INF3270-Chap1 - Chapitre 1 Introduction Redouane Zidane...

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Unformatted text preview: Chapitre 1 Introduction Redouane Zidane Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 1 Sommaire Introduction Fonction et caractéristiques des réseaux Modèle en couche OSI et TCP/IP Architecture TCP/IP Les couches OSI et leurs fonctions Le réseau Internet Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 2 1 Objectif du cours (extrait du plan de cours) Se familiariser avec la terminologie de base de la télécommunication et des réseaux téléinformatiques S'initier aux équipements d'interconnexion Connaître les caractéristiques des réseaux locaux Connaître les principaux services et protocoles du modèle OSI Connaître l'architecture TCP/IP S'initier aux applications du modèle TCP/IP Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 3 Horaire du cours Groupe Enseignant Jour Heure de début Heure de fin 040 Redouane Zidane Mercredi 18:00 20:00 Jeudi 15:30 17:30 Jeudi 18:00 21:00 SH-2120 Cours Vendredi 18:00 20:00 Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique Local PKS1580 PKS1580 PKS1580 Lab Lab Lab 4 2 Livres de référence KUROSE, James et ROSS, Keith – Analyse structurée des réseaux : des applications de l'Internet aux infrastructures de télécommunications – Pearson Education, 2007. J.F. Kurose and K.W. Ross, “Computer Networking” 5th Edition, AddisonWesley, 2009. TANENBAUM, A.S. – Computer Networks – 5th edition, Prentice-Hall, 2010. PUJOLLE, G. – Les Réseaux – Eyrolles, 7e édition, ISBN 2-212-11121-5, 2011. Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 5 Évaluation Description Pondération Date Examen intra 30% ? Examen Final 40% ? TP (2) 10% 6 laboratoires 20% Effort personnel Travail d’équipe Les travaux pratiques peuvent être faits en équipe de deux Les examens intra et final sont à livre fermé Un aide-mémoire sera distribué s’il y a des formules ou autre Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 6 3 Documentation du cours http://www.moodle.uqam.ca/ Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 7 Sommaire Introduction Fonction et caractéristiques des réseaux Modèle en couche OSI et TCP/IP Architecture TCP/IP Les couches OSI et leurs fonctions Le réseau Internet Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 8 4 Téléinformatique Téléinformatique Application des télécommunications au domaine de l’informatique permettant la communication et l’échange d’information numérique entre systèmes informatiques Réseau téléinformatique Noeuds: routeurs, commutateurs, concentrateurs Liens: fibre optique, câble coaxial, paire torsadée, ondes électromagnétiques Stations hôtes: ordinateurs, imprimantes, etc… Une série de protocoles et de techniques (codage, modulation, etc..) Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 9 Fonctions de réseau Transmission (modulation, synchronisation, …) Détection et correction des erreurs Partage d’un canal (accès multiple) Résolution d’adresses Acheminement (routage) Fragmentation Sécurité Intégration des Services Qualité de Service Mobilité Contrôle de la congestion Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 10 5 Exemples de réseaux Accès à Internet FS régional Réseau d’entreprise Réseau dorsale Routeur Point d’accès Routeur Usager A Point d’accès Ligne téléphonique Routeur Serveurs Serveur Routeur Réseau d’entreprise Routeur Commutateur Usager B Serveur Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique Serveur 11 Caractéristiques de réseau Étendue Topologie Mode de commutation Performance Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 12 6 Caractéristiques du réseau – Étendue (échelle) Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 13 Caractéristiques du réseau – Topologie Topologie = Arragement ou agencements des noeuds entre eux Anneau Étoile Bus Arbre Maillé Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 14 7 Caractéristiques du réseau – Mode de commutation Commutation de circuits Circuit dédié entre l’émetteur et le récepteur Circuit réservé durant la transmission Ex: le Réseau Téléphonique Commuté (RTC) Avantages: Grande fiabilité Vitesse constante Inconvénients: Gaspillage de ressources en cas de sous-utilisation Commutateur Commutateur 1-450-123-4567 Commutateur Commutateur Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 15 Caractéristiques du réseau – Mode de commutation Commutation de paquets Pas de connexion entre l’émetteur et le récepteur Données découpées en paquets (segmentation) Ex: IP Avantages: Multiplexage de nombreuses communications Système souple adapté au trafic à débit variable Adaptatif (reconfiguration automatique des routes en cas de pannes des noeuds intermédiaires) Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 16 8 Caractéristique de réseau Performance Débit Nombre de bits par unité de temps (Kbits/s, Mbits/s, …) Bandwidth, throughput, bit rate Latence Temps entre émission et réception d’un bit Delai, latence Temps aller retour RTT - Round-Trip Time Attention !!! 1 octet = 8 bits Ko = 1024 octets (210 octets) 1 Ko = 1024*8 = 8192 bits 8 Kbits 1 Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 17 Unités de mesure Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 18 9 Modèle en couches Approche modulaire Permet de simplifier le design et l’implémentation du réseau Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 19 Le modèle OSI Routeur Réseau A Session Autome 2011 - UQAM Réseau B R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 20 10 Protocoles et service - Définition Protocole Ensemble de règles entre entités de même niveau (peers) PDU (Protocole Data Unit) SAP (Service Access Point) Données échangées entre entités de même niveau Interface entre une chouche et une autre couche inféreure ou supérieure SDU (Service Data Unit) Données échangées entre deux couches adjacentes SDU PDU Session Autome 2011 - UQAM PDU R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 21 Modèles OSI et TCP/IP Modèle OSI Modèle TCP/IP Application Présentation Application Session Couches non présentes dans le modèleTCP/IP Transport Réseau Transport Modèle simplifié Modèle Internet Internet Liaison Réseau Physique Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 22 11 Nom des entités de données échangées Message Segment Paquet Trame Bit Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 23 Encapsulation Chaque couche ajoute une information de contrôle appelée entête L’entête est utilisée par la couche “peer” pour accomplir sa tâche Support de transmission Source: McGraw Hill Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 24 12 source message segment H Et M M transport M Er paquet Hn E t trame El Er Et Encapsulation application réseau liaison M physique liaison physique Concentrateur destination Er Et M réseau M application El Er Et M liaison Et M transport Er Et El Er Et M réseau M liaison Er Et M physique Routeur physique Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 25 Exemple d’encapsulation d’une requête HTTP Source Application HTTP Requête Application TCP HTTP Requête Transport IP TCP HTTP Requête IP TCP HTTP Requête HTTP Requête Transport TCP Eth HTTP Requête IP Réseau Liaison Destination TCP HTTP Requête IP TCP HTTP Requête Eth Eth Physique Session Autome 2011 - UQAM Réseau Eth Liaison Physique R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 26 13 Architecture “Sablier” du modèle TCP/IP FTP HTTP DNS TFTP email WWW VoIP... SMTP HTTP RTP... TCP Applications TCP UDP… UDP IP IP ethernet, PPP Sans f il, etc… Technology câble fibre radio... Res1 Res2 … Resn L’architecture “Sablier” facilite l’interopérabilité Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 27 Forums de Standards Internet Ingineering Task Force (IETF) Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) International Standards Organization (ISO) International Telecommunications Union–(ITU-T) American National Standards Institute (ANSI) Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 28 14 Sommaire Introduction Fonction et caractéristiques des réseaux Modèle en couche OSI et TCP/IP Architecture TCP/IP Les couches OSI et leurs fonctions Le réseau Internet Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 29 Couche 1: Couche physique Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique bits Transforme les bits en signaux (électrique, lumineux, radio) Codage, modulation Constitue l’interface entre deux équipements Spécifique à la technologie Ethernet (802.3), WLAN (802.11), etc… Équipements de couche physique Concentrateurs, amplificateurs, modems signal encodage Session Autome 2011 - UQAM bits décodage R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 30 15 Couche 2: Couche liaison Gère l’accès au réseau Contrôle le flux des trames Fournit un contrôle de l’erreur au niveau de la trame Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique Session Autome 2011 - UQAM Addressage physique Détection de l’erreur Retransmission de la trame (dépend de la technologie utilisée) Correction de l’erreur (dépend de la technologie utilisée) Exemple: Adresse MAC de Ethernet Équipements de couche liaison Commutateur (switch) R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 31 Couche 3: Couche réseau Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique Assure l’acheminement des paquets Assure la sélection de la route entre les réseaux Routage dynamique Routage statique Gère le flux de paquets pour prévenir une congestion Assure la fragmentation et le réassemblage des paquets Cas de réseau avec différents MTU Exemple de protocole: IP Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 32 16 Couche 4: Couche transport Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Établissement, maintien et libération de la connexion Assure l’intégrité des données Physique Session Autome 2011 - UQAM Fournit un lien virtuel entre deux processus Détection et correction des erreurs Assure le bon séquencement des données Exemple de protocole: TCP, UDP R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 33 Couche 5: Couche session Application Présentation Session Transport Réseau Liaison Physique Session Autome 2011 - UQAM Assure l’établissement et la terminaison de la session entre deux processus Permet la structuration et la régulation du dialogue Full duplex ou half duplex Type de codecs Synchronisation des échanges Audio et vidéo (éviter le problème de “lypsync”) Exemple: IPTV, LiveTV, R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 34 17 Couche 6: Couche présentation Application Présentation Session Transport Appelée aussi couche “Syntaxe” Détermine le format ou la syntaxe utilisée durant la session Réseau Liaison Physique Session Autome 2011 - UQAM Convertit les codes et les formats des données dans la syntaxe commune sélectionnée code ASCII, EBCDIC Fournit les outils de compression, d’encryptage et de sécurité R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 35 Couche 7: Couche application Application Preséntation Session Transport Réseau Liaison Physique Session Autome 2011 - UQAM Agit comme interface entre l’application de l’usager et le reste des couches Détermine le format du message Exemple de protocoles Transfert de fichiers entre ordinateurs (ex. FTP) Messagerie électronique (SMTP) Service de répertoire en réseau (DNS) Service WWW (HTTP) R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 36 18 Internet Internet = Inter-connexion de réseaux Un ensemble de réseaux reliés entre eux par une série de routeurs à l’échelle de la planète Internet Res 1 Des millions de machines hôtes connectées Des milliers de fournisseurs de service Internet Service d’accès Res 2 Res 3 Fibre, câble, ligne téléphonique, radio, satellite Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 37 Structure de l’Internet Réseau résidentiel Réseau d’accès Réseau d’entreprise Session Autome 2011 - UQAM Réseau dorsale (core) Fournisseur de service R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 38 19 Structure de l’Internet FS niv. 3 Fournisseur de service niveau 1 (“Tier-1”) FS niv. 2 Global ou national FS niv. 2 Régional Fournisseur de service niveau 3 (“Tier-3”) FS niv. 3 FS niv. 1 Fournisseur de service niveau 2 (“Tier-2”) FS niv. 3 FS niv. 1 FS niv. 1 FS niv. 2 Local FS niv. 2 Session Autome 2011 - UQAM FS niv. 2 R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 39 Structure de l’Internet Les paquets IP traversent en général plusieurs réseaux pour atteindre la destination FS niv. 3 FS niv. 3 FS niv. 2 FS niv. 3 FS niv. 2 FS niv. 1 FS niv. 1 FS niv. 1 FS niv. 2 FS niv. 2 FS niv. 2 FS niv. 3 Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 40 20 Réseau Internet 2005 Source: Wikipedia.org Session Autome 2011 - UQAM R Zidane - INF3270 - Téléinformatique 41 21 ...
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