Réseaux/Cours Patrick Bougé
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Réseaux/Cours Patrick Bougé e.mail : [email protected] INTRO / Concepts Généraux Généralités Dernière décennie dans le domaine des télécommunications et dans celui de l’informatique sont apparus des « ordinateurs » peu encombrants, peu coûteux, de plus en plus performants et de plus en plus répandus. Besoin naturel de connecter ENSEMBLE des équipements différents (hétérogènes) formant ce qu’on appelle un RESEAU. Réseaux locaux : Un réseau local est un système de communication au départ destiné à relier des équipements informatiques variés rendant possible le partage des ressources et la mise à disposition de matériels et/ou de services à plusieurs utilisateurs géographiquement répartis. Ce qui facilite la décentralisation des traitements. I) Architecture des Réseaux Afin de structurer l’ensemble que constitue un réseau, l’ISO (International Standardization Organization) a proposé une décomposition n 7 couches suivant un modèle de référence OSI (Open System Interconnexion) . System K 7 Application 6 Présentation 5 Session 4 Transport 3 Réseaux 2 Liaison données 1 Physique System K+1 7 Application 6 Présentation 5 Session 4 Transport 3 Réseaux 2 Liaison données 1 Physique Architecture en couches ISO. Chaque couche ne connaît que la couche inférieure et supérieures grâce à leurs interfaces. Couches Application/Présentation/Session : couches hautes (traitement) Couche Transport : couche intermédiaire d’articulation Couche Physique/Liaison de Données/Réseau : couches basses (transmission) Avantage : limitation du nombre d’interfaces qu’un élément primaire doit connaître : la couche N d’un système K n’a à connaître que la couche N+1 et N-1 du système K, et la couche N des systèmes K-1 et K+1. L’ensemble des règles que doit suivre un processus pour communiquer au travers d’une interface est appelé protocole. II) Définition des 7 couches du modèle OSI. Couches basses ou couches de transmission : Couche 1 : couche physique Assure la transmission des données sous forme de signaux électriques sous forme de signaux électriques sur un canal physique (support de transmission). L’unité d’information utilisée sera l’élément binaire (bit). On y pratique la modulation et le multiplexage. Ces liaisons physiques et mécaniques sont définies par des normes (V.24, V11, X21 …) Couche 2 : couche liaison de données Elle est responsable de l’acheminement sans erreur de blocs d’informations sur des liaisons de données. Le support introduisant des erreurs dans les informations transportées dues aux bruits électriques, parasites, diaphonies … Cette couche doit offrir un service de détection et de correction d’erreurs afin de maintenir un taux d’erreur négligeable. Les blocs d’information qui circulent sont appelés des TRAMES. Couche 3 : couche réseau Responsable de l’acheminement des paquets de données qui transitent à l’intérieur du système. Ces paquets peuvent traverser plusieurs nœuds intermédiaires. Un routage est donc nécessaire ainsi qu’un contrôle de flux pour éviter des pertes de données par engorgement de certains chemins. La couche réseau gère également les problèmes d’adressage. Couches hautes ou couches de traitement : Couche 4 : couche de transport Responsable du contrôle du transport des informations de bout en bout au travers du réseau. Cette couche assure que les messages des utilisateurs connectés au réseau sont correctement parvenus à leurs destinataires. Cette couche assure la transition entre les couches de traitement 5/6/7 et les couches de transmission 1/2/3. Couche 5 : couche session Responsable de la mise en place du contrôle du dialogue entre des tâches distantes (processus). Elle a pour rôle d’organiser, d’activer et de synchroniser les processus ou « dialogues entre abonnés ». Couche 6 : couche présentation Responsable de la présentation des données échangées par les applications afin de d’avoir une compatibilité entre tous les matériels hétérogènes raccordés au réseau. Elle comporte des fonctions de traduction, de compression, d’encryptage … Couche 7 : couche application Responsable de l’exécution de l’application et de son dialogue avec la couche 7 destinataire. On définit la sémantique des échanges entre entités communicantes. Conclusion : Pour des échanges entre entités toutes les couches ne sont pas obligatoires. (on aura minimum 1, 2, 3, 4 et 7) Unités de données f (couches) A chaque couche correspond une unité de données qui se superpose à l’unité de donnée de la couche précédente par ajout d’informations de contrôle. 7 : application 6 : présentation 5 : session 4 : transport TACHE MESSAGE 3 : réseau FRAGMENT 2 : liaison TRAME 1 : physique Succession d’éléments binaires INFORMATIONS DE CONTRÔLE III) Les différents types de réseaux La raison d’être d’un réseau st l’échange d’informations entre différents points. Pour réaliser cela, différentes catégories de réseaux existent. Ils se distinguent par les critères suivants : - la distance qu’ils couvrent - le débit du réseau - leur temps de réponse - leur type de commutation - le niveau de service offert au sens des couches mises en œuvre. On distingue 5 grandes catégories de réseaux : a) Les bus : Utilisés pour les systèmes multiprocesseurs c’est-à-dire des processeurs qui se partagent des ressources communes (mémoire, périphériques, …) à l’intérieur d’un même ordinateur. Ce sont des systèmes fortement couplés. Bus de données et bus d’adressage : - temps de réponse : quelques nanosecondes - Débit : en dizaine de Mbit/s - Distance entre entités : quelques centimètres b) Les structures d’interconnexion : Utilisées pour les machines « géantes » (ex : Cray I, II). Pour ces machines, le plus gros du travail est effectué par des pré et/ou post-processeurs (ou frontaux) qui prennent en charge l’environnement, le tout étant relié au système central par des liaisons haut débit. POST - Processeurs Débit : plusieurs centaines de Mbit/s Distance : faible, quelques mètres c) Les réseaux locaux (RL) ou LAN (Local Area Network) But : assurer la mise en commun de matériels divers au sein d’une entreprise. On parle de structure moyennement couplée. 2 catégories : c’) les DAN (Departemental Area Network) ou réseaux départementaux c’’) Réseaux d’établissement qui relient les réseaux départementaux (DAN) d) Les réseaux métropolitains (MAN : Metropolitan Area Network) Ces réseaux relient différents réseaux d’une entreprise éclatée en plusieurs campus distants de quelques dizaines de kilomètres. e) Les réseaux longues distances (WAN : Wide Area Network) Réseau téléphonique et télex. Structure faiblement couplée (faible distance + faible débit). commutation de circuits utilisant les couches basses Débit binaire ou vitesse de transmission d’un canal : nombre d’éléments binaires par unité de temps. D = Débit T = la période durant laquelle n bits sont transmis D = 1/T bps Rapidité de modulation (Rm) C’est le nombre maximal de changements par unité de temps de la grandeur électrique utilisée pour transmettre l’information. Rm = 1/t La relation qui lie le débit et la rapidité de modulation est : D = Rm log2 V avec V=2m D’où D = m Rm Capacité d’un canal C = L.log2 (1 + S/B)
