02/10/2019 Réseaux Chapitre 1 : Introduction 1 • Définitions • Historique • Domaines d’application • Classification des réseaux • L’aspect logiciel • Quiz 2 2 Qu'est ce qu'un réseau? ▪ Un système de transport déployé à travers l'espace selon des itinéraires arborescents, il peut servir à un transport matériel aussi bien qu'immatériel. ✓ les réseaux de transport de marchandises ou de personnes, ✓ les réseaux de transport d'énergie, ✓ les réseaux de transport d'information ou encore les réseaux numériques. 3 3 1 02/10/2019 Les réseaux numériques: ▪ Les réseaux informatiques: ces réseaux été destinés à assurer des communications afin de transporter des données informatiques, de nos jours ces réseaux tendent à intégrer également la parole et la vidéo. ▪ Les réseaux de télécommunication : dont la principale application est la parole téléphonique. Ils diffèrent des réseaux informatiques, la parole étant une application à temps réel, les signaux doivent être remis à des instants précis. ▪ Les câblo-opérateurs : dont le but est de transmettre des images de télévision par la voie hertzienne. 4 4 ▪ Téléinformatique: association entre le traitement automatique de l'information (informatique) et les télécommunications. ▪ Système téléinformatique : des équipements informatiques reliés entre eux par des voies de communication. ▪ Réseau : organisation de connections(voies de communication) entre les différents composants d'un système téléinformatique.(c'est l'infrastructure permettant de mettre en relation les différents équipements). ▪ Système de communication : C'est l'ensemble des moyens matériel et logiciel permettant la communication entre des utilisateurs (des terminaux ou des applications). Son rôle est de transmettre des informations de tous types à des utilisateurs nombreux. 5 5 ▪ 1959-1968 : Programme ARPA(Advanced Research Project Agency ) Suite au lancement du premier Spoutnik par les Soviétiques, le président Dwight D. Eisenhower crée l'agence ARPA au sein du Department of Defense pour piloter un certain nombre de projets. Parmi le programme d'ARPA figure le projet de création d'un réseau capable de supporter les conséquences d'un conflit nucléaire. ▪ 1969: Naissance d'ARPANET Naissance d'un premier réseau (ARPANET ) reliant quatre universités américaines. ▪ Fin des années 1970 : Création de NSFNET (National Science Foundation) décide de créer un réseau fédérateur connectant ces 6 supercalculateurs et un ensemble de réseaux régionaux et de les connecter au réseau fédérateur. 6 6 2 02/10/2019 ▪ 1970-1982 : Ouverture du Monde Premières connexions avec la Norvège et Londres ▪ 1983: Naissance d ’Internet Avec le protocole TCP/IP, tous les réseaux s ’interconnectent. ▪ 1986 : Les autoroutes de l ’information La NSF (National Science Foundation) décide de déployer des superordinateurs afin d ’augmenter le débit d ’Internet. ▪ 1987-1992 : Les années d ’expansion Les fournisseurs d'accès apparaissent et les entreprises privées se connectent au réseau. ▪ 1993-….. : Explosion d'Internet Ouverture au grand public et avènement du WEB. 7 7 8 8 Usage des réseaux par les entreprises : ▪ Le partage des ressources ✓ réduire les coûts relatives à l'acquisition des équipements, ✓ éliminer les redondances des données, ✓ extraire ou corréler l'ensemble des informations. ▪ La communication Grâce aux outils comme le courrier électronique, système de messagerie, Workfow et la vidéo conférence les entreprises peuvent améliorer nettement la qualité de communication au sein de l'entreprise et éliminer un coût relatif aux transport de personnes. 9 9 3 02/10/2019 Usage des réseaux par les entreprises : ▪ La conclusion d'affaires ✓ réaliser des commandes auprès de ces fournisseurs, ✓ réaliser des ventes directe auprès du consommateur. Le commerce électronique (CE ) permet à l'entreprise de réaliser ces objectifs par voie électroniques. Il comporte plusieurs formes dont deux qui intéressent les entreprises : ✓ B2B (Business to Business) ou entreprise à entreprise ce qui permettrai à l'entreprise de réduire les coûts de stockage. ✓ B2C (Business to Consumer) ou entreprise à client ce qui permettrai à l'entreprise d'être plus proche de ses clients, d'augmenter ses ventes et de réduire le coût relative aux personnelles. 10 10 Usage des réseaux par les entreprises : ▪ L'accès à des informations distantes Les journaux qui sont accessibles en ligne aussi les bibliothèques électroniques (magazines et revues électronique). ▪ La communication interpersonnelle Un des outils le plus utilisé dans cette catégorie est le courrier électronique. D'autres outils sont utilisés à l'image de la messagerie instantanée qui permet à deux personnes d'échanger des messages en temps réel, une évolution de cette dernière est les salles de conversations ou (chat rooms), aussi les forums. 11 11 Les applications domestiques ▪ L'accès à des informations distantes Les journaux qui sont accessibles en ligne aussi les bibliothèques électroniques (magazines et revues électronique). ▪ La communication interpersonnelle Un des outils le plus utilisé dans cette catégorie est le courrier électronique. D'autres outils sont utilisés à l'image de la messagerie instantanée qui permet à deux personnes d'échanger des messages en temps réel, une évolution de cette dernière est les salles de conversations ou (chat rooms), aussi les forums. 12 12 4 02/10/2019 Les applications domestiques ▪ Le commerce électronique Plusieurs services sont disponibles en ligne dont paiement de factures, la gestion des comptes bancaires, les opérations d'investissement, les ventes aux enchères de bien de consommation d'occasion etc. Ces applications sont regroupées dont les formes du CE citées ci-dessus : ✓ B2C (Business to Consumer) ou entreprise à client. ✓ G2C (Governement to Consumer) gouvernement à consommateur. ✓ C2C (Counsemer to Consumer) consommateur à consommateur. 13 13 Autres applications ✓ Télémédecine. ✓ Systèmes répartis (distribués) : qui est un logiciel élaboré au-dessus d'un réseau pour apporter un haut degré de cohésion et de transparence. La différence entre un réseau et un système réparti se situe davantage au niveau du logiciel que du matériel. ✓ Les systèmes industriels (Sensor Based Systems) : Un ou plusieurs ordinateurs reliés à des capteurs, détecteurs, actionneurs, robots, permettant la commande en ligne de processus industriel. 14 14 ➢ Physiques : support, débit, délai, etc. ➢ Logiques : protocoles, synchronisme, qualité de service, etc. ➢ Portée géographique : locale, nationale, internationale, etc. ➢ Nature : public, privatif, privée. ➢ Économiques : coût de connexion, coût de communication, coût et délai d'installation. 15 15 5 02/10/2019 Classification en fonction de la distance ➢ Local Area Network ou réseau local (LAN) : Ce type de réseau couvre une région géographique limitée (réseau intra-entreprise). Les machines adjacentes sont directement et physiquement reliées entre elles. Les débits sont très importants (de quelque Mb/s à quelque Gb/s). ➢ Metropolitan Area Network ou réseau métropolitain (MAN) : Ce type de réseau possède une couverture qui peut s'étendre sur toute une ville et relie des composants appartenant à des organisations proches géographiquement (quelques dizaines de kilomètres). Ils permettent ainsi la connexion de plusieurs LAN. Le débit courant varie jusqu'à 100 Mb/s. ➢ Wide Area Network ou réseau étendu (WAN) : Ce type de réseau couvre une très vaste région géographique et permet de relier des systèmes dispersés à l'échelle planétaire (plusieurs milliers de km). Toutefois, étant donné la distance à parcourir, le débit est plus faible (de 50 b/s à qq Mb/s). 16 16 Classification en fonction de la distance 17 17 Classification en fonction de la Topologie physique ➢ En bus Les différents postes ou périphériques du réseau sont reliés à un seul et même câble ( segment). Au deux extrémités du câble est fixé un bouchon qui a pour rôle d'absorber le signal électrique. Son absence peut engendrer des échos sur le câble qui peuvent à leur tours engendrer des collisions. Les réseaux en bus sont simples, peu coûteux, facile à mettre en place et à maintenir. 18 18 6 02/10/2019 Classification en fonction de la Topologie physique ➢ En anneaux Les ordinateurs sont connectés de manière à former une boucle sur laquelle chacun d'entre-eux va avoir l'autorisation de transmettre successivement. 19 19 Classification en fonction de la Topologie physique ➢ En étoile Dans un réseau en étoile chaque poste est relié au réseau par l'intermédiaire de son propre câble à un élément central. 20 20 Classification en fonction de la Topologie physique ➢ Hiérarchique (en arbre) Elle est divisée en niveaux. Le noeud central, de haut niveau, est connecté à plusieurs noeuds de niveaux inférieurs. Ces noeuds peuvent être eux-même être connectés à plusieurs noeuds de niveau inférieur et ainsi de suite. 21 21 7 02/10/2019 Classification en fonction de la Topologie physique ➢ Maillée Elle correspond à plusieurs liaisons point à point. Un nœud réseau peut avoir de 1 à N connexions point à point vers les nœuds constituants le réseau. 22 22 Classification en fonction de la Topologie logique La topologie logique représente la façon dont les données transitent entre les composants du système de télécommunication. On peut distinguer deux familles : ✓ Les méthodes à contention : des conflits d'accès peuvent survenir (collisions) et doivent être résolus à posteriori. ✓ Méthodes à réservation : évitent les conflits d'accès (méthodes à jeton). Une autorisation d'émettre est matérialisée par une trame particulière : le jeton circule d'équipement en équipement soit dans l'ordre physique des éléments (anneau à jeton) soit dans l'ordre logique des stations (bus à jeton). 23 23 Exemple de communication par couches • Les deux sages hindou et chinois veulent échanger mais ne parlent pas la même langue • Ils utilisent les services de leurs interprètes . • Les interprètes utilisent le secrétariat pour transcrire les données • Le service postal distribue les données 24 24 8 02/10/2019 Hiérarchies de protocoles Afin de réduire la complexité de conception des logiciels réseaux, ces derniers ont été organisés en couches ou niveaux. Chaque couche est placée au-dessus de la précédente, et ayant pour rôle de fournir des services à la couche immédiatement supérieure tout en lui dissimulant les détails des implémentations. ✓ La couche n d'une machine dialogue avec la couche n d'une autre machine. ✓ Un service est l’ensemble des fonctions offertes par une ressource ✓ Interface (SAP:Service Access Point) est l’ensemble des règles et des moyens physiques nécessaires pour accéder à un service. ✓ Les règles et les conventions qui gouvernent cette communication sont groupées collectivement sous le nom de protocoles de couche n. 25 25 Hiérarchies de protocoles ✓ Un protocole est une convention acceptée par les parties communicantes sur la façon dont leur dialogue doit prendre place. ✓ Chaque couche passe les données et les informations de contrôle à la couche immédiatement inférieure, jusqu'a la couche la plus basse. ✓ On trouve enfin le support physique grâce auquel la communication prend place. 26 26 Encapsulation entre couches ✓ Chaque passage à la couche inférieure ajoute son en-tête. ✓ Chaque passage à la couche supérieure enlève les informations propres à la couche du dessous 27 27 9 02/10/2019 Principes de conception des couches ✓ Adressage : chaque couche doit posséder un mécanisme lui permettant d'identifier les processus émetteurs et les processus récepteurs. ✓ Le contrôle d'erreur : étant donné que les supports de transmission ne sont pas parfaits le contrôle d'erreur est un aspect important pour remédier à des défaillances potentielles des circuits physiques. ✓ Fragmentation : à plusieurs niveaux il est probable qu'il est impossible d'accepter des messages d'une longueur quelconque. Le mécanisme de fragmentation, transmission puis de réassemblage est une solution à ce problème. 28 28 Principes de conception des couches ✓ Séquencement : Pour faire face à une éventuelle perte de séquence, le protocole doit inclure un système qui permettra au récepteur de remettre les paquets dans le bon ordre. ✓ Contrôle de flux : il faut empêcher un émetteur rapide de submerger un récepteur lent. ✓ Routage : il consiste à trouver et à choisir un chemin entre la source et la destination. Cette décision peut être partagée entre plusieurs couches. 29 29 Modèles de références : Modèle OSI(Open Systems Interconnection) • • • • Réduit la complexité Uniformise les interfaces Facilite la conception modulaire Assure l’interopérabilité de la topologie • Accélère l’évolution 30 30 10 02/10/2019 31 31 Modèles de références : Modèle OSI(Open Systems Interconnection) ✓ Couche physique: Elle se charge de la transmission de bits sur un canal de communication. Elle détermine le nombre de volts à fournir pour représenter un 1 ou un 0, le nombre de nanosecondes que doit durer un bit, etc. Les éléments de la couche physique: - Support physique - Codeurs, Modulateurs - Multiplexeurs, concentrateurs Le conception de la couche physique peut-être réellement considérée comme faisant partie du domaine de l’ingénieur électronique. 32 32 Modèles de références : Modèle OSI(Open Systems Interconnection) ✓ Couche liaison de données: Son rôle principal est de faire en sorte qu'un moyen de communication brut apparaisse à la couche supérieure comme étant une liaison exempte d'erreurs de transmission. Pour cela elle décompose le paquet en trames de données et les envoie en séquence. − Elle offre plusieurs services, dans le cas où il s'agit d'un service fiable le récepteur confirme la réception correcte de chaque trame. − Elle permet le contrôle de flux, le contrôler l'accès au support partagé à travers la sous-couche spéciale d'accès au média dans le cas des réseaux à diffusion. 33 33 11 02/10/2019 Modèles de références : Modèle OSI(Open Systems Interconnection) ✓ La couche réseau: Elle permet de déterminer la façon dont les paquets sont routés de la source vers la destination, de contrôler le problème de congestion et l'interconnexion des réseaux hétérogènes. ✓ La couche transport: C'est la première couche de bout en bout ayant comme fonction de base l'acceptation des données de la couche supérieure, de les diviser si c'est nécessaire, de les transmettre à la couche réseau et d'assurer qu'elles arrivent correctement à l'autre bout. 34 34 Modèles de références : Modèle OSI(Open Systems Interconnection) ✓ La couche session: − La gestion du dialogue : suivi du tour de transmission. − La gestion du jeton : empêchant deux participants de tenter la même opération critique en même temps. − La synchronisation : gestion de points de reprise permettant aux longues transmissions de reprendre la où elles en étaient suite à une interruption. ✓ La couche présentation: Elle permet la communication entre ordinateurs travaillant avec différentes représentations de données. ✓ Application: Elle contient une variété de protocoles qui sont utiles à l'utilisateurs. 35 35 Modèles de références : TCP/IP 36 36 12 02/10/2019 Modèles de références : TCP/IP ✓ La couche hôte réseau: l'interface avec le réseau, constituée d'un driver du système d'exploitation et d'une carte d'interface avec le réseau.. ✓ La couche internet: La couche Internet définit un format de paquet officiel. Un des plus importants protocoles de cette couche est le protocole IP. Elle s'occupe principalement du routage des paquets et de l'évitement de congestion. On peut dire que cette couche est analogue à la couche réseau du modèle OSI. ✓ La couche transport: Elle est analogue à la couche transport du modèle OSI. − TCP (Transmission Control Protocol) est un protocole fiable avec connexion qui garantit la livraison sans erreurs et qui assure aussi un contrôle de flux. − UDP (User Datagram Protocol) est un protocole non fiable sans connexion il est utilisé par des applications pour lesquelles le plus important est d'avoir les données à temps comme la transmission du son ou de l'image. 37 37 Modèles de références : TCP/IP ✓ La couche application: Elle contient tous les protocoles de haut niveau tels que FTP (protocole de transfert de fichiers), SMTP (protocole d'échange de courrier électronique, DNS (Domain Name System) pour associer des noms de hôtes aux adresses de réseau, etc. 38 38 1. Quel protocole fonctionne au niveau de la couche transport fournit un service sans connexion entre les hôtes? UDP TCP ARP IP 2. La couche n d'une machine dialogue avec : la couche n+1 d'une autre machine la couche n-1 d'une autre machine la couche n d'une autre machine 3. Le modèle OSI comporte 4 couches 5 couches 7 couches 9 couches 39 39 13 02/10/2019 4. Lequel des éléments suivants n’est pas un type de réseau informatique? Local Area Network (LAN) Personal Area Network (PAN) Remote Area Network (RAN) Metropolitan Area Network (MAN)UDP 5. La topologie en étoile est basée sur un périphérique central peut être un ______? HUB Switch Les deux A et B sont vrais. Aucune de ces réponses n’est vraie. 6. Dans la hiérarchie des couches lorsque le paquet de données passe par les couches supérieures aux couches inférieures, les en-têtes sont _____? ajouté enlevé réarrangé modifié 40 40 7. Le _______ est le chemin physique sur lequel un message passe. chemin support protocole Itinéraire 8. L’ensemble de règles régissant la communication de données sont les ________? protocole normes RFC Aucune de ces réponses n’est vraie. 9. Bluetooth est un exemple du ________? réseau personnel réseau local réseau privé virtuel Aucune de ces réponses n’est vraie. 41 41 10. La congestion du réseau se produit _____? en cas de surcharge du trafic quand un système se termine lorsque la connexion entre deux nœuds se termine Aucune de ces réponses n’est vraie. 11. Les fonctionnalités de la couche présentation comprennent ________? Compression de données Cryptage des données Description des données Tout les réponses sont vrais 12. La délimitation et la synchronisation des échanges de données sont assurées par la________? Couche Applications Couche Session Couche Transport 42 Couche Liaison de données 42 14
