUX LOCAUX

    INDUSTRIELS

    Dr. Mohamad KHALIL

    Universit LibanaiseFacult de gnie - Branche 1

    5 eme anne Informatique Industrielle

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    2Les Rseaux Locaux

    LES RESEAUX LOCAUX1 - Introduction

    2 Le modle OSI

    3 La couche physique

    4 La sous couche MAC

    5 La sous couche LLC

    6 Les stations dinterconnections

    8 La couche transport

    7 La couche rseau

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    3Les Rseaux Locaux

    La pyramide C.I.M.

    niveau 0 : les constituantscommander et protger :les pr-actionneurs

    Actionner et mesurer : les capteurs et actionneurs

    niveau 1: la commandeTraitement et dialogue : la commande

    Configuration et diagnostic : la maintenance

    niveau 2 : la superv isionConduite, optimisation et surveillance

    Niveau 3 : la gestion de productionOrdonnancement et suivi de production

    Contrle qualit et suivi des moyens

    niveau 4 : le systme d'informationde l'entreprise

    Gestion globale de l'entreprise

    Automatis

    me

    In

    formatique

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    4Les Rseaux Locaux

    Classification des rseaux

    Emplois AppellationAppellationFranaise.

    Offre commerciale.

    Informatique Databus bus informatique Ethernet,...

    Fieldbusbus inter unit de

    traitementWorldFIP, Profibus,

    Modbus+...

    Automatique Devicebusbus de priphrie

    d'automatisme

    DeviceNet, WorldFIP,Profitbus ,

    modbus+...

    Sensorbusbus de capteur

    actionneurASi, bitbus, batibus,

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    5Les Rseaux Locaux

    Le Modle OSI

    N Nom Fonctions de la couche

    3 RseauElle ralise l'acheminement et le routage (choix d'un

    chemin) des informations au travers du rseau.

    2 Liaison

    Elle permet le transfert fiable de donnes entresystmes adjacents (directement connects). Elledtecte et corrige des erreurs de transmission. Ellecontrle et rgule le flux d'information sur la liaison.

    1 Physique

    Elle dcrit les interfaces mcaniques et lectriques etles protocoles d'change des bits. Par exemple elledfinit les modalits de transmission (half ou fullduplex), le type de liaison (parallle ou srie), lecodage des informations, le fonctionnement desinterfaces lectriques, etc.

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    6Les Rseaux Locaux

    Le Modle OSI

    N Nom Fonctions de la couche

    7 ApplicationElle dfinit les mcanismes communs aux applications et

    la signification des informations changes.

    6 Prsentation Elle se proccupe de la syntaxe, compression, cryptage.

    5 SessionElle fournit les outils de synchronisation et de gestion

    du dialogue entre les entits communicantes.

    4 Transport

    Elle fournit les moyens de transport d'information d'unbout l'autre d'un rseau entre deux utilisateurssitus dans des systmes diffrents,indpendamment des caractristiques du rseaurellement utilis et de la prsentation des donnes.

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    7/547Les Rseaux Locaux

    I.S.O. et BUS DE TERRAIN

    Le Modle I.S.O.

    Le modle d Interconnexion des Systmes Ouverts (I.S.O) del Organisation de Standardisation Internationale (O.S.I)sert de rfrence tous les systmes de communication.

    APPLICATION7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    PRESENTATION

    SESSION

    TRANSPORT

    RESEAU

    LIAISON

    PHYSIQUE

    Interface avec l application

    Reprsentation des donnes

    Synchronisation du dialogue

    Connexion entre les 2 htes distants

    Routage=Acheminement des paquets

    Construction des trames + Dtection des erreur

    Codage des bits + Caractristiques lectriques

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    8/548Les Rseaux Locaux

    Encapsulation

    Bits

    Trame

    Paquet

    Fragment

    Message

    Transaction5 Session

    6 Prsentation

    4 Transport

    3 Rseau

    2 Liaison

    1 Physique

    7 Application

    Adaptation

    Transmission des donnes

    Information

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    9/549Les Rseaux Locaux

    I.S.O. et BUS DE TERRAIN Le Modle I.S.O. possde 7 couches

    Couches de 1 4: couches basses charges d assurer un transpooptimal des donnes

    Couches 5 7: couches hautes charges du traitement des donn

    APPLICATION7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    PRESENTATION

    SESSION

    TRANSPORT

    RESEAU

    LIAISON

    PHYSIQUE

    APPLICATION

    PRESENTATION

    SESSION

    TRANSPORT

    RESEAU

    LIAISON

    PHYSIQUE

    SUPPORT PHYSIQUE

    BITS

    TRAMES

    PAQUETS

    MESSAGES

    PROTOCOLE

    SERVICE

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    10/5410Les Rseaux Locaux

    I.S.O. et BUS DE TERRAINLe Bus de Terrain

    Le bus de Terrain est bas sur la restriction du modle I.S.O. 3 couches.

    APPLICATION7

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    LIAISON

    PHYSIQUE

    Les couches 3 6 sont vides:

    Pas d interconnexion avec un autre rseau

    Couche Liaison =L..L.C. : Logical Link Control

    M.A.C. : Medium Access Control

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    11/5411Les Rseaux Locaux

    I.S.O. et BUS DE TERRAIN

    APPLICATION7

    2

    1 PHYSIQUE

    L.L.C. : Logical Link Control

    Filtrage des messages

    Recouvrement des erreurs bit/trame

    Notification de surcharge

    M.A.C. : Medium Access Control

    Mise en trame: mission/rception

    Dtection et signalisation du bit erreur

    Arbitrage: gestion de l accs au mdium

    COUCHE LIAISON :

    LLC

    MAC

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    12/5412Les Rseaux Locaux

    Voie de transmission

    Capacit dun canalDbit binaire

    Capacit maximale dun canal

    Rapidit de modulation

    Rapidit maximale de modulation

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    13/5413Les Rseaux Locaux

    Les Supports des voies de

    transmission

    Conducteur mtalliques

    Fibre optiques

    Hertzien

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    14/5414Les Rseaux Locaux

    Conducteur mtalliquesPaires torsades

    Des paires torsades non blindes(UTP :Unshielded Twisted Pair)

    Des paires torsades blindes (STP:Shielded Twisted Pair)

    Des paires torsades avec cran.

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    15/5415Les Rseaux Locaux

    Conducteur mtalliquesPaires torsades

    Catgorie 1 et 2 voix et donnes vitessesrduites.

    Catgorie 3voix/donnes jusqu 10 Mbits/s.

    Catgorie 4 voix/donnes jusqu' 16 Mbits/s.

    Catgorie 5 voix/donnes jusqu' 100 Mbits/sou 155 Mbits/s

    Catgorie 6 250 Mbits/sCatgorie 7 750 Mbits/s

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    16/5416Les Rseaux Locaux

    Conducteur mtalliquescbles coaxiaux

    Conducteur

    DilectriqueBlindageGaine

    dD

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    17/5417Les Rseaux Locaux

    cble RG58

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    18/5418Les Rseaux Locaux

    Conducteur mtalliquescbles coaxiaux

    Condu

    cteur

    Dilec

    trique

    Gaine

    dD

    Blin

    dage4

    Blin

    dage3

    Blin

    dage2

    Blind

    age1

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    19/5419Les Rseaux Locaux

    Conducteur mtalliquescbles coaxiaux

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    20/5420Les Rseaux Locaux

    F.O. La Rfraction

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    21Les Rseaux Locaux

    Fibres optiques multimodes

    Coeur

    Gaine

    100m

    50m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 mCur 50 mLargeur de bande 50MHz.kmAttnuation 3 dB/kmPorte max. 10 km

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    22Les Rseaux Locaux

    Fibres optiques gradientdindice

    Coeur

    Gaine

    1

    00m

    50m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 m

    Cur 50 mLargeur de bande 1GHz.kmAttnuation 0,7 dB/kmPorte max. 30 km

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    23Les Rseaux Locaux

    Fibres optiques monomode

    Coeur

    Gaine

    100m

    5m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 mCur 5 8 mLargeur de bande 50 GHz.kmAttnuation 0,4 dB/kmPorte max. 50 km

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    24/54

    24Les Rseaux Locaux

    Composants FO

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    25/54

    25Les Rseaux Locaux

    Composants FO

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    26/54

    26Les Rseaux Locaux

    Topologie des rseaux

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    27Les Rseaux Locaux

    Topologie - ETOILE

    Station centrale

    Poste de travail

    A

    Poste de travail

    B

    Poste de travail

    C

    Poste de travail

    D

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    28/54

    28Les Rseaux Locaux

    Topologie BUS

    Terminaison Zo Raccordement

    Station A Station B Station C Station D

    Terminaison Zo

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    29/54

    29Les Rseaux Locaux

    Topologie BUS

    Station A Station B Station C Station D

    Station E Station F

    I

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    30Les Rseaux Locaux

    Topologie Anneau ou Boucle

    Station A

    Station B

    Station C

    Station D

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    31Les Rseaux Locaux

    Topologie Arbre (Bus)

    A B C

    HUB-1

    D E F

    HUB-2

    G H I

    HUB-3

    HUB-4 HUB-5

    HUB-6

    Dtail d'un

    HUB

    Tte del'toile

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    32Les Rseaux Locaux

    LES RESEAUX LOCAUX

    La sous couche MAC

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    33Les Rseaux Locaux

    Classification des mthodesdaccs

    Comptition. Accs alatoire (Type CSMA: Carrier sense

    multiple access )Multiplexage.

    Temporel.Synchrone.Asynchrone.

    Consultation. Gestion centralise (du type Matre Esclave)

    Scrutation centralise. Scrutation dcentralise. Gestion dcentralise (Circulation dun Jeton)

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    34Les Rseaux Locaux

    Time Division Multiple Access

    TDMA

    Station 1 Station 2 Station 1 Station 2 Station 3Station 3 t

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    35Les Rseaux Locaux

    Accs alatoiresCollision sur un BUS

    Station A Station B Station C Station D

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    36/54

    36Les Rseaux Locaux

    Format des trames 802.3

    Champs PRE SFD DA SA LEN LLC DATA PAD FCS

    Taille(octets)

    7 1 6 6 2 < 1519 < 64 4

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    37Les Rseaux Locaux

    Format des trames 802.3

    PRE : Prambule : Squence 10101010 pour lauto synchronisationdes rcepteurs.

    SFD : Start Frame Delimiter (dlimiteur de dbut) 10101011

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.

    SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LEN : Longueur des donnes.LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous niveau LLC.

    PAD : Bourrage - donnes sans signification, insres uniquement sile champ de donnes a une longueur insuffisante.

    FCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de latrame, obtenu par un CRC de degr 32.[1]

    [1] 32 26 23 22 16 12 11 10 8 7 5 4 2( ) 1g x x x x x x x x x x x x x x x

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    38Les Rseaux Locaux

    Format des adresses

    16 bits I / G Adresse (15 bits)

    48 bits I / G U / L Adresse (46 bits)

    I / G 0 Adresse Individuelle.

    1 Adresse de Groupe.

    U / L 0 Adresse Universelle cre la fabrication.

    1 Adresse Locale propre au rseau

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    39Les Rseaux Locaux

    Les accs contrls

    La gestion centralise : Matre Esclaves

    La gestion dcentralise :

    Jeton sur bus Jeton sur boucle

    J BUS F d

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    40Les Rseaux Locaux

    Jeton sur BUS: Format destrames 802.4

    Champs PRE SFD FC DA SA LLC DATA FCS ED

    Taille(octets)

    1 ou + 1 1 2 ou 6 2 ou 6 0 8191 4 1

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    41Les Rseaux Locaux

    Format des trames 802.4

    PRE : Prambule au moins 1 octet pour lauto synchronisation desrcepteurs dure mini 2 s

    SFD : Start Frame Delimiter (dlimiteur de dbut) NN0NN000 (N=NonData)

    FC : Frame Control - Type de trame.

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous-niveau LLC.

    FCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de la trame,

    obtenu par un CRC de degr 32.ED : Dlimiteur de fin NN1NN1IE - N Non data - I est un indicateur

    pour indiquer si cette trame est la dernire (I=0) ou bienquune autre va suivre (I=1). E est un indicateur derreur dontla valeur du bit peut tre modifie par un rpteur.

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    43/54

    43Les Rseaux Locaux

    Format des trames 802.5

    Champs SD AC FC DA SALLC

    DATAFCS ED FS

    Taille(octets)

    1 1 1 2 ou 6 2 ou 6 0 4027 4 1 1

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    44/54

    44Les Rseaux Locaux

    Format des trames 802.5

    SD : Start Delimiter (dlimiteur de dbut) JK0JK000AC : Access Control - contrle daccs - PPPTMRRR

    FC : Frame Control - Type de trame.

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.

    SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous niveau LLC

    FCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de latrame. Obtenu par un CRC de degr 32.

    ED : Dlimiteur de fin JK1JK1IE - N Non data

    I est un indicateur de dernire trame (I=0)E est un indicateur derreur.

    FS : Frame Status (tat de la trame) ACRRACRR oA = adresse reconnue,C = Copi,R = bit rserv, non affect

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    45Les Rseaux Locaux

    Le champ AC - 802.5

    PPP Priorit du jeton111 la plus leve

    000 la plus faible

    T Jeton (token) 0=libre - 1=occup

    M moniteur : mis 0 par lmetteur, et 1 par le moniteur

    RRRrservation : permet de demander laccroissement de la

    priorit

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    46Les Rseaux Locaux

    Les trames 802.5

    Trame jeton (3 octets) SD AC ED

    Trame de donnes.

    Trame de supervision de la boucle :Test dadresse, Alarme, Demande du

    jeton, Purge, Moniteur prsent, Moniteurpotentiel.

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    47Les Rseaux Locaux

    LES RESEAUX LOCAUX

    Les Stations dinterconnexion

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    48/54

    48Les Rseaux Locaux

    Les Stations d'interconnexion

    Le rpteur

    Les ponts

    Les routeurs

    Les passerelles

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    49/54

    49Les Rseaux Locaux

    Le rpeteur

    R

    R

    StationStation

    Stat ion Stat ion

    R

    Stat ion Stat ion

    Segment 1

    Segment 2Segment 3

    R : Rpteur

    Segment4

    L t

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    50/54

    50Les Rseaux Locaux

    Le pont

    MAC1 MAC2

    PHY1 PHY2

    Rseau 1 Rseau 2

    MAC1

    PHY1

    MAC2

    PHY2

    LLCLLC

    RESEAU RESEAU

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    51/54

    51Les Rseaux Locaux

    Le pont simple

    Conversion du format des trames

    Filtrage d'adresse

    Gestion des bits de contrle des trames

  • 7/31/2019 Les Reseaux Locaux 1

    52/54

    52Les Rseaux Locaux

    Le pont routeur

    Construction des tables de routage

    Contrle de flux

    Filtragedu trafic local

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    53/54

    53Les Rseaux Locaux

    Le routeur

    MAC1 MAC2

    PHY1 PHY2

    Rseau 1 Rseau 2

    MAC1

    PHY1

    MAC2

    PHY2

    LLC 2LLC 1

    RESEAU RESEAU

    LLC 1 LLC 2

    La passerelle

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    54/54

    La passerelle

    Rseau 1 Rseau 2

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION