Ii généralités II définitions








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Chapitre I
Introduction aux réseaux informatiques
I- HISTORIQUE


II - Généralités




II - 1. Définitions





  • Réseau : C’est un ensemble d’ordinateurs (ou de périphériques) autonomes connectés entre eux et qui sont situés dans un certain domaine géographique.


Suivant la distance qui sépare les ordinateurs, on distingue 3 catégories de réseaux

  • Les LAN (Local Area Network) qui correspondent par leur taille à des réseaux intro - entreprises. La distance de câblage est de quelques centaines de mètres. Ces réseaux ont des topologies particulières (voir plus loin).

  • Les MAN (Metropolitan Area Network) : qui correspondent à une interconnexion de quelques bâtiments se trouvent dans une ville (Campus).

  • Les WAN (Wide Area Network) destinés à transporter des données à l’échelle d’un pays. Ces réseaux peuvent être terrestres (Utilisation d’infra - structure au niveau : câble, fibre, ...) ou satellite (Mise en place d’engins spatiaux pour retransmettre les signaux vers la terre).


On parle aussi de réseaux :

  • Homogènes : Tous les ordinateurs sont du même constructeurs : Apple - Talk.

  • Hétérogènes : Les ordinateurs reliés au réseau sont de constructeurs divers.

Ex. : Ethern

II - 2. Qu’apportent les réseaux



Les Réseaux permettent :

  • De partager les fichiers.

  • Le transfert de fichier.

  • Le partage d’application : compilateur, système de gestion de base de donnée (SGBD).

  • Partage d’imprimante.

  • L’interaction avec les utilisateurs connectés : messagerie électronique, conférence électronique, Talk, ... .

  • Le transfert de donnée en générale (réseaux informatiques).

  • Le transfert de la parole (réseaux téléphoniques).

  • Le transfert de la parole, de la vidéo et des données (réseaux à intégration de services ou multimédia).



II - 3.TERMINILOGIE





  • Station de travail : on appelle station de travail toute machine capable d’envoyer des données vers les réseaux (PC, MAC, SUN Terminale X, ...). Chaque station de travail à sa propre carte interface (carte réseau).

  • Protocole : est une description formelle d’un ensemble de règles et de convention qui régissent un aspect particulier de la façon dont les équipement communiquent sur un réseau .1

  • Nœud : c’est une station de travail, une imprimante, un serveur ou toute entité pouvant être adressée par un numéro unique.

L’unicité de l’adresse est garantie par le constructeur d’une carte réseau qui donne un numéro unique ne pouvant être changé par une personne.

  • Serveur : dépositaire centrale d’une fonction spécifique : serveur de base de donnée, de calcul, de fichier, ... .






  • Paquet : C’est la plus petite unité d’information pouvant être envoyée sur le réseau. Un paquet contient en général l’adresse de l’émetteur, l’adresse du récepteur et les données à transmettre.

  • Topologie : organisation physique et logique d’un réseau. L’organisation physique concerne la façon dont les machines sont connectées (Bus, Anneau, Étoile, Maillé, Arborescence, ...). La topologie logique montre comment les informations circulent sur le réseau (diffusion, point à point).


III TOPOLOGIE DES RESEAUX

Topologie : la topologie d’un réseau décrit la façon dont son interconnectés

les nœuds et les terminaux des utilisateurs.

Nœud : tout élément d’un réseau (commutateur, routeur, etc..)affecté d’une adresse, permettant de transférer des blocsd’information (paquet, trame cellule) d’une entrée vers une sortie.

• La topologie est définie en partie par la topologie physique, quiestlaconfiguration proprement dite du câblage ou du média.

• L’autre partie est la topologie logique, qui définit de quelle façonleshôtesaccèdent aux médias pour envoyer des données.

III-1 Topologie en bus
C'est la topologie la plus courante, elle est principalement employée avec les réseau ETHERNET. Une simple longueur de câble constitue l'épine dorsale du réseau. Les nœud sont reliés de part et d'autre de ce câble. Si ce câble unique vient à être défaillant, c'est l'ensemble du réseau qui tombe en panne.

Les câbles employés sont des câbles coaxiaux d'une impedance de 50 Ohms (câble

RG058). Les extrémités du câble sont "terminées" par des bouchons 50 Ohms.

Toutes ces contraintes sont définies dans la normes ETHERNET appelée IEEE 802.3.

Ce type de câblage est également appelé 10BASE2, les connecteurs étant de type BNC.



III-.2 Topologie en etoile



Elle a son origine dans le monde des gros systèmes informatiques. Un câblage part en étoil du PC serveur. Si un câble est défaillant, cela ne touche que la station qui y est connectée, et le reste du réseau n'est pas affecté.

Le câble employé dans cette topologie est généralement la paire torsadée, aussi appelée 10BASE-T. Une longueur de 100 mètres maximum est tolérée par segment, avec uniquement un noeud par segment. Les connecteurs sont du type RJ45.

On peut également trouver dans ce type de topologie un câblage en thick ethernet coaxial

(coaxial épais), appelé 10BASE5. Il permet de connecter des segments de 500 mètres avec

100 noeuds par segment. Les conecteurs étant de type DB15.



III-3.Topologie en anneau

• Le support relie toutes les stations, de manières à former un circuit en boucle.

• L’information circule dans une seule direction, le long du support de transmission.

• L’anneau est le plus souvent une structure active.Les signaux sont régénérés au passage dans chaque nœud, selon un processus assez simple. Les réseaux en anneau utilisent des techniques de jeton,par lesquelles seul le coupleur qui possède le jeton a le droit de transmettreLe jeton peut être une suite de bits ou parfois un seul bit.

Inconvénients :

1. La médiocre fiabilité de ce type d’architecture

2. La rupture de l’anneau ou la défection d’un nœud actifparalyse le trafic du réseau



III-4.Autre topolog
3. La topologie complète (maillée

Une protection maximale contre l’interruption de service Une topologie maillée représente une solution idéale pour les système de contrôle en réseau d’une centrale nucléaire.

Chaque hôte possède ses propres connexions à tous les autres hôtes. Bien qu’Internet emprunte de multiples chemins pour atteindre un emplacement, il n’adopte pas une topologie complètement maillée.


Topologies logiques

La topologie logique d'un réseau détermine de quelle façon es hôtes communiquent sur le média.

Les deux types de topologie logiques les plus courants sont e broadcast et le passage de jeton.

broadcast indique que chaque hôte envoie ses données à tous les autres hôtes sur le média du réseau Les stations peuvent utiliser le réseau sans suivre un ordre déterminé: Ethernet

La deuxième topologie logique est le passage de jeton Dans ce type de topologie, un jeton électronique est transmis de façon séquentielle à chaque hôte. Dès qu'un hôte reçoit le jeton, cela signifie qu'il peut transmettre des données sur le réseau. Si l'hôte n'a pas de données à transmettre, il passe le jeton à, l'hôte suivant et le processus est répété.

Token Ring et FDDI (Fiber Distributed Data Interface) sont 2 exemples de réseaux qui utilisent le passage de jeton.0Arcnet est une variante de Token Ring et de FDDI. Il s’agit d’un passage de jeton sur une topologie de bus.Fonction de base des réseaux

Un réseau doit assurer le transport des informations, entre deux ou plusieurs

points, sans perte ni altération de celles-ci. grande fonctions à assurer :

Transmission ; commutation ; signalisation ;adressage ; acheminement , routage ; contrôle d’erreur; contrôle de flux ; gestion administration. Acheminement et Routage

Fonction Acheminement : permet de choisir le commutateur destinataire d’une communication (chemin logique)

Fonction Routage : permet de choisir le chemin physique pour transporter les informations de A

à C. Le réseau téléphonique commutés RTC


IV : ARCHETECTURE DES RESEAUX

IV :1 Les réseaux LAN 
En anglais LAN (Local Area Network), peuvent être organisés pour un travail de groupe, ou pour tout un département, ou être reliés à d'autres réseaux du même bâtiment ou encore à d'autres sites elle :

    • Couvrent une région géographique limitée

    • Permettent un accès multiple aux médias à large bande

    • Ils assurent une connectivité continue aux services locaux (Internet, messagerie, …)

    • Ils relient physiquement des unités adjacentes


Exemple : Une salle de classe

IV :2 Les réseaux WAN 

C'est un réseau étendu, constitué par l'interconnexion de plusieurs réseaux situés dans divers

lieux géographiques. La communication se fait par ligne téléphonique terrestre ou par satellite.Elle :


    • Couvrent une vaste zone géographique

    • Permettent l’accès par des interfaces séries plus lentes

    • Assurent une connectivité pouvant être continue ou intermittente

    • Relient des unités dispersées à une échelle planétaire


Exemple : Internet

IV :3 LES RESEAUX MAN

Les MAN (Metropolitan Area Network) : qui correspondent à une interconnexions de quelques bâtiments se trouvent dans une ville (Campus)


III – MODELE E REFERENCE



Pour assurer la connexion d’une machine, il faut réunir les supports physiques - Mais pour s’assurer du bon transfert de l’information avec une qualité de service suffisante, il faut prévoir une architecture logicielle.

Si on dispose de n machines, il faut interfaces de communications différentes.
Une normalisation de l’architecture logicielle s’impose. Deux grandes familles d’architectures se disputent le marché. La première provient de l’ISO et s’appelle OSI (Open System Interconnection).
La deuxième est TCP / IP. Une 3ème Architecture plus récente est UIT - T (Union Internationale des Télécommunications).
Il s’agit de l’adaptation du modèle OSI pour prendre en compte les réseaux haut - débit (réseau ATM).

III - 1. modèle de référence OSI



L’ISO a défini une architecture logicielle formée de 7 couches.

Intérêt : Bien séparer les problèmes.

Fonctionnement : Chaque couche (n) offre un certain nombre de services à la couche (n+1) en déroulant un protocole uniquement défini à partir des services fournis par la couche (n-1).
Le concept de l’OSI nécessite la compréhension de 3 concepts.

1. Le service (N)

2. Le protocole (N)

3. Le point d’accès à un service (N-SAP)


  • Service (N) : Ensemble d’événements et primitives pour rendre au niveau (n-1)

  • Protocole (N) : Ensemble de règles nécessaires pour le service (N) soit réalisé

  • N-SAP : Point situé à la frontière entre les couches (n) et (n+1).

L’architecture OSI est schématisée comme suit :




Niveau 7 Couche Application




Niveau 6 Couche Présentation Traitement




Niveau 5 Couche Session




Niveau 4 Couche Transport




Niveau 3 Couche Réseau




Niveau 2 Couche Liaison de donnée Transport




Niveau 1 Couche Physique


  • Couche physique : Assure le transfert de bit. Ce niveau rassemble les propriétés qui spécifient les caractéristiques mécaniques, électriques et fonctionnelles des circuits de données.

On trouve dans cette couche :

  • L’étude des interfaces de connexion (fonction) : interface analogique V24 et numérique X21.

  • L’étude des modems

  • Les multiplexeurs et concentrateurs

  • Les nœuds de commutation.

Interface standard vue en cours (V24).

  • Couche liaison de données : Responsable de l’acheminement d’unités de données appelées trames en assurant la meilleure qualité de transmission possible. Une trame est une suite structurée de bits. Protocole standard : HDLC (High Data Level Link Control).

  • Couche réseau : Transporte des unités de données de taille fixe appelés paquets. Exemple de protocole standards : X25 et IP.

  • Couche transport : Transporte des unités de données appelées messages.

Protocole TCP et UDP et TCP / IP.

III - 2. Architecture TCP / IP


C’est le modele le plus courant par rapport aux autres modeles

La défense américaine devant le fonctionnement des machines utilisant des protocoles de communication différente et incompatible à décider de définir sa propre architecture. Ces protocoles représentent aussi comme l’architecture OSI sous la forme d’une architecture en couches.
C’est l’architecture TCP / IP :

IP : Internet Protocol : protocole de niveau réseau assurant un service sans connexion.

TCP : Transmission Control Protocol : niveau transport (niveau 4) qui fourni un service fiable en mode connecté.

UDP : User Datagram Protocol : niveau transport en mode non connecté.

FTP : File transfert Protocol.

SMTP : Simple Mail Tranfert Protocol.

Telnet : Protocol de gestion de Terminal Virtuel (permet d’obtenir les logiciels d’un autre ordinateur grâce au réseau).





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