Réseaux Réseaux
Architecture Architecture
Master Miage 1
Université de Nice-Sophia Antipolis
(Second semestre 2009-2010)
Jean-Pierre Lips Jean-pierre.lips@unice.fr
(d'après le cours de Jean-Marie Munier)
2 Réseuax : Architecture
2009-2010
Plan général Plan général
Introduction
Transmission des données
Liaison de données
Architecture de Réseaux, modèle 0SI, services de réseaux
Réseaux locaux d'établissement, interconnexion
Services de circuit virtuels : X25, relais de trame, ATM
Protocole IP
Conclusion
3 Réseuax : Architecture
2009-2010
Évolution des réseaux (1/3) Évolution des réseaux (1/3)
Initialement : réseaux de terminaux en étoile autour d’un ordinateur
Evolutions :
– contrôleurs de communication ou frontaux pour décharger l’ordinateur de la gestion des terminaux et multiplexer les accès
– mise en cascade de contrôleurs de communication (machines distantes) pour minimiser la longueur moyenne des lignes de communication
– choix de divers chemins entre contrôleurs de communication ou ordinateurs
Résultat : réseau de transmission maillé reliant terminaux et ordinateurs – contrôleurs de communication = nœuds de réseau = systèmes
intermédiaires
– ordinateurs et terminaux = systèmes d’extrémité
Réseaux informatiques en charge du traitement des applications et de la transmission, au travers d’un (sous-)réseau de transmission
4 Réseuax : Architecture
2009-2010
Évolution des réseaux (2/3) Évolution des réseaux (2/3)
Architecture de réseau :
– gestion des interactions entre entités (systèmes d'extrémité)
Architectures constructeurs (exemples)
– SNA (System Network Architecture) d'IBM – DSA (Distibuted System Architecture) de Bull – DNA (Digital Network Architecture) de Compaq – XNS (Xerox Netwok System) de Xerox
Architectures normalisées
– TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)
– Modèle de référence OSI (Open System Interconnection)
5 Réseuax : Architecture
2009-2010
Évolution des réseaux (3/3)
Évolution des réseaux (3/3)
6 Réseuax : Architecture
2009-2010
Modèle OSI : Analogie Modèle OSI : Analogie
Source : JL. Mélin – Pratique des réseaux ATM – Eyrolles 1997
Source : JL. Mélin – Pratique des réseaux ATM – Eyrolles
1997a a a a
<NUMERO>
QDdQSD
Modèle de référence OSI (1/5) Modèle de référence OSI (1/5)
Norme ISO 7498 et ITU-T X.200
Définition de procédures normalisées pour l’échange d’information entre systèmes ouverts
Pas de description de l’architecture interne des systèmes, mais de leur comportement extérieur
Systèmes décomposées en couches pour :
– spécialiser les fonctions de chaque couche
– définir des protocoles plus simples
<NUMERO>
QDdQSD
Modèle de référence OSI (2/5) Modèle de référence OSI (2/5)
Définitions :
– Entité de couche n = E(n) : élément (logiciel ou matériel) qui met en œuvre les fonctions de la couche n
– Service n = S(n) : ensemble des informations échangées entre entités de couches adjacentes (primitives de service) d’un même système. Le service S(n) est fourni par l’entité E(n) aux entités de la couche n+1
– Protocole de couche n = P(n) : ensemble de messages logiques échangés entre entités homologues de couche n (éléments de protocole) de systèmes différents. Cet échange s’effectue via une mise en relation ou connexion de niveau n-1 et utilise le service fourni par les entités n-1
– Point d’accès au service SAP Service Access Point = SAP(n):
les services de la couche n sont fournis par l’entité de couche n
au travers d’une interface désignée par un identificateur appelé
SAP(n)
9 Réseuax : Architecture
2009-2010
Modèle de référence OSI (3/5) Modèle de référence OSI (3/5)
PDU : Protocol Data Unit SDU : Service Data Unit
PCI : Protocol Control Information
10 Réseuax : Architecture
2009-2010
Modèle de référence OSI (4/5) Modèle de référence OSI (4/5)
Relation directe (systèmes adjacents)
11 Réseuax : Architecture
2009-2010
Modèle de référence OSI (5/5) : divers Modèle de référence OSI (5/5) : divers
Adaptation de la taille des unités de données
Multiplexage et éclatement des connexions
Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003
12 Réseuax : Architecture
2009-2010
Commutation de circuits (1/2) Commutation de circuits (1/2)
Concaténation de
– supports physiques
– ou de fractions de multiplex utilisant une technique de division fréquentielle (bandes de fréquences) ou temporelle (intervalles de temps)
Réservation de ressources du réseau par connexion
Débit constant dépendant des caractéristiques du réseau
Utilisation d’un schéma d’adressage absolu
Transparence du réseau à l’information transportée
Retard faible et constant : mode bien adapté à des services isochrones (voix, vidéo)
Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003
13 Réseuax : Architecture
2009-2010
Commutation par paquets (1/2) Commutation par paquets (1/2)
Paquet = fraction de message de taille bornée supérieurement
Mode permettant d’optimiser l’utilisation des liens (à l’accès ou entre nœuds) par une technique de multiplexage temporel asynchrone (ou multiplexage statistique)
Débit dépendant de la source de trafic
Retard variable, dû à la présence de files d’attente dans le réseau : bien adapté au trafic de données
Source : C. Servin – Réseaux et Télécoms – Dunod 2003
14 Réseuax : Architecture
2009-2010
Commutation par paquets (2/2) Commutation par paquets (2/2)
Types de service fourni :
– service sans connexion CLNS ConnectionLess Network Service ou service de datagrammes
✓ schéma d’adressage absolu
✓ commutation ‘sans mémoire’
✓ exemple : réseaux IP (plus TCP/UDP)
– service avec connexion CONS Connection Oriented Network Service ou service de circuits virtuels
✓ circuits virtuels (ou canaux logiques) commutés ou permanents
✓ schéma d’adressage relatif (numéro de voie logique)
✓ contrôle de flux et procédures de reprise tronçon par tronçon (hop-by-hop)
✓ exemples : réseaux X.25
✓ techniques dérivées :
relais de trames (frame relay)
relais de cellules (cell relay). Exemple : ATM Asynchronous Transfer Mode
15 Réseuax : Architecture
2009-2010
Modes de commutation : résumé Modes de commutation : résumé
Source : A.S. Tanenbaum – Réseaux – InterEditions 1997
16 Réseuax : Architecture
2009-2010
Types de réseaux Types de réseaux
Réseaux locaux d’établissement LAN Local Area Networks
– réseaux privés utilisant principalement une transmission en bande de base sur un support privé (câble, paires torsadées, fibre optique, ondes radio…)
– protocoles de communication d’égal à égal (peer-to-peer) gérés par la (sous-) couche MAC Medium Access Control
– exemples :
✓ bus à contention IEEE 802.3 (Ethernet)
✓ bus à jeton IEEE 802.4
✓ anneau à jeton IEEE 802.5
✓ anneau FDDI (Fiber Distributed Data Interface) ISO 9314
Réseaux métropolitains MAN Metropolitan Area Networks
– couverture : campus, ville – exemples :
✓ anneau FDDI
✓ bus DQDB Distributed Queue Dual Bus
Réseaux à longue distance WAN Wide Area Networks
– réseaux publics ou privés – techniques de transmission :
✓ multiplexage FDM (Frequency Division Multiplexing)
✓ multiplexage TDM (Time Division Multiplexing)
plésiochrone : T1/E1, T3/E3
synchrone : SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
– techniques de commutation : circuits, paquets, trames, cellules
