8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 1
Interconnexion et conception de
rseaux
Cours de 24 h pour 3ime anneEcole dingnieurs rseaux
2002
Jean-Luc Archimbaud CNRS/UREC
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 2
Interconnexion et conception de rseaux
Rseau :
Quest-ce ?
Plusieurs rseaux interconnects? rseau
Dans le cours : rseau informatique dentreprise decampus
Concevoir un rseau cest actuellement :
Faire voluer lexistant
Rflchir toutes les couches
Tranches? Applications
Utiliser les services des oprateurs sous-traitance
Travail de puzzle : assemblage de briques
Matriel - logiciel
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 3
Concevoir un rseau cest dfinir Larchitecture physique (rseau = cble)
Carte des sites btiments salles connecter
Les supports physiques
Les quipements actifs
Larchitecture logique (rseau = rseau IP) Les protocoles
Plan adressage Routage
Ladministration des quipements - surveillance
Les services rseaux DNS (nommage), Messagerie, Web,
Les outils de scurit
Les connexions avec lextrieur : Internet,
Adapte aux quipements - besoins des utilisateursStations Serveurs Applications
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Plan du cours
Rseaux locaux - LAN
Liens physiques - cblage : Coax - TP FO sans fil
Cblage de btiment
Protocoles niveau 1-2 : Ethernets FDDI
Rappels : caractristiques du protocole IP
Elments actifs dinterconnexion Eth-IP Rpteurs hubs (Ethernet)
Ponts (Ethernet)
Commutateurs Ethernet
Routeurs (IP)
Commutateurs-routeurs (Ethernet-IP)
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Plan du cours
Liaisons longues distances
Liaisons physiques
Commutes RTC, RNIS, ADSL, X25, loues LS
Modems
ATM
Objectifs
QoS : Qualit de Service
Couches 1 et 2
Commutateurs et routage
Architectures LS et LANE
Bilan
Exemples darchitecture
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Plan du cours Architecture logique IP
Adresses IP
Plan adressage IP
Routage IP
Exemples de rpartition dutilisateurs et de services
Architecture ATM : classical IP
MPLS
Intgration voix-donnes (tlphonie informatique) Pourquoi ?
Diffrents niveaux dintgration
Tlphonie sur IP Services rendus
H323
SIP
Bilan aujourdhui
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Plan du cours Rseaux virtuels
Pourquoi ?
VLAN
Avec ATM
VPN (PPTP, L2TP, IPsec)
Services dinterconnexion de France Tlcom
Interconnexion niveau 2 moyen dbit
Interconnexion niveau 2 haut-dbit
Services (entreprises)
Services assurer couche 7 Noms
Messagerie
Annuaire
Services Web
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 8
Plan de cours Qualit de service IP rappels
RSVP
DiffServ
Fonctions annexes de certains quipements actifs Rappels
NAT
Filtrage
Multicast Gestion des files dattente
Administration de rseau
Quoi ? Equipes, standards
Configuration, surveillance, dpannage
Stations dadministration
Mtrologie
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Plan du cours
Quelques lments de scurit
Accs lInternet
Accs depuis lInternet
A lIntranet
Aux serveurs Internet
Construction dun rseau solide
Etudes de cas
Rseau de petit laboratoire clat Rseau de campus
Gros site dune entreprise
Rseau Renater (national)
Entreprise multi-sites
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Bibliographie Computer Networks 3rd edition (Tanenbaum)
TCP/IP Illustrated, Vol 1 - W. Richard Stevens
Constructeurs (white papers) CISCO : http://www.cisco.com
Elements dinterconnexion Ethernet http://www.unige.ch/dinf/jfl/elem/index.htm
Pointeurs cours, mmoires http://reseau.plisson.org/
Cours UREC http://www.urec.cnrs.fr/cours/
Moteurs de recherche
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 11
LAN : dimension LAN : Local Area Network
Un tage
Un btiment
Diamtre < 2 km
Un site gographique : domaine priv
Plusieurs btiments (site-campus) Interconnexion de LAN
MAN : Metropolitan Area Network Dimension dune ville
Diamtre < 10 km
Domaine public : service doprateurs locaux
WAN : Wide Area Network Trs longues distances : oprateurs (inter)nationaux
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 12
LAN : Liens physiques : critres choix En thorie : proprits physiques
En pratique : Cot
Cble (media)
Connecteurs (connectique)
Emetteurs et rcepteurs
Installation : pose (tirer des cbles)
Immunit aux perturbations Foudre, lectromagntiques,
Longueur maximum possible entre deux quipementsactifs (? minimiser le nb)
Cot quipement
Besoin alimentation lectrique,
Dbits possibles (surtout dbit max) : bps
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 13
LAN : liens physiques : cble coaxial Bande de base : Baseband
50 ohm transmissions numriques quelques kms
Ex : Ethernet cble jaune bus - prises vampires - 10base5 (500m)
Large bande : Broadband (LAN, MAN, WAN) 75 ohm transmissions analogiques 100 kms
Plusieurs bandes de frquences? plusieurs flux
Ex : cble tlvision
Bons dbits (Gbits/s) et distances, bonne immunit
Problme : cher
Equipements - encombrement ( = 1 cm) difficult de la pose
Nest plus utilis pour le LAN informatique Il peut rester quelques cbles coaxiaux jaunes Ethernet et
Ethernet fin (Bande de base) : 10base2 (185 m) - Prises en T
Utilis dans le rseau cble des villes Connexion ordinateur : Carte 10BaseT Modem Cble (TV)
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LAN : cble coaxial fin et prise en T
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 15
LAN : Liens physiques : TP TP : Twisted Pair : Paire torsade
Fil de cuivre isol de diamtre 1 mm
Utilis depuis trs longtemps pour le tlphone
TP catgorie (type de TP mais aussi composants) 3 : jusqu 16 Mhz : trs rpandu aux USA
4 : jusqu 20 Mhz : peu util is
5 : jusqu 125 Mhz : le plus rpandu actuellement
Cbles 4 paires avec des pas de torsades diffrents
5E : amlioration du cblage 5 (Gigabit Ethernet)
6 : jusqu 250 Mhz
7 : jusqu 600 Mhz
Blindage des cbles : UTP : Unshielded : pas de blindage
STP : Shielded : blindage avec tresse mtallique
FTP : Foiled : entoure dun feuillard daluminium
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LAN : Liens physiques : TP Nombre de paires utilises : 2 4 suivant lutilisation
Connexions point point : architecture en toile
Connecteurs RJ45 : 4 paires
Avantages :
Cblage universel : informatique et tlphone
Dbit : plusieurs Mbits/s et Gbits/s sur 100 m (jusqu quelques
centaines)
Cble et pose peu chers
Dsavantages :
Trs sensibles aux perturbations (lectromagntiques, )
Courtes distances
Beaucoup de cbles : pose par professionnels
Cest le media le plus utilis lintrieur des btiments
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LAN : photos TP et RJ45
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LAN : Liens physiques : FO FO : Fiber Optic : Fibre Optique
2 types : multimode - monomode
Multimode : rayons lumineux avec rflexions : dispersion
Cur optique : diamtre 50 ou 62.5 microns
Gaine optique : 125 microns
Multimode 50 ou 62.5 (le plus courant aujourdhui)
Monomode (single mode) : rayons lumineux en ligne droite
Cur optique avec un diamtre plus petit : 9 microns Gaine optique : 125 microns
Monomode pour de plus longues distances et plus haut dbits
Plusieurs fentres de longueurs donde possibles pour lefaisceau lumineux mis
Fentres dmission centres sur : 850, 1300 et 1550 nm
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LAN : Liens physiques : FO
Connectique :
Epissures (dfinitif) ~ soudures
Connecteurs : les plus rpandus :SC (encliquetage) et ST (baionnette)
Emetteurs :
Photodiodes (LED) : multimode, dbits moyens,distances courtes-moyennes, peu chers
Lasers : multi ou monomode, trs hauts dbits,
longues distances, plus chers Plus faciles installer sur de la fibre multimode
Unidirectionnel : 2 FO pour une liaison
Cbles gnralement de 2 40 fibres
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 20
LAN : Liens physiques : FO Budget optique :
Emetteur-rcepteur : quelle attnuation optique maximale
possible peut-on avoir ?
Ex 12 dB
Affaiblissements dans chaque liaison
Distance : lg de fibre : 3.5 dB/km pour FO 62.5 - 850 nm
Connectique : pissure : 0.2 dB, connecteur : 2 dB,
Dtrioration des lments
Affaiblissement total de la liaison < budget optique
Multiplexage optique
Multiples longueurs dondes sur une mme fibre
Protocole DWDM (Dense Wavelengh Division Multiplexing)
Mutiplexeurs, dmultiplexeurs, commutateurs optiques
Choix n fibres ou multiplexage optique : cot
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LAN : Liens physiques : FO
Avantages-inconvnients
Dbits possibles trs levs (potentiellementimmenses)
Longues distances (dizaines voir centaines de km)
Insensible aux perturbations lectromagntiques
confidentialit
Utilisation
Cest le support maintenant le plus utilis en
interconnexion de btiments, en MAN et WAN Quelques fois en cblage de stations : cher
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LAN : photos de FO et connecteurs
Connecteur SC Connecteur ST
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LAN : sans fil
Liaisons radio LAN (R-LAN - WIFI) : 2.4 GHz
Architecture toile
Carte sur stations (PC, ) avec antenne
Concentrateur avec antenne : borne
Connect au rseau cbl : borne
Normes IEEE 802.11 Mme rle que 802.3 pour Ethernet
Distance max station-borne : entre 50 et 200 m
Dbits max 11 Mbits/s partags (802.11b) : 10 M 10 m, 1 M 50 m
Evolutions : Jusqu 54 Mbps (802.11a), 20 Mbps et + (802.11g)
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LAN : R-LAN Utilisation : intrieur de btiment (en R-LAN)
Liaisons provisoires : portables, confrences,
Locaux anciens et protgs (impossible deffectuer uncblage)
Problmes Dbit limit
Scurit : diffusion Contrle de lespace de diffusion
WEP (Wired Equivalent Privacy)
Fixe les adresses Ethernet
Considre comme externe : ajout IPSec,
Se dploie trs fortement actuellement
MAN aussi : boucle locale radio (BLR 8M)
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 25
LAN : sans fil
Liaisons laser
Depuis de nombreuses annes
Point point : interconnexion de rseaux
Distance : 1 ou 2 km sans obstacle
Dbits : plusieurs Mbits/s
Utilisation :
Quand cot tranches trop lev ou domaine public
Liaison provisoire
Problme : rglage de la direction du faisceau
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LAN-MAN : sans fil Faisceaux hertziens : de 2.4 40 GHz
Pas les mmes frquences que R-LAN
Demande une licence lART et une redevance
Maxima de dbit : de lordre de 2 - 34 voir 155 Mbits/s jusqu plusieurs km
Interconnexion de rseaux (et tlphone)
Utilisation : Plutt en MAN Demande une solide tude pralable (obstacles )
Interconnexion de sites distants sans besoin doprateur
Utilis par les oprateurs (France Tlcom )
Satellite : pas en LAN ! Service doprateur
Quand FO non disponible
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LAN : cblage de btiment (TP)(vocabulaire)
Construction dun btiment : pr-cblage
TP : cblage courants faibles : informatique et tlphone
Rpartiteur : local technique Nud de concentration et de brassage
Arrives-dpart des liaisons, quipements actifs
Dans un grand btiment 1 rpartiteur gnral : RG
n sous-rpartiteurs : SR
Entre RG et SR : cblage primaire : rocades ou colonnes
Entre SR et prises stations : cblage horizontal
Structure toile
Cbles - connecteurs cordons - jarretires baies debrassage
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LAN : cblage de btiment (TP) Chemins de cbles :
gaines techniques
faux plafond
goulottes,
Bureaux : Prises murales
Recommandation CNRS : 3 prises (tl + info) par personne
Tests aprs installation : cahier de recette Certification (classe dinstallation : classe D)
Rflectomtrie
Etiquetage plans : obligatoire Base de donnes pour le systme de cblage ?
Travail de spcialistes
Sans bon cblage, pas de bons servicesCblage : fondations du rseau
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LAN : Photo baie de brassage optique
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 30
LAN : tous les Ethernets Protocoles pour LAN (au dpart)
Gigabit Eth : protocole diffrent (sauf trame)? MAN
Trame Adresse destination (MAC address) : 6 octets 08:00:20:06:D4:E8
Adresse origine (MAC address) : 6 octets
Type (IP = 0800) ou longueur (IEEE 802.3) : 2 octets
Donnes : taille variable < 1500 octets
Adresses (6 bytes) MAC address Station : unique
3 premiers octets : constructeur
CISCO 00:00:0C
Sun 08:00:20
HP 08:00:09
3 octets suivants : coupleur
Broadcast : FF:FF:FF:FF:FF:FF
Multicast : 1er octet impair
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LAN : Ethernet 10 M - 10Base5
Protocole : Ethernet IEEE802.3
Dbut 1980
Conu pour 10Base5 : bus : coaxial : diffusion
Mthode daccs : CSMA-CD
Carrier Sense Multiple Access-Collision Detection
Accs multiple et coute de porteuse Dtection decollision
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 32
LAN : Ethernet 10 M - 10Base5 10 Mbits/s (partags)
CSMA-CD : Emet quand le media est libre
Si autre signal sur le media durant mission : arrte lmission
RTD : round trip delay < 51.2 s? lg max rseau
Taille minimum trame envoye (correcte) : 64 bytes
Quand trame taille < 64 bytes : collision
10Base5 : 5 cbles 500 m avec rpteurs : 2.5 km
Problmes 10Base5 Cot : cble et connectique
Sensibilit aux perturbations lectromagntiques
Besoin dune mme terre
Solution bas prix : 10Base2 Thin Ethernet - 185 m - stations en coupure
10Base5 et 10Base2? 10BaseT
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 33
LAN : Ethernet 10 M - 10BaseT
CSMA-CD, 10 Mbits/s, RTD < 51.2 s
Cble : paire torsade : UTP 5 RJ45
Architecture toile : centre : hub (multi-rpteur)
Distance max hub-station ou hub-hub : 100 m
4 hubs max entre 2 stations : 500 m lg max
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 34
LAN : Ethernet 10 M : 10BaseF
Pbs 10BaseT : perturbations distance
? 10BaseF
CSMA-CD, 10 Mbps, RTD < 51.2 s
Liaison : 2 FO multimode 50 ou 62.5
Connecteurs SC ou ST
Station Rpteur : 1 km Rpteur Rpteur : 2 km
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 35
LAN : Ethernet 10 M
Rseau au sens Ethernet : domaine de broadcast
Avantage : protocole simple
Problmes :
Dbit limit (10 M partag)
Distances limites
Dpendance vis a vis de son voisin (collisions, charge)
Broadcast : charge
Pas de confidentialit (diffusion)
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 36
LAN : Ethernet 100 M 1000 M 100BaseT (IEEE802.3U) Fast Ethernet 1995
Idem 10BaseT (CSMA/CD, RJ45, )avec dbit x 10 et taille rseau / 10
TP (100BaseT) ou FO (100BaseF)
Distance max : Hub Station : 100 m (TP) - 412 m (FO)
Lg max rseau 100BaseTX : 250 m
Utilisation : serveurs? stations
Auto-ngociation dbit : 10 ou 100
1000Base Gigabit Ethernet Idem 100Base avec dbit x 10 Taille min trame : 512 bytes
Cblage FO ou TP de trs bonne qualit
Point point, pas de diffusion
Full duplex possible
Utilisation : Serveurs - Backbone Campus MAN
ATTENTION : toutes les distances max Ethernet cites :rseau uniquement avec rpteurs-hubs
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 37
LAN : Ethernets 10Base5
10 Mbits/s - Coax jaune - Lg maxrp station : 500 m
10Base2 10 Mbits/s Coax fin Lg max rp station : 185 m
10BaseT (IEEE802.3 1990) 10 Mbits/s 2 paires UTP Lg max hub-station : 100 m
1 paire pour chaque sens de transmission
10BaseFL 10 Mbits/s 2 FO (1 pour chaque sens)
Lg max rp et/ou stations : 2 km avec multimode 62.5
100BaseTX 100Mbits/s - 2 paires UTP catgorie 5
Lg max hub-station : 100 m (rseau 250 m)
100BaseT4 (peu utilis) 100Mbits/s - 4 paires UTP Catgorie 3 ou 4
Lg max hub-station : 100 m (rseau 250 m)
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 38
LAN : Ethernets 100 BaseFX
100 Mbits/s 2 FO
412 m (HD) ou 2 km (FD) multimode 62.5
20 km monomode
1000BaseSX (IEEE802.3z)
Sur 2 FO avec longueurs donde 850 nm
Lg max : multimode 50 550 m 62.5 220 m
1000BaseLX (IEEE802.3z)
Sur 2 FO avec longueurs donde 1300 nm
Lg max : multimode 50 550 m - monomode 5 km et plus
1000BaseT (IEEE802.3ab 1999)
Sur 4 paires UTP Cat 5E
Longueur max 100 m
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 39
LAN : schma rseau campus de Jussieu
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 40
LAN : FDDI
FDDI : Fiber Distributed Data Interface
Protocole pour rseau local informatique
Dbit 100 Mbits/s (partag)
Anneau 2 FO multimode
Nud : station (SA/ DA)-concentrateur-routeur
Rseau max : taille 100 km, 500 stations
C
SSS
S R
S S S S
Ethernet
S
S
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 41
LAN : FDDI
Accs au support par jeton (3 octets)
Un jeton circule sur lanneau
Une station qui veut mettre
Capture le jeton
Envoie les trames de donnes
Libre le jeton
Retire ses trames au passage suivant
Une station rceptrice Lit les trames qui lui sont adresses
Modifie un champ des trames (FS) pour indiquerquelle a lu la trame
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 42
LAN : FDDI
Trame
Adresse destination (6 octets idem Ethernet)
Adresse source
FS (Frame Status)
Erreur
Adresse reconnue
Trame lue
Donnes : lg max 4500 octets
Pb : station FDDI? station Ethernet
Taille des trames FDDI jusqu 4500 bytes alors quemax Ethernet est 1500
Solution pour IP : fragmentation IP
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 43
LAN : FDDI
Circulation normale : anneau primaire
Coupure anneau
Rebouclage de lanneau
Mise en fonction : anneau secondaire
C
SSS
S R
S S S S
Ethernet
S
S Anneau primaire
Anneau secondaire
Fonctionnement normal
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 44
LAN : FDDI
C
SSS
S R
S S S S
Ethernet
S
S Anneau primaire
Anneau secondaire
C
SSS
S R
S S S S
Ethernet
S
S Anneau primaire
Anneau secondaire
Coupure de lien
Arrt de station
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 45
LAN : FDDI
Possibilit davoir des stations prioritaires
CDDI : FDDI sur paire torsade
Bilan :
FDDI trop cher pas assez de dbit
Maintenant remplac par Ethernet 100 ou Giga
Bon example de rseau anneau jeton
C
SSS
S R
S S S S
Ethernet
S
S Anneau primaire
Anneau secondaire
Coupure lien station simple attachement
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 46
Rappels : caractristiques IPv4 Protocole rseau : couche 3
Mode non connect
Elments dun rseau IP : Stations, rseaux (sens niv2), routeurs
Informations : datagrammes (paquets)
Entte datagramme : Version (4)
TOS Type of Service : qualit de service
TTL Time To Live : 60? 0 (-1 chaque routeur)
Identification protocole de transport (TCP, UDP, ICMP, )
Adresse IP de la station origine
Adresse IP de la station destinataire
Taille datagramme < 64 KoctetsSouvent de taille denviron 512 ou 576 bytes
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 47
IPv4 : couche 4 Couche 4 :protocole entre stations (pas entre routeurs)
TCP : Transmission Control Protocol
Paquet TCP = segment
Mode connect
Transport fiable (contrle derreurs, accuss de rception,
retransmission, )
Spcification des applications : numros de port (origine,
destination) dans le segment
Fentrage Slow start : sadapte tous les dbits
UDP : User Datagramm Protocol
Pas de contrle
Mode non connect
Spcification de lapplication : numros de port (orig, dest)
Protocole lger, permet multicast-broadcast facilement
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 48
IPv4 : ICMP
ICMP : Internet Control Message Protocol
RFC792
Messages de contrle mis par les stations oules routeurs
Messages :
Ralentir le dbit dmission Destination inaccessible
Demande decho
Rponse echo
Time To Live exceeded
Redirection
.
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 49
IPv4 : couche 2
IP / couche 2 : les datagrammes IP peuvent tretransports par tous les types de rseaux :
Ethernet RFC894 et RFC1042
Liaison srie : point point (PPP RFC1331-1332)
ATM (RFC1577)
FDDI
X25
@ IP? @ couche 2 ? Ethernet, FDDI : broadcast : ARP, RARP
ATM : serveur ARP
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 50
IPv4 : exemple trame Ethernet (TCP)Une trame Ethernet avec un segment TCP a la forme :
Entte Ethernet @ Ethernet destination
@ Ethernet origine
Type = 800
Entte IP
Indication TCP @ IP origine
@ IP destination
Entte TCP Numro de port source
Numro de port destination
Donnes
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 51
IPv4 : adresses
4 bytes 194.220.156.3
Chaque coupleur de station ou de routeur a uneadresse
Partie rseau (IP) : 194.220.156
Partie station (IP) : 3
Routeur : spare (interconnecte) 2 rseaux IP
Adresses (IP) de broadcast et de multicast
194.220.157.255 : broadcast sur rseau IP194.220.157.0
Dtails dans les cours suivants
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 52
Elments dinterconnexion
Ethernet - IP
Pourquoi ? Problmes
Rpteurs Hubs (Ethernet)
Ponts (Ethernet)
Commutateurs Ethernet
Routeurs (IP) Commutateurs-Routeurs (Ethernet-IP)
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 53
Elments dinterconnexion : pourquoi ? R-amplifier les signaux
Electriques - optiques
? Augmenter la distance maximale entre 2 stations
Connecter des rseaux diffrents
Supports : Coax, TP, FO, Radio, Hertzien,
Protocoles niveau 2 : Ethernet, FDDI, ATM, rieur
Limiter la diffusion (Ethernet)
Diminuer la charge globale
Limiter les broadcast-multicast Ethernet (inutiles)
Diminuer la charge entre stations Limiter la dpendance / charge des voisins
Objectif in fine : garantir une bande passante disponible (une qualit deservice) entre 2 stations
Limiter les problmes de scurit
Diffusion? coute possible : pas de confidentialit
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 54
Elments dinterconnexion : pourquoi ? Restreindre le primtre de la connectivit dsire
Extrieur? Intrieur : protection contre attaques (scurit)
Intrieur? Extrieur : droits de connexion limits
Segmenter le rseau :
Un sous-rseau / groupe dutilisateurs : entreprises, directions,
services, )
Sparer ladministration de chaque rseau
Crer des rseaux rseaux virtuels
Saffranchir de la contrainte gographique
Pouvoir choisir des chemins diffrents dans le transportdes donnes entre 2 points
Autoriser ou interdire demprunter certains rseaux ou liaisons
certains trafic
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 55
Elments dinterconnexion : problmes
Elments conus pour rpondre a des besoins :
Qui ont volu au cours du temps
Dure de vie courte des quipements
Toujours mieux et moins cher
Rapidement moindre cot : pragmatique
Chaque lment offre certaines fonctions
les prioritaires du march de lpoque
? Problmes :
Classification, frontires sont un peu complexes
Terminologie imprcise (dpend du contexte)
Commerciaux rarement techniciens
Attention : le choix est un compromis entre les
fonctions dsires et le cot
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 56
Elments dinterconnexion : rpteur
Rpteur (Ethernet)
Boite noire ddie
Remise en forme, r-amplification des signaux(lectroniques ou optiques)
But augmenter la taille du rseau (au sens Ethernet)
Exemple : distance maxentre stations A - C : 500 m? 1000 m
Repeteur
Station A Station B
Station C
Coax 1
Coax 2
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 57
Elments dinterconnexion : rpteur Travaille au niveau de la couche 1
Ne regarde pas le contenu de la trame
Il n'a pas d'adresse Ethernet
Transparent pour les stations Ethernet
Entre supports coaxiaux, TP et FO
Avantages
dbit 10 Mb/s
pas (ou trs peu) d'administration
Dsavantages
Ne diminue pas la charge
Ne filtre pas les collisions
Naugmente pas la bande passante
Pas de possibilit de rseau virtuel (VLAN)
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 58
Elments dinterconnexion : hub
Hub : muti-rpteur : toile (obligatoire TP)
Idem rpteur pour :
Fonctions, avantages, dsavantages
Pour Eth 10 et 100
Ex : Hub 8 ports TP
HUB Station
StationStation
Station
Station StationStation
d < 100 m
HUB Station
Station
10 M
10 M10 M
10 M
10 M
10 M
10 M 10 M
10 M
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 59
Elments dinterconnexion : hub Fonction annexes :
Affectation dune @ MAC (@ Eth) chaque brin : scurit
Auto-negotiation dbit hub 10-100 (IEEE 802.3u)
Surveillance SNMP
Nombre maximum sur rseau Ethernet 10Base5 : 4 rpteurs
10BaseT : 4 hubs
Distance max entre 2 stations : 500 m
100BaseT : 4 hubs
Mais distance max entre 2 stations : 250 m
1000BaseX : utilise des commutateurs Utilisation actuelle
En extrmit de rseau (stations utilisateurs)
Remplacs par des commutateurs Ethernet
En cur de rseau, pour serveurs, et mme pour stations
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 60
Elments dinterconnexion :hub
Remarque : borne sans fil 802.11b = hub
Face arrire hub stackable
3 x 24 ports TP (prises RJ45)
1 port FO (2 FO)
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 61
Aussi appel rpteur filtrant ou "bridge"
Niveau de la couche 2 Traitement : valeur @ MAC destinataire? transmet
ou non : trafic A-D ne va pas sur coax 2
Localisation des @ MAC des stations par coute(auto-learning) ou fixe
Ignor des stations (transparent)
Elts dinterconnexion : pont (Ethernet)
Station A Station D
Station C
Coax 1
Coax 2
PONT
Station B
500 m
500 m
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 62
Elts dinterconnexion : pont
Avantages
Augmente la distance max entre 2 stations Ethernet
Diminue la charge des rseaux et limite les collisions
Le trafic entre A et D ne va pas sur Coax2
Remplacs en LAN par les commutateurs
Fonctions supplmentaires : cf commutateurs
Ponts distants
Ethernet Liaison spcialise (cuivre ou hertzienneou laser)
Encore utiliss
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 63
Elts dinterconnexion : commutateur
Commutateur Switch Ethernet de niveau 2
10, 100, 1000 Mb/s TP ou FO
Fonction : multi-ponts, cur dtoile
Commute les trames Ethernet sur un port ou unautre
Matrice de commutation
COMM Station
StationStation
Station
Station StationStation
d < 100 m
HUB Station
Station
1 G
10 M
100 M
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 64
Elts dinterconnexion : commutateur Mmes fonctions et avantages que le pont +
augmentation de la bande passante disponible
Matriels - logiciel
Chassis ou boitier
Cartes : 2 ports FO, 8 ports TP avec dbits 10, 100, 1000 Mb/s
Systme dexploitation
Configuration : telnet, client Web
Surveillance : SNMP
Quelques critres de choix techniques (performances)
Bus interne avec un dbit max : 10 Gb/s
Vitesse de commutation nb de trames / s
Bande passante annonce : 24 Gb/s
Nb dadresses MAC mmorisable / interface
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 65
Elts dinterconnexion : commutateur
Permet : Ethernet Full duplex (TP ou FO)
Emission et rception en mme temps : 2x10 ou 2x100
Auto-negotiation possible (IEEE 802.3u)
Fonctions supplmentaires
Auto-sensing dbit (IEEE 802.3u)
Affectation statique d@ MAC et filtrage au niveau 2
Spanning Tree : vite les boucles
Construction dun arbre
A un instant : un seul chemin utilis
Rseaux virtuels : VLAN
Port dcoute qui reoit tout le trafic des autres ports
Analyseur
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 66
Elts dinterconnexion : commutateur
Limitations dun rseau de commutateurs
Thoriquement pas de distance maximum
Broadcast et multicast diffuss partout
1 seul rseau IP possible
Trs rpandu :
Local : workgroup switch
Campus : complt par le routeur (plus lent etplus cher)
Remplac par le commutateur-routeur (plus cher)quand besoin
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 67
Elts interconnexion :
commutateur et hubs
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 68
Elts interconnexion : routeur (IP)
Niveau 3 : aussi appel commutateur niveau 3
Il y a des routeurs multi-protocoles
On ne parlera que de IP
Interconnecte 2 ou plus rseaux (ou sous-rseaux) IP
Station
Station
Station
hub
Routeur
Ethernet
192.88.32.0
COMMEth Station
Station
Station
Station
Ethernet
192.99.40.0
COMM
ATM Station
Station
ATM129.88.0.0
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 69
Elts interconnexion : routeur (IP)
Table de routage / @ IP destination
Nest pas transparent pour les stations
Chaque station doit connatre l@ IP du coupleur durouteur pour le traverser
Pour le protocole Ethernet
Cest une station Ethernet
Chaque port possde une adresse Ethernet
Matriels
Chassis ou boitier
Cartes : 2 ports FO, 8/16/24/32/48/64 ports TP avecdbits 10, 100, 1000 Mb/s, LS, ATM, FDDI
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 70
Elts interconnexion : routeur (IP)
Logiciel performances
Systme dexploitation
IOS CISCO
Configuration : avec telnet ou navigateur
Surveillance : SNMP
Performances :
Nb de paquets routs/s
Routage : ASIC
Un PC Linux avec 2 cartes Ethernet peut faire
fonction de routeur
Fonctions annexes : chapitre ultrieur du cours
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 71
Elts interconnexion :
Commutateur-routeur (IP) Multilayers switch
Runion des fonctions commutateur et routeurdans une seule boite
On peut configurer certains ports en
commutation, dautres en routage
Lquipement tout faire
Mais pour le configurer il est ncessaire davoir dfini
larchitecture que lon veut mettre en place Maintenant trs performant avec des prix trs
comptitifs
Remplace les routeurs et les commutateurs
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 72
Elts interconnexion : commut-routeur
Exemple de rseau de laboratoire
COMMUTATEUR-ROUTEUR
CAMPUS
FO
1GFO
Serveur 1
Serveur 2
100M
TP
1 G
100M
TP
S1S2 S3 S4 Mail WWW
10M
TP
10MTP
10MTP
10M
TP
10M
TP
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 73
Elts interconnexion : commut-routeur
Peut-tre quivalent :
ROUTEUR
CAMPUS
Serveur 1 Serveur 2
S1
S2 S3
S4
Mail WWW
COMMUT
COMMUT
COMMUT
3 (sous-)rseaux IP :Serveur 1, Serveur2 S1, S2, S3, S4 Mail, WWW
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 74
Elts interconnexion : action /trameTrame Ethernet contenant un datagramme TCP
Entte Ethernet
@ Ethernet destination? Pont - Commutateur
Entte IP
@ IP destination? Routeur
Entte TCP
Numro de port destination? Station (choix du service)
Donnes? Application
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 75
Elts interco : Architecture Eth - IP
Dans une entreprise
Entre stations utilisateurs dun service
Hubs ou commutateurs
Entre serveurs ou stations demandant du dbit(graphiques, ) dun service
Commutateurs
Entre services
Commutateurs ou routeurs Entre lentreprise et lextrieur (Internet)
Routeurs
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 76
Ex interconnexion de rseaux Ethernet
Station M
Station L
Station K
hub
Routeur
COMMEth Station F
Station G
Station H
COMM
Eth Station J
Station I
Station E
Station D
hub
Station C
Station A
hub Station B
Pont
Station N
Station O
hub
PontStation P
Station QStation R
10 M
10 M
10 M 10 M
10 M
100 M
100 M
100 M100 M
10 M
10 M
100 M
2 M
100 M10 M
10 M
10 M
10 M10 M
10 M
10 M
10 M
10 M
10 M
100 M
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 77
Ex interconnexion de rseaux Ethernet Trame Eth A? C. Arrive -t- elle B ? E ? F ?
Trame Eth P? O. Arrive-t-elle N ? M ?
Trame Eth R? Q. Arrive -t-elle I ? J ?
Trame Eth A? L. Arrive-t-elle K ?
A -> Broadcast Eth. Arrive -t-il B ? D ? G ? R ?
L? Broadcast Eth. Arrive-t-il K ? O ? D ?
Collision possible entre les 2 trames :
A?B et D? E ? O? N et M? L ?
G? H et E? F ?
B a un coupleur dfectueux (envoie des trames sans coute?
collisions). Cette station perturbe t-elle A ? E ? G ? R ?
F dans le mme cas. G est-elle perturbe ?
O dans le mme cas. M est-elle perturbe ?
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 78
Ex interconnexion de rseaux Ethernet B met un flot de donnes de 5 M b/s vers A en continu. Quelle
bande passante (thorique) reste-t-il A ? C ? E ? F ? R ?
G met un flot de donnes de 5 M b/s vers H en continu. Quelle
bande passante (thorique) reste-t-il F ? E ?
G met un flot continu de broadcast 20 Mbps. Quelle bande
passante (thorique) reste-t-il H ? E ? B ? R ?
O met un flot de broadcast 2 Mbps. Quelle bande passante reste-t-
il entre N et M ?
Les flots de donnes en parallle suivants sont ils possibles ?
10 Mb/s A-B et 10 Mbps D-E ?
100 Mb/s R-Q et 10 Mbps I-J ?
10 Mb/s O-N et 10 Mb/s L-M ?
10 Mb/s F-G et 10 Mb/s F-H ?
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 79
Liaisons longues distances - oprateurs Liaisons
Commutes = temporaires? partages
Pb : phase (+ ou - longue) dtablissement de connexion et dedconnexion? difficile pour un serveur
Permanentes : entre 2 points fixes
LS : Liaisons Spcialises Lignes Loues
Oprateurs Oprateurs Telecom traditionnels : FT, Cegetel,
Mais aussi SNCF, socits dautoroutes,
Liaisons : FO, cbles cuivre, liaisons hertziennes,
Equipements : (d)multiplexeur, commutateurs (en tous genres),
Offres sur mesure - contrats spcifiques
Offres catalogue : tudies ici
Les services valeur ajoute (dinterconnexion) seronttudis dans un chapitre ultrieur
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 80
Liaisons longues distances : utilisations
Entreprises :
Liaisons inter-sites
Louent des liaisons spcialises aux oprateurs
Cot dinstallation + cot de location
Particuliers ou petites agences :
Particulier - domicile? entreprise
Agence? sige
Utilisent les rseaux commuts
Gnralement : cot dinstallation + location +utilisation
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 81
Liaisons commutes : RTC
Rseau Tlphonique Commut
Equipement : modem V90 56.6 Kb/s (rception)
Emission 33.6 Kb/s
Modem micro : interne, externe sur port srie
Particulier/agence? LAN Entreprise
Micro - Modem RTC Serveur daccs RTC (poolde modems Concentrateur - Routeur) LAN(Ethernet) entreprise
Fonction de r-appel : cot et scurit
Authentification des utilisateurs : protocole serveur RADIUS
Micro Modem RTC Fournisseur daccsInternet Connexion Internet Routeur (Garde-
barrire) - LAN entreprise
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 82
Liaisons commutes : RTC
IP
Protocole niveau 2SLIP? PPP (Point to Point Protocol)
Micro : @ IP statique ou dynamique (DHCP)
Liaison non permanente
Le micro ne peut pas tre serveur
Toujours trs utilis Rseau RTC partout
Toujours plus de dbit possible sur la paire torsade
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 83
Liaisons commutes : RNIS
Rseau Numrique Intgration de Service
ISDN (surtout Europe et Japon)
Rseau national de FT : Numris
Accs de base (particulier-agence) : 144 Kb/s
2 canaux B 64 Kb/s : tlphone + Internet par exemple
1 canal D 14 Kb/s : signalisation
Utilisation liaison tlphonique classique
25,5 E / mois en oct 02 (Numeris Itoo) Accs primaire (Entreprise : PABX) : ~ 2 Mb/s
30 canaux B 64 Kb/s + 1 canal D 64 Kb/s
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 84
Liaisons commutes : RNIS Connexion micro (particulier-agence)
Modem RNIS : carte micro ou modem externesur port srie
Modem RTC - Boitier RNIS avec 2 prisestlphoniques
Chemin : Micro Modem RNIS Rseau Numris (Modem RNIS) Serveur daccs RTC ou PABX -
Entreprise Interconnexion de sites : routeurs RNIS (2B + D)
IP : idem RTC : PPP
Lutilisation na jamais vraiment dcoll Europen, surtout franais : pas USA - Cher
Encore utilis en back-up ou pour liaisons provisoires
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 85
Liaisons longues distance : ADSL
ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line
xDSL : technologie pour transmission hautdbit sur le RTC
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 86
Liaisons longues distances : ADSL Modems :
512 Kb/s rception - 128 Kb/s mission
1 M b/s rception 256 Kb/s mission (ADSL Pro)
La liaison reste libre pour le tlphone
Bande de frquences utilise # frquences vocales
Filtres : chez particulier et au rpartiteur FT
Contraintes :
Poste tlphonique < 5 km dun rpartiteur FT
Le cas de 80 % des foyers franais
Que le rpartiteur FT soit connect un rseau ADSL
Abonnement
ADSL chez FT ou ailleurs
Chez un fournisseur accs Internet
Pack qui inclut les 2
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 87
Liaisons longues distances : ADSL Liaison particulier entreprise :
Micro coupleur Ethernet ou port USB Modem ADSL RTC
FAI ADSL Internet Routeur LAN Entreprise
IP : idem Ethernet
Connexion permanente :
Cot installation et mensuel (pas la consommation)
Possibilit de connecter un routeur ct particulier ou agence
mais fournisseur daccs obligatoire
Offre FT :
Sans Internet : 30 E / mois ou 107 E / mois (ADSL Pro) en oct 02 De plus en plus utilis
Pbs : monopole de FT, disponibilit selon le lieu
Devrait devenir laccs standard
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 88
Liaisons longues distances : X25
Rseau commutation de paquets :
Couches 2-3
Circuits virtuels
Adresses X25
Oprateur historique : Transpac
Accs jusqu 64 Kb/s (ou gure plus) Les serveurs vidotex (minitel) ont une
connexion X25
Remplac par IP sous toutes ses formes
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 89
Liaisons spcialises FT Transfix (nationales)
2.4 K b/s 34 Mb/s
STAS : Spcifications Techniques dAccs au Service
2.4 K 19.2 K : interfaces : V24, V28
64 K 34 M : interfaces : X24/V11 ou G703-G704
Modems fournis par oprateur
Liaisons internationales : idem nationales mais plus difficiles
mettre en place de bout en bout : sur-mesure
Connexions :
Routeurs
Ponts (distants)
Commutateurs ATM
PABX Tlphoniques
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 90
Liaisons longues distances : modems MOdulateur DEModulateur
Convertisseur digital/analogique ou adaptateurdigital/digital destin transporter des donnes surdes lignes point point
Plusieurs types de modems : RTC : Liaisons commutes : asynchrones
historiquement
LS : Liaisons permanentes : synchrones
RNIS
Cble
ADSL
TV
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 91
Modems RTC
Programmation :
Commandes AT (origine Hayes)
Fonctions : Contrle de flux XON/XOFF ou RTS-CTS
Correction derreur (MNP 34, V42, ARQ)
Compression (MNP5, MNP7, V42Bis)
Adaptation automatique dbits et fonctions
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 92
ATM : plan
Objectifs
QoS : Qualit de Service
Couches 1 et 2
Commutateurs
Routage
Architectures LS et LANE Bilan
Exemple
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 93
ATM : objectifs
ATM : Asynchronous Transfert Mode
Origine : CNET (FT R&D)
Oprateur tlphone lorigine
Supporter tout type de communicationVoix Vido - Donnes informatiques
Mieux utiliser la bande passante
Tlphonie longue distance
Fonctionner trs hauts dbits : Gbits/s Garantir une qualit de service (QoS) chaque
utilisateur (application) de bout en bout
Dmarche trs thorique
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 94
ATM : objectifs
Mmes protocoles et technologies en LAN, MANet WAN
Caractristiques des rseaux / services attendus
Bande passante (bps) partage : garantie si possible
Temps de latence (dlai de transmission) :minimum et constant si possible
Dpend distance, lments actifs, charge (files dattente)
Jitter (variation temps de latence) : min si possible
Taux de pertes : min si possible
ATM veut fournir ces services
? Protocoles et technologies complexes
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 95
ATM : Exemple de QoS : Tlphonie Entendre tous les mots
Faible taux de pertes
Contrainte : bit error rate < 10-2
Dbit constant garanti
Contrainte : 64 Kbits/s sans compression ---> 5 Kbits/s avec
Recevoir au mme rythme que l'mission
Temps de latence fixe : contrainte : jitter < 400 ms
Dialogue possible
Temps de latence faible
Poste avec annulation d'echo Retransmissions : inutiles
Mode connect bien adapt
Exemple d'incompatibilit (thorique)Tlphone et Ethernet
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 96
ATM QoS : classes de service
Problme : pour supporter toutes les qualits deservice sur tous les rseaux ATM il faudrait sur-
dimensionner :
Les liaisons : bande passante et caractristiques
Les quipements : performances et fonctionnalits
Solution ATM :
On regroupe les applications qui demandent desqualits de service similaires? 4 groupes
On dfinit 4 classes de services que peuvent offrir lesrseaux (liens et quipements) ATM quicorrespondent aux 4 groupes : UBR, ABR, CBR, VBR
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 97
ATM QoS : classes de services UBR Unspecified Bit Rate
Les applications peuvent mettre un flux variablejusqu un dbit maximum
Rseau : aucune garantie pas de contrle de flux
Service trs dgrad
ABR Available Bit Rate Pour supporter des applications qui peuvent utiliser
toute la bande passante disponible, avec un service Best Effort de type IP
Exemples : applications qui utilisent TCP (FTP,HTTP, ), interconnexion dEthernets
Services rseau Aucune garantie (bande passante, temps de latence, )
Mais mcanisme de contrle de flux
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 98
ATM QoS : classes de services CBR Constant Bit Rate
Pour supporter les flux dbit constant de donnes
Exemple dapplication : tlphone
Services rseau : bande passante rserve, temps de latence fixe
VBR Variable Bit Rate
Pour supporter les applications dbit variable mais qui
demandent certaines garanties (par exemple une bande passante
minimum garantie tous les instants) Exemple : multimdia : vido compresse dbit variable
Services rseau :
Bande passante minimum garantie
Bande passante maximum garantie pendant un temps maximum fix
Temps de latence
.
? Trs complexe raliser
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 99
ATM 1-2 : mode connect
Problme : quand demande-t-on une (des)qualit(s) de service au rseau ?
Statiquement : labonnement
(Ou lors de la conception du rseau)
A chaque session : mode connect
Ouverture dune connexion de bout en bout
En indiquant ce dont on a besoin
Transfert dinformations
Fermeture dune connexion
Appel destinataire (ouverture connexion)
Adresse destinataire? Numro de VP et de VC
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 100
ATM 1-2 : les cellules
Donnes dans des cellules
Taille fixe : 53 octets
Compromis
Petite (avantage : faible temps de propagation, )
Grande (avantage : moins de traitements, )
Facilite les implmentations hardware
Facilite l'allocation de bande passante
Ni dtection, ni rcupration d'erreur
En Tte Information (Payload)
53 Octets
5 Octets 48 Octets
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
51/161
51
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 101
ATM 1-2 : structure de la cellule
Champ Information
48 octets
GFC VPI
VPI VCI
VCI
VCI PT CLP
8 bits
HEC
GFC Generic Flow Control
VPI Virtual Path Identifier (8 bits : 256)VCI VirtualChannel Identifier
(16 bits : 64000 possibilits)
PT Payload Type
Message dadministration oudinformation
Etat de congestion(MAJ par commutateur)
CLP Cell Loss Priority"priorit" la destruction si 1
HEC Header Error Checksur l 'en-tte de la cellule
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 102
ATM 1-2 : UNI (standard)
UNI : User to Network Interface
Comment tablir une connexion
Comment la rompre
Format des paramtres de qualit de service
Dbit, taux derreur, temps de latence,
Format dadresse : 20 octets
Emetteur RcepteurRseau
Dbut de
l'appel
Setup
Call proceeding
Connect
Connect Ack, facultatif
Setup
Connect
Connect Ack
Call proceeding
Appeltermin
Appelaccept
Appel reu
Etablissement connexion
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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52
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 103
ATM 1-2 : adresses : 3 types
AFI : Identificateur de l'autorit et du format
HO-DSP : High Order Domain Specific Part, utilis pour supporter des protocoles de routages hirarchiques.
ESI : End System Identifier, en fait la MAC adresse (idem Ethernet)
1 2 10 6 1
1 2 10 6 1
DCC ATM Format
ICD ATM Format
AFI
39
AFI
47
DCC
ICD
HO-DSP
HO-DSP ESI SEL
SELESI
1 8 4 6 1
E.164 ATM Format
AFI
45E.164 HO-DSP ESI SEL
DataCountry
Code
Codeorganisation
IDI
IDP
IDI
IDP
IDIIDP
Initial domainidentifier
Initial Domain Part
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 104
ATM 1-2 : liaisons Point point
Liaisons spcialises cble cuivre (longues distances)
E1 (2 Mbits/s), E2 (34 Mbits/s)
T1 (1.5 Mbits/s), T3 (45 Mbits/s)
.
Liaisons FO
FO multimode 155 Mbits/s (OC 3)
FO multimode ou monomode 622 Mbits/s (OC12)
.
Liaisons TP
155 Mbps UTP cat5
52 Mbps UTP cat3
.
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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53
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 105
ATM : commutateurs ATM
Elments dinterconnexion de niveau 2
Commutateur ATM
Interconnecte des liaisons ATM (point point)
Commute les cellules sur une liaison ou une autre /table de routage
Cellule contient les numros de VP et de VC
Etablissement des VP et VC
Statiquement
Dynamiquement lors de louverture de la connexion
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 106
ATM : commutateurs ATM
Structure dun rseau ATM
COMMATM
Station
Station
Station
Station
StationStation
COMM
ATM
Station
Station
hub
Routeur
Eth
COMMATM
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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54
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 107
ATM : commutateurs
VP et VC
Chemin de transmission
VP
VP
VP
VC
VC
VC
VC
VC
VCVC VC
VC
VC
VC
VC
VC
VC
VP
VP
VP
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 108
ATM : commutateurs
Commutateur de VP et de VC
VC Switch
VP Switch
VP 1
VP 6 VP 2
VP 7
VP 5
VC 1
VC 2
VC 1
VC 2
VC 3
VC 4
VC 1
VC 2
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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55
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 109
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 22 2 43 3 3
4 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 110
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 2
2 2 43 3 34 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 4
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
56/161
56
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 111
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out1 2 2
2 2 43 3 34 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing TableVCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 4 VCI = 4
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 112
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 2
2 2 43 3 34 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 4 VCI = 4
VCI = 6
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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57
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 113
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 22 2 43 3 3
4 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 4
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 114
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 2
2 2 43 3 34 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 4
VCI = 4
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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58
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 115
ATM : routage
Switch1
2
3
Link 1 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
1 2 2
2 2 43 3 3
4 3 6
Link 2 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
2 1 1
4 1 2
Link 3 Routing Table
VCI-in Link out VCI-out
3 1 3
6 1 4
VCI = 2 VCI = 4
VCI = 4
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 116
Tables de routage ATM
Commutateur
port 1
Table de routage
Station VCI
B 2C 3
Station A
Table de routage port 1
VCI-in Port- out VCI-out
2 2 2
3 3 6
Table de routage
Station VCI
A 2
C 4
Table de routage
Station VCI
A 6
B 8
Station B Station C
port 2
port 3
Table de routage port 2
VCI-in Port- out VCI-out
2 1 2
4 3 8
Table de routage port 3
VCI-in Port- out VCI-out
6 1 3
8 2 4
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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59
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 117
Architectures ATM
On peut btir plusieurs types darchitecture surun rseau ATM
Liaisons spcialises point point
Des rseaux LANE : mulation de LAN
Des rseaux classical IP : architecture IP
Trait dans la partie Architecture IP
Et on peut mixer lensemble
Ce que font les oprateurs
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 118
Architecture ATM : Liaison spcialise Utilisation courante : location de VC ou de VP entre 2
sites un oprateur qui possde un rseau ATM
WAN
Dbit demand pour la liaison
Certaines qualits de service assures : ABR, CBR,
Connexion des sites aux extrmits :
Commutateur ATM
Sil y a un rseau ATM sur le site, permet de garantir certaines qualitsde service jusqu lintrieur du site.
Routeur IP (fourni par le site) avec une carte ATM
Sur le site : rseaux Ethernets par exemple
Routeur fourni ou non par loprateur
Commutateur ou routeur Ethernet
Loprateur fournit lquipement ATM?? Ethernet
ATM est invisible pour le site
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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60
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 119
Architecture ATM : LANE : buts
LANE : LAN Emulation
ELAN : Emulated LAN
Objectifs :
Interconnexions (niveau 2) de rseaux locaux commeEthernet travers un rseau ATM
Intgration de stations ATM comme stationsEthernet
But : rendre invisible les commutateurs ATM auxrseaux Ethernet? LAN emulation
En LAN mais aussi en MAN
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 120
Architecture ATM : LANE : schma
CommutateurATM
CommutateurATM
CommutateurATM
Rseau ATM
Station AATM
A
T Routeur IP
M
Commutateur
ATM - Eth
Commutateur
ATM - Eth
Commutateur
ATM - Eth
hub Station Eth
Station EthStation Eth
hub Station ETH
Station ETHStation ETH
hub Station Eth
Station Eth
Station Eth
hub Station Eth
Station EthStation Eth
Station BATM
hub
Station EthStation Eth
Serveur LANE
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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61
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 121
Architecture ATM : LANE Emule un rseau Ethernet (de commutateurs) :
Stations Eth + Stations ATM A et B
Stations ETH ne font pas partie de ce rseau
Sur LANE : interconnexion de niveau 2
On peut utiliser dautres protocoles que IP
Logiciels : Stations Eth : pas de logiciel spcifique
ATM transparent
Stations ATM, routeur IP, Commut ATM-Eth : LEC LAN Emulation Client
Sur rseau ATM : serveur LANE LECS (Configuration Server)
LES (LAN Emulation Server)
BUS (Broadcast and Unknown Server)
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 122
Architecture LANE : pbs rsoudreTransformation @ Eth?? @ ATM
Lorsquune station ATM se connecte sur le rseau
(A, B, commutateur ATM-Eth, routeur ATM IP)
Elle connat ladresse ATM du Serveur LANE (config manuelle)
Elle senregistre auprs du Serveur LANE :
Jai telle @ ATM
Jai, ou je connais les @ Ethernet suivantes
Lorsquune station ATM veut envoyer une trameEthernet une station X
Interroge le Serveur LANE : quelle est ladresse ATM de la
station Ethernet X ?
Le Serveur lui indique l adresse ATM
La station ouvre une connexion ATM avec la station ATM
.
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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62
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 123
Architecture LANE : pbs rsoudre
Broadcast Eth? Rseau mode connect ATM
Lorsquune station ATM veut envoyer unbroadcastEthernet
Elle envoie la trame vers le Serveur LANE
Celui-ci ouvre autant de connexions que de stationsATM sur le LANE
Il envoie la trame toutes les stations ATM
Ouverture-fermeture de connexion ATM
Mcanismes de time-out pour ne pas trop ouvrir oufermer de connexions ATM
On peut avoir plusieurs ELAN sur un rseau
ATM
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 124
ATM : bilan Trs complexe :
Cher
Trs dlicat faire fonctionner
Utilis en MAN et WAN par oprateur : Location de VC statiques entre 2 points (quivalent de LS)
Reconfiguration lorsque location de nouvelles liaisons
Garantit de bande passante
Cration de rseaux virtuels ELAN
Utilisation en LAN Annes 1995-2000
Remplac par Gigabit Ethernet maintenant
Avantage restant : peut intgrer le tlphone (PABX)
Utilisation en MAN et WAN Encore trs utilis
Remplac par DWDM, IP directement sur FO,
Bon exemple de rseau multiservices en mode connect
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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63
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 125
ATM exemple : rseau MAN (C3I2)
VPs C3I2 10 M, 20, 30, 35,
selon les sites
VPs SAFIR
2, 4 ou 10 M
SAFIR
France
C3I2Grenoble
INRIAMontbonnot
Domaine
universitaire
INPGFelix Viallet
CNET
Meylan
CEA
Polygone
CNRS
Paris
Jussieu
Lyon
La Doua
Rouen
Crihan
Toulouse
CICT
CEA
Saclay
Sophia
INRIA
EDF
Clamart
Liaison interneau site 155 M
Prise C3I2 155 M
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 126
Ex darchitecture : dorsale Jussieu
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 127
Ex darchitecture : tour
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 128
Ex darchi : interco 2 btiments distants
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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65
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 129
Ex darchi : interco 2 btiments distants
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 130
Ex darchi : RAP : MAN Rseau Acadmique Parisien
Universits, CNRS, INSERM, 300 000 tudiants 40 000 personnels
99 sites Paris intra-muros
Rseau priv : ART
5 POP (Point Of Presence) Jussieu (27 sites)
Odon (34 sites)
Auteuil (15 sites)
Malesherbes (10 sites)
CNAM (13 sites)
Ouverture: t 2002
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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66
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 131
Ex darchi : RAP : cbles
Fibre noire : Single Mode G652
69 sites
Lg totale (liaison) : 356.1 km
Mtro : 312 km
Egouts : 33 km
Gnie civil : 0.3 km
Plus petite liaison : 1 km, plus grande : 9.6 km
BLR (Boucle locale radio)/ S-HDSL ( ADSL
particulier) 23 sites 2 Mbits/s
Faisceaux hertziens
2 sites proches de Paris
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 132
DWDM
Infrastructure
de transport optique
Ex darchi : RAP : services rseau
Data, voice, vido, multimdia, VPN
ATM
SDH/SONET
Ethernet
IP
DWDM
Infrastructurede services
Services
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 133
Ex darchi : RAP : Architecture
OdonW
W
E
E
Auteuil
Jussieu
E
dwdmdwdm
dwdmdwdm
dwdmdwdm
crcr
crcr
crcr
ss--atmatm
ss--atmatm
Site FSite FEth100
Gigabit Ethernet
ATM OC12
GigaEthernet
8410 m
3100 m
WW E
E
Malesherbes
dwdmdwdm
s-atm
crcr
dwdmdwdm
crcr
ss--atmatm
Site ASite A
Site DSite D
Site CSite C
c
c
NRD
ATM
IP
5082 m
8672 m
5120 m
ATM OC3
Eth100
10 longueurs donde10 longueurs donde
20 rseaux optiques virtuels20 rseaux optiques virtuels
SP
SP
Site BSite B
ss--atmatm
ss--atmatm
gw-rap
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 134
Architecture logique IP : plan
Dans ce chapitre : rseau = rseau IP
Adresses IP
Affectation statique ou dynamique (DHCP)
Plan adressage IP Routage IP
Exemple de rpartition dutilisateurs et de
services
Architecture ATM : classical IP
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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68
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 135
Architecture IP : rseaux IP
Station M
Routeur
COMM
Eth
Station G
Station H
COMM
Eth Station J
Routeur
Station C
Station A
hub Station B
Station N Station Ohub
RouteurStation P
Station Q
Station R
LS 1 M
256 Kb/s
Station L
hub
Fournisseur daccs
Internet
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 136
Architecture IP : adresses
Une adresse IP par coupleur (machine, routeur)
Format : 4 octets notation dcimale A.B.C.D
Ex : 130.190.5.3 193.32.30.150
Une adresse doit tre unique au monde
Pour laccs depuis lInternet
? Surtout pour les serveurs
Pas obligatoire pour les stations clientes Internet
? Intervalles dadresses locales
2 ou 3 parties dans une adresse IP :
@ de rseau (@ sous-rseau) - @ machine
Elment qui spare 2 (ou +) rseaux ou sous-rseaux IP : routeur (ou commut-routeur)
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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69
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 137
Archi IP : @ (ancienne classification)
Classe A : A.B.C.D avec A ? 127 1er octet : @ de rseau : 126 rseaux possibles
Reste : 254 x 254 x 254 (16 M) machines adressables
Ex : DEC : 16.0.0.0 MIT : 18.0.0.0
Classe B : 128 ? A ? 191 2 premiers octets : @ de rseau
64 x 254 : 16 000 rseaux possibles
Reste : 254 x 254 (64 000) machines adressables
Ex : IMAG : 129.88.0.0 Jussieu : 134.157.0.0
Classe C : 192 ? A ? 223 3 premiers octets : @ de rseau
31x 254 x 254 (2 M) de rseaux possibles )
Dernier octet : 254 adresses de machines
IBP : 192.33.181.0 CITI2 : 192.70.89.0
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 138
Archi IP : sous-rseaux (subnets) Sous-rseaux : dcoupage dun rseau IP (classe A, B, C)
Les sous -rseaux dun mme rseau (subnett) devaientavoir une taille identique (contrainte routeurs) : Masque de subnet spcifiait le dcoupage
Bits qui dsignent la partie rseau + sous-rseau = 1
192.33.181.0 dcoup en 4 sous-rseaux
Masque 255.255.255.192
192.33.181.0-192.33.181.63
192.33.181.64-192.33.181.127
192.33.181.128-192.33.181.191
192.33.181.192-192.33.181.255
Les routeurs permettent maintenant de crer des sous -rseaux de tailles diffrentes
Les sous -rseaux sont connexes Non spars par un autre rseau IP
Dcoupage en sous-rseaux nest connu que du propritaire durseau (site, entreprise, provider, ), pas de lInternet
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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70
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 139
Archi IP : classless Pour obtenir une adresse de rseau (unique)
Auprs de son fournisseur daccs lInternet
AFNIC (France) RIPE (Europe)
Classe A : impossible
Classe B : presque impossible (puis)
Classe C ou partie de Classe C : OK
Nouvelle notation et dcoupage : classless
Rseau 129.88.0.0? Rseau 129.88/16
Rseau 192.33.181.0? Rseau 192.33.181/24
Rseaux (sous-rseaux avant) 192.33.181.0/26 : 192.33.181.0-192.33.181.63
192.33.181.64/26 : 192.33.181.64-192.33.181.127
192.33.181.128/26 : 192.33.181.128-192.33.181.191
192.33.181.192/27 : 192.33.181.192-192.33.181.223
192.33.181.224/27 : 192.33.181.224-192.33.181.255
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 140
Archi IP : @ particulires
Classe D : 224?A ? 239 : multicast 224.10.15.3 :? groupe de stations sur lInternet (nimporte o)
Classe E : 240 ? A ? 254 : utilisation ultrieure
Adresses locales (ne doivent pas sortir sur lInternet)
10.0.0.0 10.255.255.255 : 10/8
172.16.0.0 172.31.255.255 : 172.16/12
192.168.0.0 192.168.255.255 : 192.168/16
Loopback (soi-mme) : 127.0.0.1
0.0.0.0 : quand station ne connat pas son adresse
130.190.0.0 : le rseau 130.190/16
130.190.255.255 : broadcast
Toutes les machines du rseau 130.190/16
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 141
Archi IP : Affection @ IP une station Configuration statique
Unix : commande ifconfig
Windows (2000 pro) : panneau de conf connexion rseau TCP/IP
Configuration dynamique : DHCP Serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dans un
rseau IP avec une plage dadresses attribuer
Station sans adresse IP fait une demande DHCPDISCOVER
@ IP source 0000 @IP dest 255.255.255.255
Contient @ Ethernet et nom de la station
Serveur DHCP rpond :
Adresse IP -Masque de sous-rseau informations de routage Adresses DNS Nom de domaine
Dure du bail
Explication simplifie (plusieurs serveurs DHCP possibles, )
Avantage : pas de conf sur stations, portables, conomie d@
Dsavantage : qui est qui ?
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 142
Archi IP : pbs adresses IP
Adressage ni hirarchique, ni gographique
Tables de routages normes au cur de lInternet
Distribution des adresses
Au compte-goutte (maintenant bataille commerciale)
Uniquement 4 bytes (et certaines plages vides)? Pnurie dadresses
FAI : adresses dynamiques aux clients
Entreprises FAI :
Adresses locales sur rseau priv
NAT : Network Address Translation
Et PAT : Port Address Translation
IPv6
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 143
Archi IP : plan dadressage Un routeur spare 2 (ou plus) rseaux ou sous-rseaux IP
Il faut construire un plan dadressage
Dcouper lespace dadressage dont on dispose en sous-rseaux
et le rpartir entre les stations
Elments prendre en compte :
Les routeurs sparent les sous-rseaux
Proximit gographique des stations
Ou non si VLAN
Dans un sous-rseau on est dpendant de son voisin
Broadcast Ethernet par exemple
On regroupe dans un mme sous-rseau les stations qui
travaillent entre elles (dun service par exemple)
La majorit du trafic reste local au sous-rseau (vite de charger lesautres sous-rseaux
Profils de connexion et de scurit identiques
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 144
Archi IP : plan adressage 192.33.181/24
192.33.181.129
Routeur 3
COMMEth
192.33.181.141
192.33.181.142
COMMEth 192.33.181.200
Routeur 2
192.33.181.67
192.33.181.65 (B)
hub192.33.181.66 (A)
192.33.181.2 192.33.181.3hub
Routeur 1192.33.181.5
192.33.181.201192.33.181.202 (C)
LS 1 M
256 Kb/s
192.33.181.130
hub
Fournisseur daccs
Internet
192.33.181.0/26
192.33.181.64/26
192.33.181.128/26
192.33.181.192/27
192.33.181.224/27
Quelles @ manquent ils ?
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 145
Archi IP : plan adressage 192.33.181/24
192.33.181.129
Routeur 3
COMM
Eth
192.33.181.141
192.33.181.142
COMM
Eth 192.33.181.200
Routeur 2
192.33.181.67
192.33.181.65 (B)
hub192.33.181.66 (A)
192.33.181.2 192.33.181.3hub
Routeur 1192.33.181.5
192.33.181.201192.33.181.202 (C)
LS 1 M
256 Kb/s
192.33.181.130
hub
Fournisseur daccs
Internet
192.33.181.0/26
192.33.181.64/26
192.33.181.128/26
192.33.181.192/27
192.33.181.224/27
192.33.181.203
192.33.181.231
192.33.181.10
192.33.181.230
192.33.181.80
192.33.181.150
192.33.181.145
X
Pour ladministration des quipements, il en manque dautres
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 146
Archi IP : routage IP A (192.33.181.66) veut envoyer un datagramme IP B
(192.33.181.65) Pb : A doit envoyer une trame Ethernet mais ne connat l@ Eth
B
Elle envoie un broadcast Ethernet sur le rseau qui demande :quelle est l@ eth de B ? (l@ Eth de A est spcifie dans la trameEthernet : @ Eth origine)
B rpond l@ Eth A en disant : je suis 192.33.181.65 et mon
adresse Ethernet est @ Eth B A peut alors envoyer alors les datagrammes IP dans des trames
Ethernet (elle connat l@ Eth de B)
Mcanisme : ARP RARP
A (192.33.181.66) veut envoyer un datagramme C(192.33.181.202) Elle doit envoyer une trame Eth au routeur 2 : 192.33.181.80
Il lui manque cette information? Information de routage
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 147
Archi IP : routage IP
Chaque station doit tre configure pour spcifier Son adresse IP (Commande Unix ifconfig)
Ladresse du sous-rseau sur laquelle elle est (Commande Unixifconfig)
Une table (de routage) qui indique comment atteindre les autresrseaux (Commande Unix route add)
Exemple A @ IP : 192.33.181.66 - @ Rseau : 192.33.181.64/26
Routes (numro IP du prochain routeur destinataire) : 192.33.181.128/26? 192.33.181.80
192.33.181.224/27? 192.33.181.80
192.33.181.192/27? 192.33.181.80 192.33.181.0/26? 192.33.181.80
Reste du monde (default route)? 192.33.181.80
La route par dfaut (default route - default gateway) suffit
Toutes les stations doivent tre configures Ex : mon PC dans panneau de configuration
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 148
Archi IP : routage IP Les routeurs aussi doivent tre configurs
Par port : @ IP, @ Rseau (ou sous-rseau)
Table routage
Exemple routeur 3 :
Port 1 : 192.33.181.230 - rseau 192.33.181.224/27
Port 2 : 192.33.181.145 rseau 192.33.181.128/26
Port 3 : 192.33.181.203 rseau 192.33.181.192/27 Port 4 : X rseau Y
Table routage Route 192.33.181.64/26? Port 2 : 192.33.181.150
Route 192.33.181.0/26? Port 1 : 192.33.181.231
Route default? Port 4 : routeur du fournisseur daccs
Exemple : envoi datagramme B? C
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 149
Archi IP : routage IP Routage statique
Mise jour tables de routage : manuelle
ICMP redirect : Ce nest pas ici cest ailleurs
Problme : intervention manuelle Quand le rseau volue : modification manuel des tables
Quand plusieurs chemins possibles et coupures
Utilis gnralement au niveau des stations, danscertains routeurs dextrmits
Routage dynamique
Protocoles entre routeurs et entre routeurs et stationspour mettre jour automatiquement les tables deroutages : annonces de routes
Ex : RIP, OSPF, BGP
Cf cours sur le routage
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 150
Archi IP : routage IP LInternet ne fonctionnerait pas sans bons
protocoles de routage et sans experts pour lesfaire fonctionner
Cest une problmatique surtout doprateursInternet A laquelle sajoutent les accords de peering
Routeurs doivent tre trs rapides Traitement du routage directement en ASIC
Routeurs au cur de lInternet : doiventconnatre toutes les routes : impossible?Agrgation de plages dadresses de rseaux IP
On nest pas oblig davoir une route par dfautsur tous les quipements : scurit
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 151
Archi IP : rpartition dutilisateurs
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 152
Architecture ATM : classical IP
Objectif :
Utiliser un rseau ATM pour transporter desdatagrammes IP
RFC 1483
Comment encapsuler (transporter) les datagrammesIP dans des cellules ATM
RFC 1577
Comment construire un rseau IP sur un rseau ATM
Pb ARP par exemple
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 153
Architecture ATM : classical IP
CommutateurATM
CommutateurATM
CommutateurATM
Rseau ATM
Station IP AATM
AT Routeur IP
M
ATMRouteur IP
Routeur IP
ATM
Routeur IP
ATM
hub Station IP Eth
Station IP EthStation IP Eth
hub Station IP Eth
Station IP EthStation IP Eth
hub Station IP Eth
Station IP Eth
Station IP Eth
hub Station IP Eth
Station IP EthStation IP Eth
Station IP BATM
hub
Station IP EthStation IP Eth
Serveur ARP
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 154
Architecture ATM : classical IP Un sous-rseau IP dans un rseau ATM
Un serveur ARP
Gre une table @ IP ?? @ ATM
Lorsquune station ATM IP se connecte
Elle connat l@ ATM du serveur ARP Configuration manuelle
Elle senregistre auprs du serveur ARP Indique son adresse ATM et son adresse IP
Lorsquune station ATM-IP veut mettre undatagramme IP vers une autre station ATM-IP Demande au ARP Serveur l@ ATM de la station IP
Ouvre un VC avec cette station ATM
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 155
Architecture ATM : classical IP Lacunes :
Pas de broadcast ou multicast IP
Un seul serveur ARP : pas de redondance : pb si panne
On peut avoir plusieurs sous-rseaux IP sur un rseauATM :
Passe par un routeur ATM-IP pour communiquer
ATM complexe avec IP :
Mode non connect (IP) avec techno en mode connect (ATM)
Rq : sur un mme rseau ATM on peut avoir :
Des VC ou VP permanents (ouverts en permanence) : LS informatique : interconnexions LANs
Interconnexions PABX
Des ELAN (plusieurs LANE)
Des sous-rseaux IP
JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 156
MPLS : buts
MPLS : Multi Protocol Label Switching
Protocole pour oprateurs de WAN IP
Lacunes dun rseau WAN IP classique
Travail dun routeur important
Il doit tudier chaque datagramme
Il doit extraire l@ IP destinatrice du datagramme IP, consulter sa
table de routage et agir en consquence
Pas de partage de charge entre plusieurs liaisons
Il ny a quune route par destination
Pas de routage qui tiendrait compte de qualits deservice demandes
8/14/2019 Interconnexion Et Conception de rseaux
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JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 157
MPLS Les routeurs en bordure de rseau ajoutent (et
enlvent) une tiquette aux datagrammes selon : La route que devra emprunter le data