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7/31/2019 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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25Les Rseaux Locaux
Composants FO
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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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28Les Rseaux Locaux
Topologie BUS
Terminaison Zo Raccordement
Station A Station B Station C Station D
Terminaison Zo
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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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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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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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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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48Les Rseaux Locaux
Les Stations d'interconnexion
Le rpteur
Les ponts
Les routeurs
Les passerelles
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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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50Les Rseaux Locaux
Le pont
MAC1 MAC2
PHY1 PHY2
Rseau 1 Rseau 2
MAC1
PHY1
MAC2
PHY2
LLCLLC
RESEAU RESEAU
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51Les Rseaux Locaux
Le pont simple
Conversion du format des trames
Filtrage d'adresse
Gestion des bits de contrle des trames
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52Les Rseaux Locaux
Le pont routeur
Construction des tables de routage
Contrle de flux
Filtragedu trafic local
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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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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