Initiation aux réseaux PLAN DE ROUTE Généralités Les réseaux industriels S38 Modbus Internet Conclusion S39 2 Généralités Un réseau… c’est quoi ? Un réseau est le résultat de la connexion de plusieurs machines entre elles, afin que les utilisateurs et les applications puissent échanger des informations. Le terme réseau peut désigner plusieurs choses: - Il peut désigner l'ensemble des machines, - l'infrastructure informatique d'une organisation avec les protocoles qui sont utilisés (Internet par exemple), - la façon dont les machines d'un site sont interconnectées (sur un réseau local) ,... - le protocole qui est utilisé pour que les machines communiquent (réseaux TCP/IP) 3 Généralités Pourquoi un réseau ? Pour des raisons de coûts ou de performances le nombre de machines est dupliqué: manque de cohérence des informations portées sur les machines. besoin d'échanger des informations, des ressources, de manière simple et rapide entre des machines. les machines sont reliées entre elles: apparition des réseaux locaux Expansion du besoin d'échanger des informations entre des sites distants… Les réseaux moyenne et longue distance commencèrent à voir le jour Les réseaux se retrouvent aujourd'hui à l'échelle planétaire…ils se sont introduit dans notre vie quotidienne 4 Généralités Pourquoi une normalisation ? Echanger des informations entre « communauté »: nécessité de parler un même « language » ou protocole Réflexion sur le problème de faire communiquer des machines entres-elles (interconnexion des est sortie systèmes le modèle ouverts) de OSI l'ISO (Organisation internationale de normalisation). 5 Généralités Le modèle OSI Deux stratégies peuvent être utilisées pour faire circuler l'information sur un réseau: - L'information est envoyée de façon complète. - L'information est fragmentée en petits morceaux (paquets), chaque paquet est envoyé séparément sur le réseau, les paquets sont ensuite réassemblés sur la machine destinataire. La première stratégie n'est pas utilisée car les risques d'erreurs sont importants. Dans la seconde stratégie on parle réseau à commutations de paquets. Le modèle OSI est un modèle à 7 couches qui décrit le fonctionnement d'un réseau à commutations de paquets. 6 Généralités Les 7 couches du modèle OSI - La couche 1 support physique ou matériel - La couche 2 Liaison: on cherche à savoir comment deux stations sur le même support physique vont être identifiées. Pour ce faire, on peut par exemple assigner à chaque station une adresse (cas des réseaux Ethernet,....). - La couche 3 Réseau: le rôle de cette couche est de trouver un chemin pour acheminer un paquet entre 2 machines qui ne sont pas sur le même support physique. - La couche 4 Transport: la couche transport doit normalement permettre à la machine source de communiquer directement avec la machine destinatrice. - La couche 5 Session: cette couche a pour rôle de transmettre les informations de programmes à programmes. - La couche 6 Présentation: ce niveau on doit se préoccuper de la manière dont les données sont échangées entre les applications. - La couche 7 Application: dans cette couche on trouve les applications qui communiquent ensemble. (Courrier électronique, transfert de fichiers,...) 7 Généralités Architectures des réseaux Câblage en maille: Chaque machine est reliée à toutes les autres par un câble. Câblage en bus: Chaque machine est reliée à un câble appelé bus. Câblage en anneau: Chaque machine est reliée à une autre le façon à former un anneau 8 Réseaux industriels Différence entre un réseau et un réseau industriel Un réseau industriel a le même rôle qu'un réseau « normal »: transmettre des informations entre plusieurs machines Faire communiquer des machines qui ne sont plus seulement des ordinateurs mais des automates programmables, des appareils de mesures, des équipements spécifiques (fours, commandes numériques, ascenseurs, ...). L'environnement d'un réseau industriel est perturbé: ces phénomènes sont à prendre en compte dans la couche 1 du modèle OSI. 9 Réseaux industriels Réseaux industriels et protocoles: exemples Lignes téléphoniques publiques Loge Bâtiment B Bâtiment A RG Tél RB2 RA RB1 RB0 La liaison série RS232, 488 (Bus d'instrumentation), Bâtiment E Bus AGP, PCI, ISA, USB, parallèle, RC0 Bâtiment C RE0 RE-1 R R C C 2 1 Bâtiment D RD3 LE BUS CAN (automobile), RD2 RD1 RD0 Légende : Répartiteur Sous-répartiteur Câble de rocades Câble téléphonique 64 paires torsadées, écrantées FTP 4 par 4 d'impédance 100 Ohms. Câble à 6 fibres optiques de type multimode à gradient d'indice 62,5/125. MODBUS , MODBUS PLUS, TCP/IP, Ethernet… 10 Réseaux industriels : liaison RS232 Principe: liaison série où les bits, i.e l’information, arrivent successivement L'octet à transmettre est envoyé bit par bit (poids faible en premier) par l'émetteur sur la ligne Tx, vers le récepteur (ligne Rx) qui le reconstitue La vitesse de transmission de l'émetteur est identique à la vitesse d'acquisition du récepteur Exemple (exprimée en BAUDS). La transmission est du type asynchrone: pas d'horloge commune entre l'émetteur et le récepteur. transmission du code $82 Le protocole Des bits supplémentaires sont indispensables au fonctionnement: bit de start et de stop. 11 Protocole Modbus Origines du protocole Modbus Grands principes de fonctionnement 12
