RéseauxRéseaux ArchitectureArchitecture

Master Miage 1

Université de Nice-Sophia Antipolis

(Second semestre 2009-2010)

Jean-Pierre Lips Jean-pierre.lips@unice.fr

(d'après le cours de Jean-Marie Munier)

2Réseuax : Architecture2009-2010

Plan généralPlan général

Introduction

Transmission des données

Liaison de données

Architecture de Réseaux, modèle 0SI, services de réseaux

Réseaux locaux d'établissement, interconnexion

Services de circuit virtuels : X25, relais de trame, ATM

Protocole IP

Conclusion

3Réseuax : Architecture2009-2010

Évolution des réseaux (1/3)Évolution des réseaux (1/3)

Initialement : réseaux de terminaux en étoile autour d’un ordinateur

Evolutions :– contrôleurs de communication ou frontaux pour décharger

l’ordinateur de la gestion des terminaux et multiplexer les accès– mise en cascade de contrôleurs de communication (machines distantes)

pour minimiser la longueur moyenne des lignes de communication– choix de divers chemins entre contrôleurs de communication ou

ordinateurs

Résultat : réseau de transmission maillé reliant terminaux et ordinateurs – contrôleurs de communication = nœuds de réseau = systèmes

intermédiaires– ordinateurs et terminaux = systèmes d’extrémité

Réseaux informatiques en charge du traitement des applications et de la transmission, au travers d’un (sous-)réseau de transmission

4Réseuax : Architecture2009-2010

Évolution des réseaux (2/3)Évolution des réseaux (2/3)

Architecture de réseau :– gestion des interactions entre entités (systèmes d'extrémité)

Architectures constructeurs (exemples)– SNA (System Network Architecture) d'IBM– DSA (Distibuted System Architecture) de Bull– DNA (Digital Network Architecture) de Compaq– XNS (Xerox Netwok System) de Xerox

Architectures normalisées– TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)– Modèle de référence OSI (Open System Interconnection)

5Réseuax : Architecture2009-2010

Évolution des réseaux (3/3)Évolution des réseaux (3/3)

6Réseuax : Architecture2009-2010

Modèle OSI : AnalogieModèle OSI : Analogie

Source : JL. Mélin – Pratique des réseaux ATM – Eyrolles 1997

Source : JL. Mélin – Pratique des réseaux ATM – Eyrolles 1997a a a a

<NUMERO>

QDdQSD

Modèle de référence OSI (1/5)Modèle de référence OSI (1/5)

Norme ISO 7498 et ITU-T X.200

Définition de procédures normalisées pour l’échange d’information entre systèmes ouverts

Pas de description de l’architecture interne des systèmes, mais de leur comportement extérieur

Systèmes décomposées en couches pour :– spécialiser les fonctions de chaque couche– définir des protocoles plus simples

<NUMERO>

QDdQSD

Modèle de référence OSI (2/5)Modèle de référence OSI (2/5)

Définitions :– Entité de couche n = E(n) : élément (logiciel ou matériel) qui

met en œuvre les fonctions de la couche n– Service n = S(n) : ensemble des informations échangées entre

entités de couches adjacentes (primitives de service) d’un même système. Le service S(n) est fourni par l’entité E(n) aux entités de la couche n+1

– Protocole de couche n = P(n) : ensemble de messages logiques échangés entre entités homologues de couche n (éléments de protocole) de systèmes différents. Cet échange s’effectue via une mise en relation ou connexion de niveau n-1 et utilise le service fourni par les entités n-1

– Point d’accès au service SAP Service Access Point = SAP(n): les services de la couche n sont fournis par l’entité de couche n au travers d’une interface désignée par un identificateur appelé SAP(n)

9Réseuax : Architecture2009-2010

Modèle de référence OSI (3/5)Modèle de référence OSI (3/5)

PDU : Protocol Data UnitSDU : Service Data UnitPCI : Protocol Control Information

10Réseuax : Architecture2009-2010

Modèle de référence OSI (4/5)Modèle de référence OSI (4/5)

Relation directe (systèmes adjacents)

11Réseuax : Architecture2009-2010

Modèle de référence OSI (5/5) : diversModèle de référence OSI (5/5) : divers

Adaptation de la taille des unités de données

Multiplexage et éclatement des connexions

Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003

12Réseuax : Architecture2009-2010

Commutation de circuits (1/2)Commutation de circuits (1/2)

Concaténation de– supports physiques– ou de fractions de multiplex utilisant une technique de division fréquentielle

(bandes de fréquences) ou temporelle (intervalles de temps)

Réservation de ressources du réseau par connexion Débit constant dépendant des caractéristiques du réseau Utilisation d’un schéma d’adressage absolu Transparence du réseau à l’information transportée Retard faible et constant : mode bien adapté à des services isochrones

(voix, vidéo)

Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003

13Réseuax : Architecture2009-2010

Commutation par paquets (1/2)Commutation par paquets (1/2) Paquet = fraction de message de taille bornée supérieurement Mode permettant d’optimiser l’utilisation des liens (à l’accès ou entre

nœuds) par une technique de multiplexage temporel asynchrone (ou multiplexage statistique)

Débit dépendant de la source de trafic Retard variable, dû à la présence de files d’attente dans le réseau : bien

adapté au trafic de données

Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003

14Réseuax : Architecture2009-2010

Commutation par paquets (2/2)Commutation par paquets (2/2)

Types de service fourni :– service sans connexion CLNS ConnectionLess Network

Service ou service de datagrammes✓ schéma d’adressage absolu✓ commutation ‘sans mémoire’✓ exemple : réseaux IP (plus TCP/UDP)

– service avec connexion CONS Connection Oriented Network Service ou service de circuits virtuels

✓ circuits virtuels (ou canaux logiques) commutés ou permanents✓ schéma d’adressage relatif (numéro de voie logique)✓ contrôle de flux et procédures de reprise tronçon par tronçon (hop-by-hop)✓ exemples : réseaux X.25✓ techniques dérivées :

relais de trames (frame relay) relais de cellules (cell relay). Exemple : ATM Asynchronous

Transfer Mode

15Réseuax : Architecture2009-2010

Modes de commutation : résuméModes de commutation : résumé

Source : A.S. Tanenbaum – Réseaux – InterEditions 1997

16Réseuax : Architecture2009-2010

Types de réseauxTypes de réseaux

Réseaux locaux d’établissement LAN Local Area Networks– réseaux privés utilisant principalement une transmission en bande de base sur un

support privé (câble, paires torsadées, fibre optique, ondes radio…)– protocoles de communication d’égal à égal (peer-to-peer) gérés par la (sous-)

couche MAC Medium Access Control– exemples :

✓ bus à contention IEEE 802.3 (Ethernet)✓ bus à jeton IEEE 802.4✓ anneau à jeton IEEE 802.5✓ anneau FDDI (Fiber Distributed Data Interface) ISO 9314

Réseaux métropolitains MAN Metropolitan Area Networks– couverture : campus, ville– exemples :

✓ anneau FDDI✓ bus DQDB Distributed Queue Dual Bus

Réseaux à longue distance WAN Wide Area Networks– réseaux publics ou privés– techniques de transmission :

✓ multiplexage FDM (Frequency Division Multiplexing)✓ multiplexage TDM (Time Division Multiplexing)

plésiochrone : T1/E1, T3/E3 synchrone : SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

– techniques de commutation : circuits, paquets, trames, cellules