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Laurent Noé –
Cristian Versari(matériel pédagogique
Gilles Grimaud)
Réseau
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Objectifs du cours
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10 Semaines :
Cours (1h30 ´ 10 séances)
Travaux Dirigés (1h30 ´ 10 séances)
Travaux Pratiques (2h ´ 10 séances)
dont 5 au pôle télécom (M5 salle B05)
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Evaluations :
Devoir surveillé (3h)
+ Contrôle intermédiaire QCM (1h30)
+ Evaluation des TPs (compte rendu + 2h)
¼ TP + ¾ MAX( 2/3 DS + 1/3 QCM, DS)
¼ TP + ¾ Rattrapage
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Vue d’ensemble
Définir et classifier les réseaux numériques
Les supports matériels de la communication
Les protocoles de l’Internet et les réseaux
Les flux de donnés applicatifs
Programmes d’échanges de données
Le modèle OSI
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Introduction aux Réseaux
Un réseau numérique permet l’échange dedonnées entre des machines distantes. Cesdonnées sont, si nécessaire, relayées de liaison
en liaison par les machines intermédiaires.
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Modalité d’échange de donnée
Échange de donnée en mode connecté
Échange de donnée en mode non-connecté
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LAN, MAN et WAN
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LAN, MAN et WAN
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LAN, MAN et WAN
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Topologie des liaisons
Liaisons « point à point »
Liaisons « en diffusion »
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Topologie des réseaux
étoileBoucle
simpleBoucle
double
maillage
complet
maillage
irrégulier
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Signaux et transmission de données
1 2
1
0
Transmission de la valeur 1010
Temps
Transformer la valeur en un signal carré
T
2T 3T 4T1T
Baud = nombre de changementspar seconde
= 1 / T(T temps entre deux tops d’horloge)
Sur une liaison série 1 seul bits transmit à chaque Top d’horloge.1 Bauds ~ 1 bit/s.
Sur une liaison parallèle à n bits1 Bauds ~ n bits/s.
Top d’horloge
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Signaux et transmission de données
Transporter un signal carré sur un support analogique (e.g. téléphone)
=
1
0 t0,001
0,0005
avec T = 0,00050,0015
0,002
5V
0V t0,001
0,0005
avec T = 0,00050,0015
0,002
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Signaux et transmission de données
un signal analogique est une somme (limitée) d’harmoniques.
=
5V
0V t0,001
0,0005
avec T = 0,00050,0015
0,002
5V
0V t0,001
0,0005
avec T = 0,00050,0015
0,002
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Signaux et transmission de données
Chaque harmonique correspond à un signal sinusoïdal donné.
= g(t) =
1/2 + 2/p sin (2000 pt) +2/3p sin (6000 pt) + 2/5p sin (10000 pt) + …
5V
0V t0,001
0,0005
avec T = 0,00050,0015
0,002
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Signaux et transmission de données
Dont la somme infinie constitue une série de Fourier.
= g(t) =
1/2 + 2/p sin (2000 pt) +2/3p sin (6000 pt) + 2/5p sin (10000 pt) + …
c/2 +
å an sin(2pnƒt) +
å bn cos(2pnƒt)¥
¥
n=1
n=1
Avec ƒ = 1/T (fréquence fondamentale)
c = 2/T g(t)dt
an = 2/T g(t)sin(2pnƒt)dt
bn = 2/T g(t)cos(2pnƒt)dtT
0
T
0
T
0
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Liaison des données
La transmission matérielle d’information étant sujette àdes perturbations extérieures, elle induit de potentielleserreurs de transmissions. La liaison de données
consiste en des procédures logicielles de détection etcorrection éventuelle de l’information reçue.
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Bit de parité : un exemple simple
Convenir d’un codage détecteur d’erreur pour les données transmises : Le bit de Parité
0..0..1..0..0..0..0..0..1
1..0..1..0..0..0..0..1..0
1..0..1..1..1..0..0..0..0
1..0..1..1..0..0..0..0..1
0 01000001
1 01000010
1 01110000
1 01100001
0 01000001
1 01000110
1 01110000
1 01100001
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Protocole envoyer et attendre
émetteur récepteur
erreur
RTT
Round Trip Time
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Notion de routage
Un réseau est constitué de différentes liaisonsentre ordinateurs. La gestion d’un réseaunécessite l’existence de mécanismesd ’adressage des différentes machines, de
routage et de contrôle de flux despaquets de données transportés sur chaqueliaison.
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Adressage
@ 1
@ 2
@ 3
@ 4 @ 5LD
LALB
LC
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Routage
@ 1
@ 2
@ 3
@ 4 @ 5LD
LALB
LC
Table @5
@ des Liaison
@ 1 LA
@ 2 LB
@ 3 LC
@ 4 LD
Table @3
@ des Liaison
@ 1-5 LC
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Routage
@ 1
@ 2
@ 3
@ 4 @ 5
Table @3
@ des Liaison
@ 1-2;4-5 LC
Table @5
@ des Liaison
@ 1 LALD
LALB
LC
@ 2 LB
@ 3;6-10 LC
@ 4 LD
@ 6
@ 7
@ 8
@ 9
@ 10
LE
LBus
@ 6-10 LE
Table @8
@ des Liaison
@ 1-5 LE
@ 6-7;9-10 LBus
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Routage
Table @3
@ des Liaison
@ 1-2;4-5 LC
Table @5
@ des Liaison
@ 1 LA
@ 2 LB
@ 3;6-10 LC
@ 4 LD
@ 6-10 LE
Table @8
@ des Liaison
@ 1-4 LE
@ 6-7;9-10 LBus
Gestion via un routage centralisé :
- Fixe : pas de mise à jour. Tables fixées une fois pour toute en fct de la topologie du réseau.- Synchrone : Tables mises à jour au même moment par un centre de contrôle. (à partir d’informations reçues dynamiquement). - Asynchrone : tables mises à jour indépendamment les unes des autres dans certaines parties du réseau (avec émission d’un compte-rendu de son état au centre de contrôle).
Routage décentralisé
inondation, hot potatoes, routage adaptatif.
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Contrôle de flux
@ 1
@ 2
@ 3
@ 4 @ 5LD
LALB
LC
@ 6
@ 7
@ 8
@ 9
@ 10
LE
LBus
LF
Le contrôle de flux a pour objectif :
• minimiser le temps de transfert des paquets ;• éviter la congestion du réseau ;
Techniques :
Contrôle par crédits & crédits dédiés. Contrôle par fenêtre.
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Transport
Les services de transport assurent auxapplications la capacité de transférerdes séquences de données de taillesindéterminées. A cette fin ellesegmente et désegmente(fragmente et défragmente) cesdonnées en paquets autonomes quisont émis sur (reçus depuis) le réseau.Elle assure la fiabilité desdonnées en gérant la perte depaquets ou leur corruption.
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Mode connecté (e.g. TCP)
Client Serveur
SYN séq=N
ACK=N+1 SYN séq=P
ACK séq=P+1
Data n°X
Data n°X+1
ACK=X+1
FIN séq=N’
ACK=P’+1
ACK=N’+1 FIN séq=P’
Ouvertureactive
Echangede données
Finde connexion Fin
de connexion
Echange de données
Ouverture passive
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Connexion TCPGestion d’une fenêtre d’émission :
40 1 2 3 5 76
Dernières données écrites par l’application.
Dernier paquet émisacquitté.
Dernier paquetémis non acquitté.
Gestion d’une fenêtre de réception :
40 1 2 3 5 76
Dernières données luespar l’application.
Dernier paquetreçu et acquitté.
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Programmes d’échanges de données
Pour une application, le réseau apparaît commeun service logiciel (un ensemble de fonctions) quipermet d’initier l’émission à destination, ou
d’attendre la réception de données enprovenance de n’importe quelle autre application.
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émission d’un paquet UDP – avec Java –
DatagramPacket p;
DatagramSocket s;
InetAddress dst = InetAddress.getByName("brigant");
int port = 1024 ;
byte array[] = new byte[2];
array[0] = 1;
array[1] = 2;
p = new DatagramPacket p(array, 2, dst, port);
s = new DatagramSocket();
s.send(p);
s.close();
Destinataire : @IP + PortContenu
Emetteur : @IP + Port
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Réception d’un paquet UDP– avec Java –
import java.net.*;
import java.io.*;
DatagramSocket s;
DatagramPacket p;
s = new DatagramSocket(1024);
p = new DatagramPacket(new byte[512],512);
s.receive(p);
system.out.println("paquet reçu de :"+ p.getAddress()+
"port "+ p.getPort()+"taille" + p.getLength());
byte array[] = p.getData();
For(i=0;i<p.getLength();i++)
System.out.println("array["+i+"] = "+array[i]);
s.close();
Recepteur : (( @IP )) + Port
Affichage
Contenu
Emetteur : @IP + Port
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Le modèle OSI
Couche 2 : Liaison
Couche 1 : Physique
Couche 4 : Transport
Couche 3 : Réseau
Couche 5 : Session
Couche 6 : Présentation
Couche 7 : Application
Couche 2 : Liaison
Couche 1 : Physique
Couche 4 : Transport
Couche 3 : Réseau
Couche 5 : Session
Couche 6 : Présentation
Couche 7 : Application
Emetteur Récepteur