Sommaire: Téléinformatique et protocoles de communication
Chapitre – Introduction aux réseaux informatiques
. Historique et évolution des réseaux (informatiques)
. Historique
. Objectif des réseaux
. Classement des réseaux
. Evolution des réseaux
. Topologies et communications
. Topologie
. Commutation
Commutation de circuits
Commutation de message
Commutation par paquets
Commutation par paquet en mode circuit virtuel (CV)
Commutation par paquets en mode datagramme
Commutation de cellules
. Protocoles et normalisation
. Protocoles
. Organismes et normalisation.
. Modèle OSI de l’ISO
. Exemple de communication linéaire
. Exemple de communication dans nu réseau
. Modèle TCP/IP d’Internet
. Objectifs
. Historique et principes
. Normalisation
. Comparaison OSI/Internet
Chapitre – La couche physique
. Bases théoriques de la transmission de données
. Bande passante
. Relation entre le débit binaire et les harmoniques
. Rapidité de la transmission
. Théorème d’échantillonnage
. Débit maximum d’un canal
. Représentation (ou codage) des bits
. Transmission en bande de base
Code NRZ (non retour à zéro)
Code biphase ou Manchester
Code biphase (ou Manchester) différentiel
Code bipolaire
Code BHDn (Bipolaire à Haute Densité d’ordre n)
. Transmission à large bande.
Modulation d’amplitude
♣ Extrait du cours
Chapitre 1 – Introduction aux réseaux informatiques
Historique et évolution des réseaux (informatiques)
Historique
Téléinformatique : mariage télécom et informatique
Système de télétraitement (année 70)
UT=Unité de Traitement
Différents type de connexions
Type 1 : On perdait beaucoup de temps dans la gestion des terminaux de l’UT.
Type 2 : Avec un serveur intercalé.
Dans les années 70, interconnexion des UT :
– au sein d’un réseau local
– au sein d’un réseau large distance. Réseau dédié aux transferts de données numériques
(TRANSPAC par exemple)
Objectif des réseaux
Partage des ressources
Fiabilité (par exemple : copies multiples, décentralisation)
Réduction des coûts
Modularité (ajout graduel de performances)
D’ou le modèle Client/Serveur.
Conclusion : Dans les années 80 les réseaux sont vu pour des motivations utilitaires (entreprise).
Puis dans les années 90 les motivations sont plus sociologiques (Internet).
Classement des réseaux
Du plus petit au plus grand.
– Serveur locaux LAN (Local Aera Netork) :
– géographiquement restreint.
– débits élevés.
– Réseau Métropolitain MAN (Metropolitan AN)
– Réseau longue distance WAN (Wide AN)
Echelle du pays
Plus lent que les LAN
1.4 Evolution des réseaux
Réseau à intégration de service : véhicule données multimédia.
(Ex : différence entre ftp au débit “saccadé”, et la transmission de la voix, du son te de l’image.)
Exemple : NUMERIS débit de 64kbps (insuffisant actuellement, car c’est un RNIS à bande étroite)
RNIS : Réseaux Numériques à Intégration de Services
On passe donc au RNIS à large bande implémenté par la technologie ATM (Asynchronus Transfer Mode). C’est une commutation de cellules.
Depuis l’apparition du haut débit de nouveaux protocoles se sont développés :
FDDI (Fibre Distributed Data Interface)
ATM (déjà vu plus haut)
2. Topologies et communications
2.1 Topologie
– En étoile : noeud central, d’ou un problème de fiabilité. Avantage : simplicité à mettre en oeuvre.
– En arbre : structure hiérarchique. Exemple : STARLAN, EtherNet.
– En Structure d’anneau :
Exemple : Réseaux locaux IBM (Token Ring). Diffusion active (par rapport aux stations)
– Par bus :
Exemple : Réseaux locaux Ethernet 10 Base 5.
Diffusion “passive” de la part des stations.
– Par Maille :
2.2 Commutation
Dans un grand réseaux, noeuds dédiés (commutateurs) au relais des messages.
2.2.1 Commutation de circuits
Inventeur des commutateurs automatiques : Strowger USA 19eme siècle.
Circuit : suite de lignes réservées pour la durée de la communication entre un émetteur (E) et un récepteur (R).
RTC : Réseau Téléphonique Commuté.
En 3 temps :
– établissement du circuit (appel) : ouverture de connexion
– phase de transfert des données
– fermeture du circuit (raccrochage) : fermeture de connexion
Temps d’établissement/fermeture du circuit “long”
Temps de transfert des données court (toutes les données suivant le meme chemin)
Inconvénient : gaspillage des ressources si communications à débit variable.
2.2.2 Commutation de message
Message unité d’information “sémantique”, ex : télégramme fichier complet.
Pas de communication entre E et R
Le message (de taille arbitraire) progresse de proche en proche dans chaque commutateur.
Messages indépendant les uns des autres et pouvant suivre des chemins différents.
2.2.3 Commutation par paquets
Paquet : message de taille bornée par découpage des données.
Comparaison du temps de transfert pour 3 techniques :
Commutation = routeur
2.2.3.1 Commutation par paquet en mode circuit virtuel (CV)
Emulation de circuit.
Quand le paquet arrive dans le routeur celui-ci consulte une table et achemine le paquet en fonction de son numéro de circuit virtuel.
3 phases : établissement CV, transfert de données, fermeture du CV
Tous les paquets du même CV suivent le même chemin.
L’établissement d’une connexion permet :
– de numériser les paquet en séquences
2.2.3.2 Commutation par paquets en mode datagramme
Equivalent à la poste (cf. TD).
Qu’une phase de transfert de données?
Les paquets sont acheminés indépendamment les uns des autres.
Un service en mode diagramme ne garantit pas une remise fiable des données.
Avantage : efficacité
Service et protocoles sans connexion.
Livraison “best effort” utilisé dans IP (Internet Protocol)
2.2.4 Commutation de cellules
ATM
Cellule : paquet de taille fixe (53 octets). La petite taille des cellules permet de les traiter de façon optimale dans les routeurs.
3. Protocoles et normalisation
3.1 Protocoles
Problème dans la communication entre équipements distants :
– Moyen de transmission pas fiable (altération ou perte de données),
– Pas de mémoire commune (infos partielles et différés sur l’état d’un composant),
– Evénement inattendus (indéterminés),
– Hétérogénéité des matériels, systèmes, logiciels et données.
Une procédure de communication est l’ensemble des règles d’émission et de réception des messages et a pour rôle :
– de structurer l’information (différencier “données utiles” des “données du service”)
– de superviser les liaisons (connexion/déconnexion, détection et reprise des erreurs,…)
Un protocole est la spécification d’un couple de procédures non nécessairement identiques (si la liaison est dissymétrique) assurant un service donné.
Exemple : Transmission fiable de données entre deux correspondants.
3.2 Organismes et normalisation
Compatibilité au niveau mondial.
– Norme : documents formels adoptés par instance commune.
4. Modèle OSI de l’ISO
Objectif : dégager les principales fonctions liées à la communication et les hiérarchiser en couches logicielles.
4.1 Exemple de communication linéaire
– Hiérarchie de fonctionnement : couches ou niveaux
– Un niveau fournit un service au niveau supérieur. Pour ceci ce niveau utilise le service du niveau inférieur. Les règles de coopération entre les éléments (entités) d’un même niveau constituent le protocole du niveau.
Un service est caractérisé par des requêtes (flèche descendante) et des indications (flèche montante) et par une encapsulation/désencapsulation.
Cf. schéma.
4.2 Exemple de communication dans nu réseau
– “Données entre processus utilisateur”: on supervise l’échange des données entre les processus utilisés de bout en bout (transporter les données) indépendamment de la nature de l’application.
– “Données entre site” : on achemine les données sur le réseau sans se soucier des utilisateurs du bout au bout.
– » Données entre ordinateurs voisins” :
4.3 Architecture en couches OSI (78-80)
OSI : Open System Intercommunication
7 couches :
7. Couche application
6. Couche présentation
5. Couche session
4. Couche Transport
3. Couche Réseau
2. Couche liaison de données
……….
