Cours sur les Réseaux Informatiques Eric DERENDINGER E. DERENDINGER Cours Réseaux Sommaire • Présentation • Le modèle OSI • La topologie • Les matériels réseaux L’architecture Les médias Les éléments actifs (Commutateurs (Commutateurs, Routeurs, Routeurs Modems,…) • Les protocoles réseaux • Le protocole TCP-IP : L’adressage IP statique-dynamique Les Services et protocoles TCP TCP-IP IP Pré requis : Architecture-Connectique d’un ordinateur E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Des réseaux pour quoi faire ? Pour communiquer Partage d’informations : des fichiers de données (dossiers partagés) des bases de données Partage de ressources : Imprimantes Scanner Partage de programmes : distribution de programmes via réseau E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Architecture d’un réseau d’entreprise E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Architecture d’un réseau domestique E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Services offerts par un réseau Les serveurs et leurs services utilisent des protocoles spécifiques : FTP : Transfert de Fichiers (port 21) HTTP : WEB (port 80 ou 8080) SMTP : Messagerie sortante (port 25) POP3 : Messagerie M i entrante t t (port ( t 110) NNTP : News (port 119) TELNET – SSH : Prise en Main à distance (p (port 23-22)) On parle de connexion Client/Serveur Client FTP Serveur FTP E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Mode de gestion des réseaux Poste à poste réseau Centralisée Client / serveur réseau Clients Serveurs E. DERENDINGER Réseaux : Présentation Les Réseaux et leur dimension Les réseaux peuvent avoir différentes tailles : Les LAN : Local Area Network ou Réseau Locaux Typiquement le réseau local d’entreprise dans un même bâtiment ou même locaux Les MAN : Metropolitan Area Network ou Réseaux Métropolitains Typiquement le réseau d’agences dans une même ville Les WAN : Wide Area Network ou Réseaux Etendus Typiquement les réseaux nationaux ou continentaux E. DERENDINGER Réseaux : Le Modèle OSI Le modèle OSI et les protocoles de réseau : data 7 Application Dans le domaine des réseaux informatiques a été créé en 1978 le modèle OSI (Open Systems Interconnection). 6 Présentation L’objectif est de définir un ensemble de règles qui décrivent tous les aspects du processus de communication en réseau (ordinateurs, périphériques, p p q , logiciels). g ) 5 Session 4 Transport 3 Réseau 2 Liaison de données 1 Physique Support physique de transmission Le Modèle OSI est normalisé ISO (International Standardization Organization qui coordonne les activités de normalisation international) Le modèle OSI se décompose en 7couches indépendantes, qui décrivent les tâches à effectuer pour transférer les informations sur un réseau. réseau La compatibilité est donc assurée si le protocole répond à cette normalisation. normalisation E. DERENDINGER Réseaux : Le Modèle OSI Le modèle OSI et les protocoles de réseau La couche Application : gère les échanges entre les programmes et les Utilisateurs (service de SGDB, d’impression, navigation I t Internet…) t ) data 7 Application La couche Présentation : met en forme les informations de telle sorte qu’elles soient exploitable par les applications logicielles.(Encapsulation, cryptage, compression) 6 Présentation La couche Session : gère la communication entre les ordinateurs (identification, test de connexion) 5 Session La couche Transport : Décompose l’information en paquets numérotés (segments) et vérifie l’acheminement des informations vers le destinataire (erreurs, réexpédition) La couche Réseau : identifie les ordinateurs connectés et détermine l’acheminement des données (adresses, routes). La couche Liaison de Données : assure que les données (trames) sont correctement véhiculés par le media physique (méthode d’accès, correction d’erreurs de transmission) La couche Physique : gère la transmission de bits (0,1) sur le média utilisé (support physique, vitesse de transmission) 4 Transport 3 Réseau 2 Liaison de données 1 Physique Support physique de transmission E. DERENDINGER Réseaux : Le Modèle OSI Le transfert d d’informations informations : Chaque couche a un rôle unique et indépendant dans le transfert d d’une une information : Poste A Poste B data Application Présentation Session Transport Réseau Liaison de données Physique Application data Présentation data data data data data data Session Transport p Réseau Liaison de données Physique E. DERENDINGER Réseaux : Le Modèle OSI Le modèle OSI et les protocoles de réseau Chaque couche a un rôle unique et indépendant dans le transfert d d’une une information : Poste A Poste B data data Application Application Présentation Présentation Session Session Transport Transport p Réseau Réseau Liaison de données Liaison de données Physique data Physique data data data data data data Application Un cas concret de transmission d’un d un Message de A ->C >C Présentation Session Transport Réseau Liaison de données Eth Ethernet t AB TokenRing BC IP AC IP AC MESSAGE Physique IP AC MESSAGE Ethernet AB 3 2 1 A 3 1 2 2 1 1 3 2 1 Hub B C D E. DERENDINGER Réseaux : Le Modèle OSI (Protocoles) E. DERENDINGER Réseaux : Topologie 2 Liaison de données 1 Physique La topologie La topologie d’un réseau détermine comment les matériels réseaux doivent être raccordés entre eux (niveau physique – niveau logique) Bus Hybride Etoile Anneau E. DERENDINGER Réseaux : Topologie 2 Liaison de données 1 Physique L’Architectures L Architectures des réseaux L’architecture d’un réseau définit comment les informations circulent au sein de ce réseau Token Ring (Réseau en anneau avec 1 jeton) Ethernet : détection de porteuse et de collisions (CSMA/CD) E. DERENDINGER Réseaux : Les Matériels Réseaux Matériel de réseau Ce sont tous les composants qui permettent d’interconnecter les éléments du réseau Les médias (Câbles, Fibres optiques, Sans-Fil) Cartes réseaux Concentrateur(Hub) 1 Physique 2 Liaison de données Commutateur (Switch) Modem Routeur passerelle (Pont) 3 Réseau E. DERENDINGER Réseaux : Architecture Matérielle (Physique) INTERNET Vi FAI Via 3 Réseau PC1 IMP1 PC2 Commutateur (switch) Ligne ADSL Les médias : Câbl Ré Câbles Réseaux PC3 SERVEUR1 MODEM/ ROUTEUR /(Point d’Accès Wifi) PC4 Comm tate r (s Commutateur (switch) itch) E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Câble Coaxial (jaune) – – – – Coaxial, 10Base5 Topologie : Bus 500m maxi Postes espacés de n*2,5 m – Ajout à la volée • Pas d’interruption – Pas de retrait possible E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Câble Coaxial (noir-gris) – – – – Coaxial, 10Base2 Topologie : Bus 185m maxi Insensible aux perturbations p Electro-magnétiques Isolant Gaine Âme (Signaux) Blindage g (Masse) E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Paires P i Torsadées T dé – Différentes normes • 10BaseT (10 Mbits/s) Cat. 3 • 100BaseT (100 Mbits/s) Cat. 5 • 1000BaseTX (1 Gbits/s) Cat. 6,7 – Topologie en Etoile – Longueur câble maxi :150m – Ajout ou retrait de matériel sur le concentrateur ou commutateur Sans Interr ption de fonctionnement Interruption – Moins sensible aux perturbations. E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Fibre Optique : – Câble rond, xxxBaseFX • 100BaseF (100Mbits/s) (100Mbit / ) • 1000BaseF (1 Gbits/s) – Topologie p g en BUS/Etoile – Longueur maxi :1,5 km – Insensible aux bruits él t électromagnétiques éti Cœur Tube Renfort Gaine extérieure E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Fibre Fib Optique O i : – Multimode (baseLX) • Pl Plusieurs i faisceaux f i simultanés • Transmission zigzag • Gradient d’indice trajectoires courbes – Monomode (baseSX) • • • • Transmission axiale 1 faisceau unique Grande bande passante Peu de pertes E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Fibre Fib Optique O ti : – Tubée Libre • Gros tube rigide g • Plusieurs fibres – Tubée serrée • Fibre renforcée (kevlar) • Fibre gainée (plastique) • Manipulation ! – Jonc rain rainuré ré • Gros câble flexible • Structure hélicoïdale • Dispositif de sortie E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Sans fil : – Faisceau hertzien • • • • Quelques km 2 30 Mb/s P t b ti Perturbations ! Courbure terrestre ! – Radio WIFI • • • • 30 m quelques km Débit : 54 Mb/s Loi stricte Norme IEEE 802.11 E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Sans fil : – Infrarouge : • Quelques mètres • À vue • Quelques Q l kb/ kb/s – Laser : • • • • À vue Portée raisonnable Plusieurs Mb/s Point à point – Alignement ! E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • Sans S fil : – Satellites : • Géostationnaire Gé t ti i – 36000 km – 150 Mb/s – 1s aller-retour ! • Orbite moyenne – 5000 km k – 10 40 Kb/s – 0,2s aller-retour • Orbite basse – 250 600 km – 150 Mb/s – 0,1s aller-retour E. DERENDINGER Réseaux : Les Médias 2 Liaison de données 1 Physique • CPL CPL: courantt porteur t en ligne • Débits Débit : – 85 Mb/s – 200 Mb/s – 500 Mb/s • Avantages : – Aucun câblage – Coût des boitiers raisonnable • Inconvénients : – Perturbations par les appareils pp électriques q E. DERENDINGER Réseaux : Les cartes Réseaux 2 Liaison de données 1 Physique Carte Réseau : • Type de connecteur : BNC ou RJ45 • Adresse MAC (48 bits ) unique pour chaque h carte t •Pilotes d’installation Numéro unique Numéro unique du constructeur de la carte définit par le (3 x 8 bits) constructeur (3 x 8 bits) bit ) E. DERENDINGER Réseaux : Les Eléments actifs 2 Liaison de données 1 Physique Le Modem : Système qui permet de relier un ordinateur au réseau WAN (I t (Internet) t) par l’intermédiaire l’i t édi i d’une ligne téléphonique. E. DERENDINGER Réseaux : Les Eléments actifs 2 Liaison de données 1 Physique Le Concentrateur (HUB): Système de connexion centralisé où se connectent tous les câbles d’un réseau. é E. DERENDINGER Réseaux : Les Eléments actifs 2 Liaison de données 1 Physique Le Commutateur (Switch): Système de connexion centralisé où se connectent tous les câbles d’un réseau é avec d des ffonctions ti avancées é : • Optimisation du débit de chaque port en fonction des besoins. • Système administrable pour séparé différents réseaux et filtrer les ordinateurs. E. DERENDINGER 3 Réseau Réseaux : Les Eléments actifs Le Routeur : Système qui permet de relier différents réseaux entre eux • Il a pour rôle ôl de d diriger di i ett de d router t les informations vers la bonne destination. • C’est aussi la porte d’accès vers l’extérieur (Internet) : Adresse de la Passerelle dans la configuration TCPIP de l’ordinateur l ordinateur. 4 Transport E. DERENDINGER 3 Réseau Réseaux : Les Eléments actifs Le Pont : Système de connexion entre 2 réseaux 4 Transport E. DERENDINGER Réseaux : Les Eléments actifs Les BOX : Les différentes Box intègrent : • 1 Modem •1R Routeur t • 1 Commutateur • 1 Point d’Accès WIFI MODEM/ ROUTEUR /(Point d’Accès Wifi) 4 Transport E. DERENDINGER Réseaux : Les Protocoles 4 Transport 3 Réseau Le protocole NETBIOS - NETBEUI. NETBEUI • Intégré dans Microsoft Windows et Linux (Samba) ( ) • Permet le partage de dossiers et d’imprimantes E. DERENDINGER 4 Transport Réseaux : Les Protocoles 3 Réseau Les Protocoles Réseaux Le protocole TCP/IP •standard non propriétaire et ouvert. •Intégrer à tous les Systèmes d’Exploitation (Windows, Unix, Linux, IOS, Iphone, A d id ) Android,…) •Gratuit • Sur un réseau TCP/IP les informations sont encapsulées dans des de trames IP Réexpédition des paquets en •Réexpédition cas d’encombrement (plusieurs chemins possibles pour une même destination) ou d’erreurs d’ d de ttransmission. i i TCP : T Transmission i i Control C t l Protocol P t l IP : Internet Protocol E. DERENDINGER Réseaux : L’adressage IP 3 Réseau Les Adresses IP (Internet-Protocol) (Internet Protocol) Codage de l’adresse IP V4 S un même Sur ê réseau, é chaque h ordinateur di t doit d it avoir i une adresse d IP unique i ! Adresse IP : 192.168.12.5 • Une Adresse IP ((V4)) est constituée de 4 octets ((byte) y ) • 1 octet = 1 nombre binaire (1 ou 0 , base 2) de 8 bits : 8 bits = 2 8 = 256 => 1 octet = [0 - 255] • Chaque octet est séparé par 1 point. point E. DERENDINGER Réseaux : L’adressage IP 3 Réseau Le Masque de sous-réseau sous réseau IP (Internet-Protocole) (Internet Protocole) Codage de l’adresse IP V4 S un même Sur ê réseau, é chaque h ordinateur di t doit d it avoir i une adresse d IP unique i ! Adresse IP : Masque de sous-réseau sous éseau : 192.168.12.5 4 octets en notation décimale [1 , 254] car certaines adresses sont réservées. 255.255.255.0 Le masque de sous-réseau définit combien d’adresse d adresse IP sont utilisables pour le réseau. Adresse du réseau Partie Fixe de @IP Adresses des O di t Ordinateurs Partie modifiable de @IP E. DERENDINGER Réseaux : L’adressage IP 3 Réseau L’adresse Réseau IP (Internet-Protocole) Codage de l’adresse IP V4 Le masque de sous-réseau définit aussi l’adresse du réseau Adresse IP : Masque de sous-réseau : 192.168.12.5 4 octets en notation décimale [1 , 254] car certaines adresses sont réservées. 255.255.255.0 Le masque de sous-réseau définit combien d’adresse IP sont utilisables pour le réseau. p Adresse du réseau 192.168.12.0 Adresses des Ordinateurs Adresse du réseau Autre représentation de @-masque réseau : 192.168.12.0 /24 (24 : nombre de bit à 1 du masque de sous-réseau en partant de la gauche) Ex : /24 255.255.255.0 Ex : /16 => 255.255.0.0 Ex : /8 => 255.0.0.0 E. DERENDINGER Réseaux : L’adressage IP 3 Réseau Plan d’adressage d adressage IP Les Adresses réservées : NE PAS UTILISER !!! 192.168.2.0 Adresse du réseau 255.255.255.255 Broadcast pour envoyer un message réseau à toutes les machines connectées ou 192.168.2.255 127.0.0.1 Adresse de boucle locale loopback, p , localhost E. DERENDINGER Réseaux : Plan d’Adressage IP Adresse du réseau : 192.168.0.0 Masque : 255.255.255.0 Exemple de plan d’adressage IP STATIQUE des éléments du réseau : Plan d’Adressage IP Nom @ IP Fichiers, BD,… IMP1 Photocopieur, scanner 192.168.0.20 PC1 IMP1 Description SERVEUR1 192.168.0.10 192.168.0.20 192.168.0.31 Commutateur (switch) PC2 192.168.0.32 PC1 192.168.0.31 PDG PC2 192.168.0.32 Comptabilité PC3 192.168.0.33 Secrétariat SERVEUR1 PC3 192.168.0.10 192 168 0 33 192.168.0.33 192.168.0.254 @ IP de la Passerelle Adressage IP dynamique 3 Réseau INTERNET Via FAI 72.159.2.69 @ IP Publique P bli MODEM/ ROUTEUR /(Point d’Accès Wifi) E. DERENDINGER Réseaux : Les Classes 3 Réseau Classe d’adresse d adresse IP Les réseaux IP sont répertoriés en 3 classes : Classe A : 1.0.0.0 à 127.0.0.0 /8 Masque 255.0.0.0 Nombre réduit de réseaux mais nombre important de machines Classe B : 128.0.0.0 à 191.254.0.0 /16 Masque Autant de réseaux que de machines 255.255.0.0 Classe C : 192.0.0.0 à 223.254.254.0 /24 Masque 255.255.255.0 Nombre important de sous sous-réseaux réseaux mais nombre limité de machines. machines E. DERENDINGER Réseaux : Les Classes Classe A B C D E Class Bits 0 10 110 1110 1111 Classe A 0 Classe B 10 Classe C 11 0 N portion réseau 1‐126 N 128‐191 N.N. 192‐223 N.N.N 224‐239 240‐ valeur N N 3 Réseau H H H N H H N N H portion nombre de réseaux nombre d'adresses Masque Bits hôte H.H.H 126,00 16 777 214,00 255.0.0.0 1‐7‐24 H.H 16 382,00 65 534,00 255,255,0,0 2‐14‐16 H 2 097 150,00 254,00 255,255,255,0 3‐21‐8 268 435 456,00 E. DERENDINGER Réseaux : Présentation 7 Application 6 Présentation 5 Session Services offerts par un réseau Les serveurs et leurs services utilisent des protocoles t l spécifiques é ifi : FTP : Transfert de Fichiers (port 21) HTTP : WEB (port 80 ou 8080) SMTP : Messagerie sortante (port 25) POP3 : Messagerie M i entrante t t (port ( t 110) NNTP : News (port 119) TELNET – SSH : Prise en Main à distance (p (port 23-22)) DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol DNS : Domain Name System y WINS : Windows Internet Name Service E. DERENDINGER Réseaux : Les Services et Protocoles TCP-IP 7 Application 6 Présentation 5 Session Services et Protocole Réseaux Le protocole HTTP (HyperText Transfert Protocol) sert à transférer d iinformations des f ti sur l’i l’internet t t entre t un client (Navigateur WEB) et un serveur (WEB). Le protocole FTP (File Transfert Protocol) sert à transférer des fichiers entre différents types d’ordinateurs d ordinateurs sur un réseau TCP-IP. C’est le service le plus utilisé sur l’internet avec les Emails. E. DERENDINGER Réseaux : Les Services et Protocoles TCP-IP 7 Application 6 Présentation 5 Session Services et Protocole Réseaux Le service DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) permet de di t ib distribuer sur un réseau é d des adresses d IP aux ordinateurs configuré en adresse IP Dynamiques Le service DNS (Domain Name System) permet de convertir le nom en toutes lettres des ordinateurs connectés à l’internet en numéro IP. Il permet de taper www.entreprise.com au lieu de ll’adresse adresse IP tel que 193.168.53.3 pour accéder à l’ordinateur. E. DERENDINGER Réseaux : Les Services et Protocoles TCP-IP 7 Application 6 Présentation 5 Session Services et Protocole Réseaux Le service WINS (Windows Internet Name service) permet de convertir l noms d les des ordinateurs di t sous Windows d’un réseau TCP-IP en numéro IP. (même principe qu’un serveur DNS sur Internet) . E. DERENDINGER A vous de jouer….
