2002 11 Cours Interco Reseaux

1JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 1

Interconnexion et conception de rseaux

Cours de 24 h pour 3ime anneEcole dingnieurs rseaux

2002

Jean-Luc Archimbaud CNRS/UREC

JL Archimbaud CNRS/UREC Interconnexion et conception de rseaux 2002 2

Interconnexion et conception de rseaux Rseau :

Quest-ce ? Plusieurs rseaux interconnects ? rseau Dans le cours : rseau informatique dentreprise de

campus

Concevoir un rseau cest actuellement : Faire voluer lexistant Rflchir toutes les couches

Tranches ? Applications

Utiliser les services des oprateurs sous-traitance Travail de puzzle : assemblage de briques

Matriel - logiciel

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Concevoir un rseau cest dfinir Larchitecture physique (rseau = cble)

Carte des sites btiments salles connecter Les supports physiques Les quipements actifs

Larchitecture logique (rseau = rseau IP) Les protocoles Plan adressage Routage

Ladministration des quipements - surveillance Les services rseaux

DNS (nommage), Messagerie, Web,

Les outils de scurit Les connexions avec lextrieur : Internet, Adapte aux quipements - besoins des utilisateurs

Stations Serveurs Applications


Plan du cours Rseaux locaux - LAN

Liens physiques - cblage : Coax - TP FO sans fil Cblage de btiment Protocoles niveau 1-2 : Ethernets FDDI

Rappels : caractristiques du protocole IP Elments actifs dinterconnexion Eth-IP

Rpteurs hubs (Ethernet) Ponts (Ethernet) Commutateurs Ethernet Routeurs (IP) Commutateurs-routeurs (Ethernet-IP)

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Plan du cours Liaisons longues distances

Liaisons physiques Commutes RTC, RNIS, ADSL, X25, loues LS

Modems

ATM Objectifs QoS : Qualit de Service Couches 1 et 2 Commutateurs et routage Architectures LS et LANE Bilan

Exemples darchitecture


Plan du cours Architecture logique IP

Adresses IP Plan adressage IP Routage IP Exemples de rpartition dutilisateurs et de services Architecture ATM : classical IP

MPLS Intgration voix-donnes (tlphonie informatique)

Pourquoi ? Diffrents niveaux dintgration Tlphonie sur IP

Services rendus H323 SIP

Bilan aujourdhui

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Plan du cours Rseaux virtuels

Pourquoi ? VLAN Avec ATM VPN (PPTP, L2TP, IPsec)

Services dinterconnexion de France Tlcom Interconnexion niveau 2 moyen dbit

Interconnexion niveau 2 haut-dbit Services (entreprises)

Services assurer couche 7 Noms Messagerie Annuaire Services Web


Plan de cours Qualit de service IP rappels

RSVP DiffServ

Fonctions annexes de certains quipements actifs Rappels NAT Filtrage Multicast Gestion des files dattente

Administration de rseau Quoi ?

Equipes, standards Configuration, surveillance, dpannage Stations dadministration Mtrologie

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Plan du cours Quelques lments de scurit Accs lInternet Accs depuis lInternet

A lIntranet Aux serveurs Internet

Construction dun rseau solide Etudes de cas

Rseau de petit laboratoire clat Rseau de campus

Gros site dune entreprise

Rseau Renater (national) Entreprise multi-sites


Bibliographie Computer Networks 3rd edition (Tanenbaum) TCP/IP Illustrated, Vol 1 - W. Richard Stevens Constructeurs (white papers)

CISCO : http://www.cisco.com

Elements dinterconnexion Ethernet http://www.unige.ch/dinf/jfl/elem/index.htm

Pointeurs cours, mmoires http://reseau.plisson.org/

Cours UREC http://www.urec.cnrs .fr/cours/

Moteurs de recherche

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LAN : dimension LAN : Local Area Network

Un tage Un btiment Diamtre < 2 km Un site gographique : domaine priv Plusieurs btiments (site-campus)

Interconnexion de LAN

MAN : Metropolitan Area Network Dimension dune ville Diamtre < 10 km Domaine public : service doprateurs locaux

WAN : Wide Area Network Trs longues distances : oprateurs (inter)nationaux


LAN : Liens physiques : critres choix En thorie : proprits physiques En pratique :

Cot Cble (media) Connecteurs (connectique) Emetteurs et rcepteurs Installation : pose (tirer des cbles)

Immunit aux perturbations Foudre, lectromagntiques,

Longueur maximum possible entre deux quipements actifs (? minimiser le nb)

Cot quipement Besoin alimentation lectrique,

Dbits possibles (surtout dbit max) : bps

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LAN : liens physiques : cble coaxial Bande de base : Baseband

50 ohm transmissions numriques quelques kms Ex : Ethernet cble jaune bus - prises vampires - 10base5 (500

m)

Large bande : Broadband (LAN, MAN, WAN) 75 ohm transmissions analogiques 100 kms Plusieurs bandes de frquences ? plusieurs flux Ex : cble tlvision

Bons dbits (Gbits/s) et distances, bonne immunit Problme : cher

Equipements - encombrement ( = 1 cm) difficult de la pose

Nest plus utilis pour le LAN informatique Il peut rester quelques cbles coaxiaux jaunes Ethernet et

Ethernet fin (Bande de base) : 10base2 (185 m) - Prises en T

Utilis dans le rseau cble des villes Connexion ordinateur : Carte 10BaseT Modem Cble (TV)


LAN : cble coaxial fin et prise en T

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LAN : Liens physiques : TP TP : Twisted Pair : Paire torsade Fil de cuivre isol de diamtre 1 mm Utilis depuis trs longtemps pour le tlphone TP catgorie (type de TP mais aussi composants)

3 : jusqu 16 Mhz : trs rpandu aux USA 4 : jusqu 20 Mhz : peu utilis 5 : jusqu 125 Mhz : le plus rpandu actuellement

Cbles 4 paires avec des pas de torsades diffrents 5E : amlioration du cblage 5 (Gigabit Ethernet) 6 : jusqu 250 Mhz 7 : jusqu 600 Mhz

Blindage des cbles : UTP : Unshielded : pas de blindage STP : Shielded : blindage avec tresse mtallique FTP : Foiled : entoure dun feuillard daluminium


LAN : Liens physiques : TP Nombre de paires utilises : 2 4 suivant lutilisation Connexions point point : architecture en toile Connecteurs RJ45 : 4 paires Avantages :

Cblage universel : informatique et tlphone Dbit : plusieurs Mbits/s et Gbits/s sur 100 m (jusqu quelques

centaines) Cble et pose peu chers

Dsavantages : Trs sensibles aux perturbations (lectromagntiques, ) Courtes distances

Beaucoup de cbles : pose par professionnels

Cest le media le plus utilis lintrieur des btiments

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LAN : photos TP et RJ45


LAN : Liens physiques : FO FO : Fiber Optic : Fibre Optique 2 types : multimode - monomode

Multimode : rayons lumineux avec rflexions : dispersion Cur optique : diamtre 50 ou 62.5 microns Gaine optique : 125 microns Multimode 50 ou 62.5 (le plus courant aujourdhui)

Monomode (single mode) : rayons lumineux en ligne droite Cur optique avec un diamtre plus petit : 9 microns Gaine optique : 125 microns

Monomode pour de plus longues distances et plus haut dbits

Plusieurs fentres de longueurs donde possibles pour le faisceau lumineux mis Fentres dmission centres sur : 850, 1300 et 1550 nm

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LAN : Liens physiques : FO Connectique :

Epissures (dfinitif) ~ soudures Connecteurs : les plus rpandus :

SC (encliquetage) et ST (baionnette)

Emetteurs : Photodiodes (LED) : multimode, dbits moyens,

distances courtes-moyennes, peu chers Lasers : multi ou monomode, trs hauts dbits,

longues distances, plus chers Plus faciles installer sur de la fibre multimode

Unidirectionnel : 2 FO pour une liaison Cbles gnralement de 2 40 fibres


LAN : Liens physiques : FO Budget optique :

Emetteur-rcepteur : quelle attnuation optique maximale possible peut-on avoir ?

Ex 12 dB

Affaiblissements dans chaque liaison Distance : lg de fibre : 3.5 dB/km pour FO 62.5 - 850 nm Connectique : pissure : 0.2 dB, connecteur : 2 dB, Dtrioration des lments

Affaiblissement total de la liaison < budget optique

Multiplexage optique Multiples longueurs dondes sur une mme fibre Protocole DWDM (Dense Wavelengh Division Multiplexing) Mutiplexeurs, dmultiplexeurs, commutateurs optiques Choix n fibres ou multiplexage optique : cot

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LAN : Liens physiques : FO Avantages-inconvnients

Dbits possibles trs levs (potentiellement immenses)

Longues distances (dizaines voir centaines de km) Insensible aux perturbations lectromagntiques confidentialit

Utilisation Cest le support maintenant le plus utilis en

interconnexion de btiments, en MAN et WAN Quelques fois en cblage de stations : cher


LAN : photos de FO et connecteurs

Connecteur SC Connecteur ST

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LAN : sans filLiaisons radio LAN (R-LAN - WIFI) : 2.4 GHz

Architecture toile Carte sur stations (PC, ) avec antenne Concentrateur avec antenne : borne

Connect au rseau cbl : borne

Normes IEEE 802.11 Mme rle que 802.3 pour Ethernet

Distance max station-borne : entre 50 et 200 m Dbits max

11 Mbits/s partags (802.11b) : 10 M 10 m, 1 M 50 m Evolutions : Jusqu 54 Mbps (802.11a), 20 Mbps et + (802.11g)


LAN : R-LAN Utilisation : intrieur de btiment (en R-LAN)

Liaisons provisoires : portables, confrences, Locaux anciens et protgs (impossible deffectuer un

cblage) Problmes

Dbit limit Scurit : diffusion

Contrle de lespace de diffusion WEP (Wired Equivalent Privacy) Fixe les adresses Ethernet Considre comme externe : ajout IPSec,

Se dploie trs fortement actuellement MAN aussi : boucle locale radio (BLR 8M)

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LAN : sans filLiaisons laser

Depuis de nombreuses annes Point point : interconnexion de rseaux Distance : 1 ou 2 km sans obstacle Dbits : plusieurs Mbits/s Utilisation :

Quand cot tranches trop lev ou domaine public Liaison provisoire

Problme : rglage de la direction du faisceau


LAN-MAN : sans fil Faisceaux hertziens : de 2.4 40 GHz

Pas les mmes frquences que R-LAN Demande une licence lART et une redevance Maxima de dbit : de lordre de

2 - 34 voir 155 Mbits/s jusqu plusieurs km

Interconnexion de rseaux (et tlphone) Utilisation :

Plutt en MAN Demande une solide tude pralable (obstacles ) Interconnexion de sites distants sans besoin doprateur Utilis par les oprateurs (France Tlcom )

Satellite : pas en LAN ! Service doprateur Quand FO non disponible

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LAN : cblage de btiment (TP)(vocabulaire)

Construction dun btiment : pr-cblage TP : cblage courants faibles : informatique et tlphone Rpartiteur : local technique

Nud de concentration et de brassage Arrives-dpart des liaisons, quipements actifs

Dans un grand btiment 1 rpartiteur gnral : RG n sous-rpartiteurs : SR Entre RG et SR : cblage primaire : rocades ou colonnes Entre SR et prises stations : cblage horizontal Structure toile

Cbles - connecteurs cordons - jarretires baies de brassage


LAN : cblage de btiment (TP) Chemins de cbles :

gaines techniques faux plafond goulottes,

Bureaux : Prises murales Recommandation CNRS : 3 prises (tl + info) par personne

Tests aprs installation : cahier de recette Certification (classe dinstallation : classe D) Rflectomtrie Etiquetage plans : obligatoire

Base de donnes pour le systme de cblage ?

Travail de spcialistesSans bon cblage, pas de bons services

Cblage : fondations du rseau

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LAN : Photo baie de brassage optique


LAN : tous les Ethernets Protocoles pour LAN (au dpart)

Gigabit Eth : protocole diffrent (sauf trame) ? MAN

Trame Adresse destination (MAC address) : 6 octets 08:00:20:06:D4:E8 Adresse origine (MAC address) : 6 octets Type (IP = 0800) ou longueur (IEEE 802.3) : 2 octets Donnes : taille variable < 1500 octets

Adresses (6 bytes) MAC address Station : unique

3 premiers octets : constructeur CISCO 00:00:0C Sun 08:00:20 HP 08:00:09

3 octets suivants : coupleur Broadcast : FF:FF:FF:FF:FF:FF Multicast : 1er octet impair

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LAN : Ethernet 10 M - 10Base5 Protocole : Ethernet IEEE802.3 Dbut 1980 Conu pour 10Base5 : bus : coaxial : diffusion Mthode daccs : CSMA-CD

Carrier Sense Multiple Access-Collision Detection Accs multiple et coute de porteuse Dtection de

collision


LAN : Ethernet 10 M - 10Base5 10 Mbits/s (partags) CSMA-CD :

Emet quand le media est libre Si autre signal sur le media durant mission : arrte lmission

RTD : round trip delay < 51.2 s ? lg max rseau Taille minimum trame envoye (correcte) : 64 bytes Quand trame taille < 64 bytes : collision 10Base5 : 5 cbles 500 m avec rpteurs : 2.5 km Problmes 10Base5

Cot : cble et connectique Sensibilit aux perturbations lectromagntiques Besoin dune mme terre

Solution bas prix : 10Base2 Thin Ethernet - 185 m - stations en coupure

10Base5 et 10Base2 ? 10BaseT

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LAN : Ethernet 10 M - 10BaseT CSMA-CD, 10 Mbits/s, RTD < 51.2 s Cble : paire torsade : UTP 5 RJ45 Architecture toile : centre : hub (multi-

rpteur) Distance max hub-station ou hub-hub : 100 m 4 hubs max entre 2 stations : 500 m lg max


LAN : Ethernet 10 M : 10BaseF Pbs 10BaseT : perturbations distance

? 10BaseF

CSMA-CD, 10 Mbps, RTD < 51.2 s Liaison : 2 FO multimode 50 ou 62.5 Connecteurs SC ou ST Station Rpteur : 1 km Rpteur Rpteur : 2 km

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LAN : Ethernet 10 M Rseau au sens Ethernet : domaine de broadcast Avantage : protocole simple Problmes :

Dbit limit (10 M partag) Distances limites Dpendance vis a vis de son voisin (collisions, charge) Broadcast : charge Pas de confidentialit (diffusion)


LAN : Ethernet 100 M 1000 M 100BaseT (IEEE802.3U) Fast Ethernet 1995

Idem 10BaseT (CSMA/CD, RJ45, )avec dbit x 10 et taille rseau / 10

TP (100BaseT) ou FO (100BaseF) Distance max : Hub Station : 100 m (TP) - 412 m (FO) Lg max rseau 100BaseTX : 250 m Utilisation : serveurs ? stations Auto-ngociation dbit : 10 ou 100

1000Base Gigabit Ethernet Idem 100Base avec dbit x 10 Taille min trame : 512 bytes Cblage FO ou TP de trs bonne qualit Point point, pas de diffusion Full duplex possible Utilisation : Serveurs - Backbone Campus MAN

ATTENTION : toutes les distances max Ethernet cites :rseau uniquement avec rpteurs -hubs

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LAN : Ethernets 10Base5

10 Mbits/s - Coax jaune - Lg max rp station : 500 m

10Base2 10 Mbits/s Coax fin Lg max rp station : 185 m

10BaseT (IEEE802.3 1990) 10 Mbits/s 2 paires UTP Lg max hub-station : 100 m 1 paire pour chaque sens de transmission

10BaseFL 10 Mbits/s 2 FO (1 pour chaque sens) Lg max rp et/ou stations : 2 km avec multimode 62.5

100BaseTX 100Mbits/s - 2 paires UTP catgorie 5 Lg max hub-station : 100 m (rseau 250 m)

100BaseT4 (peu utilis) 100Mbits/s - 4 paires UTP Catgorie 3 ou 4 Lg max hub-station : 100 m (rseau 250 m)


LAN : Ethernets 100 BaseFX

100 Mbits/s 2 FO 412 m (HD) ou 2 km (FD) multimode 62.5 20 km monomode

1000BaseSX (IEEE802.3z) Sur 2 FO avec longueurs donde 850 nm Lg max : multimode 50 550 m 62.5 220 m

1000BaseLX (IEEE802.3z) Sur 2 FO avec longueurs donde 1300 nm Lg max : multimode 50 550 m - monomode 5 km et plus

1000BaseT (IEEE802.3ab 1999) Sur 4 paires UTP Cat 5E Longueur max 100 m

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LAN : schma rseau campus de Jussieu


LAN : FDDI FDDI : Fiber Distributed Data Interface Protocole pour rseau local informatique Dbit 100 Mbits/s (partag) Anneau 2 FO multimode Nud : station (SA/ DA)-concentrateur-routeur Rseau max : taille 100 km, 500 stations

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LAN : FDDI Accs au support par jeton (3 octets) Un jeton circule sur lanneau Une station qui veut mettre

Capture le jeton Envoie les trames de donnes Libre le jeton Retire ses trames au passage suivant

Une station rceptrice Lit les trames qui lui sont adresses Modifie un champ des trames (FS) pour indiquer

quelle a lu la trame


LAN : FDDI Trame

Adresse destination (6 octets idem Ethernet) Adresse source FS (Frame Status)

Erreur Adresse reconnue Trame lue

Donnes : lg max 4500 octets

Pb : station FDDI ? station Ethernet Taille des trames FDDI jusqu 4500 bytes alors que

max Ethernet est 1500 Solution pour IP : fragmentation IP

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LAN : FDDI Circulation normale : anneau primaire Coupure anneau

Rebouclage de lanneau Mise en fonction : anneau secondaire

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S Anneau primaire

Anneau secondaire

Fonctionnement normal


LAN : FDDI

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S Anneau primaire

Anneau secondaire

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S Anneau primaire

Anneau secondaire

Coupure de lien

Arrt de station

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LAN : FDDI

Possibilit davoir des stations prioritairesCDDI : FDDI sur paire torsadeBilan :

FDDI trop cher pas assez de dbitMaintenant remplac par Ethernet 100 ou GigaBon example de rseau anneau jeton

C

SSS

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Ethernet

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S Anneau primaire

Anneau secondaire

Coupure lien station simple attachement


Rappels : caractristiques IPv4 Protocole rseau : couche 3 Mode non connect Elments dun rseau IP :

Stations, rseaux (sens niv2), routeurs

Informations : datagrammes (paquets) Entte datagramme :

Version (4) TOS Type of Service : qualit de service TTL Time To Live : 60 ? 0 (-1 chaque routeur) Identification protocole de transport (TCP, UDP, ICMP, ) Adresse IP de la station origine Adresse IP de la station destinataire

Taille datagramme < 64 KoctetsSouvent de taille denviron 512 ou 576 bytes

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IPv4 : couche 4 Couche 4 :protocole entre stations (pas entre routeurs) TCP : Transmission Control Protocol

Paquet TCP = segment Mode connect Transport fiable (contrle derreurs, accuss de rception,

retransmission, ) Spcification des applications : numros de port (origine,

destination) dans le segment Fentrage Slow start : sadapte tous les dbits

UDP : User Datagramm Protocol Pas de contrle Mode non connect Spcification de lapplication : numros de port (orig, dest) Protocole lger, permet multicast-broadcast facilement


IPv4 : ICMP ICMP : Internet Control Message Protocol RFC792 Messages de contrle mis par les stations ou

les routeurs Messages :

Ralentir le dbit dmission Destination inaccessible Demande decho Rponse echo Time To Live exceeded Redirection .

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IPv4 : couche 2 IP / couche 2 : les datagrammes IP peuvent tre

transports par tous les types de rseaux : Ethernet RFC894 et RFC1042 Liaison srie : point point (PPP RFC1331-1332) ATM (RFC1577) FDDI X25

@ IP ? @ couche 2 ? Ethernet, FDDI : broadcast : ARP, RARP ATM : serveur ARP


IPv4 : exemple trame Ethernet (TCP)Une trame Ethernet avec un segment TCP a la forme : Entte Ethernet

@ Ethernet destination @ Ethernet origine Type = 800

Entte IP Indication TCP @ IP origine @ IP destination

Entte TCP Numro de port source Numro de port destination

Donnes

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IPv4 : adresses 4 bytes 194.220.156.3 Chaque coupleur de station ou de routeur a une

adresse Partie rseau (IP) : 194.220.156 Partie station (IP) : 3 Routeur : spare (interconnecte) 2 rseaux IP Adresses (IP) de broadcast et de multicast

194.220.157.255 : broadcast sur rseau IP 194.220.157.0

Dtails dans les cours suivants


Elments dinterconnexionEthernet - IP

Pourquoi ? Problmes Rpteurs Hubs (Ethernet) Ponts (Ethernet) Commutateurs Ethernet Routeurs (IP) Commutateurs-Routeurs (Ethernet-IP)

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Elments dinterconnexion : pourquoi ? R-amplifier les signaux

Electriques - optiques ? Augmenter la distance maximale entre 2 stations

Connecter des rseaux diffrents Supports : Coax, TP, FO, Radio, Hertzien, Protocoles niveau 2 : Ethernet, FDDI, ATM, rieur

Limiter la diffusion (Ethernet) Diminuer la charge globale

Limiter les broadcast-multicast Ethernet (inutiles)

Diminuer la charge entre stations Limiter la dpendance / charge des voisins Objectif in fine : garantir une bande passante disponible (une qualit de

service) entre 2 stations

Limiter les problmes de scurit Diffusion ? coute possible : pas de confidentialit


Elments dinterconnexion : pourquoi ? Restreindre le primtre de la connectivit dsire

Extrieur ? Intrieur : protection contre attaques (scurit) Intrieur ? Extrieur : droits de connexion limits

Segmenter le rseau : Un sous-rseau / groupe dutilisateurs : entreprises, directions,

services, ) Sparer ladministration de chaque rseau Crer des rseaux rseaux virtuels

Saffranchir de la contrainte gographique

Pouvoir choisir des chemins diffrents dans le transport des donnes entre 2 points Autoriser ou interdire demprunter certains rseaux ou liaisons

certains trafic

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Elments dinterconnexion : problmes Elments conus pour rpondre a des besoins :

Qui ont volu au cours du temps Dure de vie courte des quipements Toujours mieux et moins cher

Rapidement moindre cot : pragmatique Chaque lment offre certaines fonctions

les prioritaires du march de lpoque

? Problmes : Classification, frontires sont un peu complexes Terminologie imprcise (dpend du contexte)

Commerciaux rarement techniciens

Attention : le choix est un compromis entre les fonctions dsires et le cot


Elments dinterconnexion : rpteur Rpteur (Ethernet)

Boite noire ddie Remise en forme, r -amplification des signaux

(lectroniques ou optiques) But augmenter la taille du rseau (au sens Ethernet)

Exemple : distance maxentre stations A - C : 500 m ? 1000 m

Repeteur

Station A Station B

Station C

Coax 1

Coax 2

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Elments dinterconnexion : rpteur Travaille au niveau de la couche 1 Ne regarde pas le contenu de la trame Il n'a pas d'adresse Ethernet

Transparent pour les stations Ethernet

Entre supports coaxiaux, TP et FO Avantages

dbit 10 Mb/s pas (ou trs peu) d'administration

Dsavantages Ne diminue pas la charge Ne filtre pas les collisions

Naugmente pas la bande passante Pas de possibilit de rseau virtuel (VLAN)


Elments dinterconnexion : hub Hub : muti-rpteur : toile (obligatoire TP) Idem rpteur pour :

Fonctions, avantages, dsavantages

Pour Eth 10 et 100 Ex : Hub 8 ports TP

HUB Station

StationStation

Station

Station StationStation

d < 100 m

HUB Station

Station

10 M

10 M10 M

10 M

10 M

10 M

10 M 10 M

10 M

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Elments dinterconnexion : hub Fonction annexes :

Affectation dune @ MAC (@ Eth) chaque brin : scurit Auto-negotiation dbit hub 10-100 (IEEE 802.3u) Surveillance SNMP

Nombre maximum sur rseau Ethernet 10Base5 : 4 rpteurs 10BaseT : 4 hubs

Distance max entre 2 stations : 500 m 100BaseT : 4 hubs

Mais distance maxentre 2 stations : 250 m 1000BaseX : utilise des commutateurs

Utilisation actuelle En extrmit de rseau (stations utilisateurs) Remplacs par des commutateurs Ethernet

En cur de rseau, pour serveurs, et mme pour stations


Elments dinterconnexion :hub Remarque : borne sans fil 802.11b = hub

Face arrire hub stackable 3 x 24 ports TP (prises RJ45) 1 port FO (2 FO)

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Aussi appel rpteur filtrant ou "bridge"

Niveau de la couche 2 Traitement : valeur @ MAC destinataire ? transmet

ou non : trafic A-D ne va pas sur coax 2 Localisation des @ MAC des stations par coute

(auto-learning) ou fixe Ignor des stations (transparent)

Elts dinterconnexion : pont (Ethernet)

Station A Station D

Station C

Coax 1

Coax 2

PONT

Station B

500 m

500 m


Elts dinterconnexion : pont Avantages

Augmente la distance max entre 2 stations Ethernet Diminue la charge des rseaux et limite les collisions

Le trafic entre A et D ne va pas sur Coax 2

Remplacs en LAN par les commutateurs Fonctions supplmentaires : cf commutateurs Ponts distants

Ethernet Liaison spcialise (cuivre ou hertzienne ou laser)

Encore utiliss

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Elts dinterconnexion : commutateur Commutateur Switch Ethernet de niveau 2

10, 100, 1000 Mb/s TP ou FO

Fonction : multi-ponts, cur dtoile Commute les trames Ethernet sur un port ou un

autre Matrice de commutation

COMM Station

StationStation

Station

Station StationStation

d < 100 m

HUB Station

Station

1 G

10 M100 M


Elts dinterconnexion : commutateur Mmes fonctions et avantages que le pont +

augmentation de la bande passante disponible Matriels - logiciel

Chassis ou boitier Cartes : 2 ports FO, 8 ports TP avec dbits 10, 100, 1000 Mb/s Systme dexploitation Configuration : telnet, client Web

Surveillance : SNMP

Quelques critres de choix techniques (performances) Bus interne avec un dbit max : 10 Gb/s Vitesse de commutation nb de trames / s Bande passante annonce : 24 Gb/s Nb dadresses MAC mmorisable / interface

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Elts dinterconnexion : commutateur Permet : Ethernet Full duplex (TP ou FO)

Emission et rception en mme temps : 2x10 ou 2x100 Auto-negotiation possible (IEEE 802.3u)

Fonctions supplmentaires Auto-sensing dbit (IEEE 802.3u) Affectation statique d@ MAC et filtrage au niveau 2 Spanning Tree : vite les boucles

Construction dun arbre A un instant : un seul chemin utilis

Rseaux virtuels : VLAN Port dcoute qui reoit tout le trafic des autres ports

Analyseur


Elts dinterconnexion : commutateur Limitations dun rseau de commutateurs

Thoriquement pas de distance maximum Broadcast et multicast diffuss partout 1 seul rseau IP possible

Trs rpandu : Local : workgroup switch Campus : complt par le routeur (plus lent et

plus cher) Remplac par le commutateur-routeur (plus cher)

quand besoin

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Elts interconnexion :commutateur et hubs


Elts interconnexion : routeur (IP) Niveau 3 : aussi appel commutateur niveau 3

Il y a des routeurs multi-protocoles On ne parlera que de IP

Interconnecte 2 ou plus rseaux (ou sous -rseaux) IP

Station

Station

Station

hub

Routeur

Ethernet

192.88.32.0

COMMEth Station

Station

Station

Station

Ethernet

192.99.40.0

COMMATM Station

Station

ATM129.88.0.0

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Elts interconnexion : routeur (IP) Table de routage / @ IP destination Nest pas transparent pour les stations

Chaque station doit connatre l@ IP du coupleur du routeur pour le traverser

Pour le protocole Ethernet Cest une station Ethernet Chaque port possde une adresse Ethernet

Matriels Chassis ou boitier Cartes : 2 ports FO, 8/16/24/32/48/64 ports TP avec

dbits 10, 100, 1000 Mb/s, LS, ATM, FDDI


Elts interconnexion : routeur (IP) Logiciel performances

Systme dexploitation IOS CISCO

Configuration : avec telnet ou navigateur Surveillance : SNMP Performances :

Nb de paquets routs/s Routage : ASIC

Un PC Linux avec 2 cartes Ethernet peut faire fonction de routeur

Fonctions annexes : chapitre ultrieur du cours

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Elts interconnexion :Commutateur-routeur (IP)

Multilayers switch Runion des fonctions commutateur et routeur

dans une seule boite On peut configurer certains ports en

commutation, dautres en routage Lquipement tout faire

Mais pour le configurer il est ncessaire davoir dfini larchitecture que lon veut mettre en place

Maintenant trs performant avec des prix trs comptitifs Remplace les routeurs et les commutateurs


Elts interconnexion : commut-routeur Exemple de rseau de laboratoire

COMMUTATEUR-ROUTEUR

CAMPUSFO

1GFO

Serveur 1

Serveur 2

100

M T

P

1 G

100

M T

P

S1S2 S3 S4 Mail WWW

10 M

TP

10 M

TP

10 M

TP

10 M

TP

10 M

TP

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Elts interconnexion : commut-routeur Peut-tre quivalent :

ROUTEUR

CAMPUS

Serveur 1 Serveur 2

S1

S2 S3

S4

Mail WWW

COMMUT

COMMUT

COMMUT

3 (sous-)rseaux IP :Serveur 1, Serveur2 S1, S2, S3, S4 Mail, WWW


Elts interconnexion : action /trameTrame Ethernet contenant un datagramme TCP

Entte Ethernet @ Ethernet destination ? Pont - Commutateur

Entte IP @ IP destination ? Routeur

Entte TCP Numro de port destination ? Station (choix du service)

Donnes ? Application

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Elts interco : Architecture Eth - IPDans une entreprise

Entre stations utilisateurs dun service Hubs ou commutateurs

Entre serveurs ou stations demandant du dbit (graphiques, ) dun service Commutateurs

Entre services Commutateurs ou routeurs

Entre lentreprise et lextrieur (Internet) Routeurs


Ex interconnexion de rseaux Ethernet

Station M

Station L

Station K

hub

Routeur

COMMEth Station F

Station G

Station H

COMMEth Station J

Station I

Station E

Station D

hub

Station C

Station A

hub Station B

Pont

Station N

Station O

hub

PontStation P

Station QStation R

10 M

10 M

10 M 10 M10 M

100 M

100 M

100 M100 M

10 M

10 M

100 M

2 M

100 M10 M

10 M

10 M

10 M10 M

10 M

10 M10 M

10 M

10 M

100 M

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Ex interconnexion de rseaux Ethernet Trame Eth A ? C. Arrive -t- elle B ? E ? F ?

Trame Eth P ? O. Arrive -t-elle N ? M ? Trame Eth R ? Q. Arrive -t-elle I ? J ? Trame Eth A ? L. Arrive -t-elle K ? A -> Broadcast Eth. Arrive -t-il B ? D ? G ? R ? L ? Broadcast Eth. Arrive -t-il K ? O ? D ? Collision possible entre les 2 trames :

A ?B et D ? E ? O ? N et M ? L ? G ? H et E ? F ?

B a un coupleur dfectueux (envoie des trames sans coute ?collisions). Cette station perturbe t-elle A ? E ? G ? R ?

F dans le mme cas. G est-elle perturbe ? O dans le mme cas. M est-elle perturbe ?


Ex interconnexion de rseaux Ethernet B met un flot de donnes de 5 M b/s vers A en continu. Quelle

bande passante (thorique) reste-t-il A ? C ? E ? F ? R ?

G met un flot de donnes de 5 M b/s vers H en continu. Quelle bande passante (thorique) reste-t-il F ? E ?

G met un flot continu de broadcast 20 Mbps. Quelle bande passante (thorique) reste-t-il H ? E ? B ? R ?

O met un flot de broadcast 2 Mbps . Quelle bande passante reste-t-il entre N et M ?

Les flots de donnes en parallle suivants sont ils possibles ? 10 Mb/s A-B et 10 Mbps D-E ? 100 Mb/s R-Q et 10 Mbps I-J ?

10 Mb/s O-N et 10 Mb/s L-M ? 10 Mb/s F-G et 10 Mb/s F-H ?

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Liaisons longues distances - oprateurs Liaisons

Commutes = temporaires ? partages Pb : phase (+ ou - longue) dtablissement de connexion et de

dconnexion ? difficile pour un serveur Permanentes : entre 2 points fixes

LS : Liaisons Spcialises Lignes Loues

Oprateurs Oprateurs Telecom traditionnels : FT, Cegetel,

Mais aussi SNCF, socits dautoroutes, Liaisons : FO, cbles cuivre, liaisons hertziennes, Equipements : (d)multiplexeur, commutateurs (en tous genres),

Offres sur mesure - contrats spcifiques Offres catalogue : tudies ici Les services valeur ajoute (dinterconnexion) seront

tudis dans un chapitre ultrieur


Liaisons longues distances : utilisations Entreprises :

Liaisons inter-sites Louent des liaisons spcialises aux oprateurs Cot dinstallation + cot de location

Particuliers ou petites agences : Particulier - domicile ? entreprise Agence ? sige Utilisent les rseaux commuts Gnralement : cot dinstallation + location +

utilisation

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Liaisons commutes : RTCRseau Tlphonique Commut

Equipement : modem V90 56.6 Kb/s (rception) Emission 33.6 Kb/s

Modem micro : interne, externe sur port srie Particulier/agence ? LAN Entreprise

Micro - Modem RTC Serveur daccs RTC (pool de modems Concentrateur - Routeur) LAN (Ethernet) entreprise

Fonction de r-appel : cot et scurit Authentification des utilisateurs : protocole serveur RADIUS

Micro Modem RTC Fournisseur daccs Internet Connexion Internet Routeur (Garde-barrire) - LAN entreprise


Liaisons commutes : RTC IP

Protocole niveau 2SLIP ? PPP (Point to Point Protocol)

Micro : @ IP statique ou dynamique (DHCP)

Liaison non permanente Le micro ne peut pas tre serveur

Toujours trs utilis Rseau RTC partout Toujours plus de dbit possible sur la paire torsade

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Liaisons commutes : RNISRseau Numrique Intgration de Service

ISDN (surtout Europe et Japon) Rseau national de FT : Numris Accs de base (particulier-agence) : 144 Kb/s

2 canaux B 64 Kb/s : tlphone + Internet par exemple 1 canal D 14 Kb/s : signalisation Utilisation liaison tlphonique classique 25,5 E / mois en oct 02 (Numeris Itoo)

Accs primaire (Entreprise : PABX) : ~ 2 Mb/s 30 canaux B 64 Kb/s + 1 canal D 64 Kb/s


Liaisons commutes : RNIS Connexion micro (particulier-agence)

Modem RNIS : carte micro ou modem externe sur port srie

Modem RTC - BoitierRNIS avec 2 prises tlphoniques

Chemin : Micro Modem RNIS Rseau Numris (Modem RNIS) Serveur daccs RTC ou PABX -Entreprise

Interconnexion de sites : routeurs RNIS (2B + D) IP : idem RTC : PPP Lutilisation na jamais vraiment dcoll

Europen, surtout franais : pas USA - Cher Encore utilis en back-up ou pour liaisons provisoires

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Liaisons longues distance : ADSL ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line xDSL : technologie pour transmission haut

dbit sur le RTC


Liaisons longues distances : ADSL Modems :

512 Kb/s rception - 128 Kb/s mission 1 M b/s rception 256 Kb/s mission (ADSL Pro)

La liaison reste libre pour le tlphone Bande de frquences utilise # frquences vocales Filtres : chez particulier et au rpartiteur FT

Contraintes : Poste tlphonique < 5 km dun rpartiteur FT

Le cas de 80 % des foyers franais

Que le rpartiteur FT soit connect un rseau ADSL Abonnement

ADSL chez FT ou ailleurs Chez un fournisseur accs Internet Pack qui inclut les 2

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Liaisons longues distances : ADSL Liaison particulier entreprise :

Micro coupleur Ethernet ou port USB Modem ADSL RTC FAI ADSL Internet Routeur LAN Entreprise

IP : idem Ethernet Connexion permanente :

Cot installation et mensuel (pas la consommation) Possibilit de connecter un routeur ct particulier ou agence

mais fournisseur daccs obligatoire

Offre FT : Sans Internet : 30 E / mois ou 107 E / mois (ADSL Pro) en oct 02

De plus en plus utilis Pbs : monopole de FT, disponibilit selon le lieu

Devrait devenir laccs standard


Liaisons longues distances : X25 Rseau commutation de paquets :

Couches 2-3 Circuits virtuels Adresses X25

Oprateur historique : Transpac Accs jusqu 64 Kb/s (ou gure plus) Les serveurs vidotex (minitel) ont une

connexion X25 Remplac par IP sous toutes ses formes

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Liaisons spcialises FT Transfix (nationales)

2.4 K b/s 34 Mb/s STAS : Spcifications Techniques dAccs au Service 2.4 K 19.2 K : interfaces : V24, V28 64 K 34 M : interfaces : X24/V11 ou G703-G704 Modems fournis par oprateur

Liaisons internationales : idem nationales mais plus difficiles mettre en place de bout en bout : sur-mesure

Connexions : Routeurs Ponts (distants) Commutateurs ATM PABX Tlphoniques


Liaisons longues distances : modems MOdulateur DEModulateur

Convertisseur digital/analogique ou adaptateur digital/digital destin transporter des donnes sur des lignes point point

Plusieurs types de modems : RTC : Liaisons commutes : asynchrones

historiquement LS : Liaisons permanentes : synchrones RNIS Cble ADSL TV

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Modems RTC Programmation :

Commandes AT (origine Hayes)

Fonctions : Contrle de flux XON/XOFF ou RTS-CTS Correction derreur (MNP 34, V42, ARQ) Compression (MNP5, MNP7, V42Bis) Adaptation automatique dbits et fonctions


ATM : plan Objectifs QoS : Qualit de Service Couches 1 et 2 Commutateurs Routage Architectures LS et LANE Bilan Exemple

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ATM : objectifs ATM : Asynchronous Transfert Mode Origine : CNET (FT R&D)

Oprateur tlphone lorigine

Supporter tout type de communicationVoix Vido - Donnes informatiques

Mieux utiliser la bande passante Tlphonie longue distance

Fonctionner trs hauts dbits : Gbits/s Garantir une qualit de service (QoS) chaque

utilisateur (application) de bout en bout Dmarche trs thorique


ATM : objectifs Mmes protocoles et technologies en LAN, MAN

et WAN Caractristiques des rseaux / services attendus

Bande passante (bps) partage : garantie si possible Temps de latence (dlai de transmission) :

minimum et constant si possible Dpend distance, lments actifs, charge (files dattente)

Jitter (variation temps de latence) : min si possible Taux de pertes : min si possible

ATM veut fournir ces services? Protocoles et technologies complexes

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ATM : Exemple de QoS : Tlphonie Entendre tous les mots

Faible taux de pertes Contrainte : bit error rate < 10-2

Dbit constant garanti Contrainte : 64 Kbits/s sans compression ---> 5 Kbits/s avec

Recevoir au mme rythme que l'mission Temps de latence fixe : contrainte : jitter < 400 ms

Dialogue possible Temps de latence faible Poste avec annulation d'echo

Retransmissions : inutiles Mode connect bien adapt Exemple d'incompatibilit (thorique)

Tlphone et Ethernet


ATM QoS : classes de service Problme : pour supporter toutes les qualits de

service sur tous les rseaux ATM il faudrait sur-dimensionner : Les liaisons : bande passante et caractristiques Les quipements : performances et fonctionnalits

Solution ATM : On regroupe les applications qui demandent des

qualits de service similaires ? 4 groupes On dfinit 4 classes de services que peuvent offrir les

rseaux (liens et quipements) ATM qui correspondent aux 4 groupes : UBR, ABR, CBR, VBR

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ATM QoS : classes de services UBR Unspecified Bit Rate

Les applications peuvent mettre un flux variable jusqu un dbit maximum

Rseau : aucune garantie pas de contrle de flux Service trs dgrad

ABR Available Bit Rate Pour supporter des applications qui peuvent utiliser

toute la bande passante disponible, avec un service Best Effort de type IP

Exemples : applications qui utilisent TCP (FTP, HTTP, ), interconnexion dEthernets

Services rseau Aucune garantie (bande passante, temps de latence, ) Mais mcanisme de contrle de flux


ATM QoS : classes de services CBR Constant Bit Rate

Pour supporter les flux dbit constant de donnes Exemple dapplication : tlphone Services rseau : bande passante rserve, temps de latence fixe

VBR Variable Bit Rate Pour supporter les applications dbit variable mais qui

demandent certaines garanties (par exemple une bande passante minimum garantie tous les instants)

Exemple : multimdia : vido compresse dbit variable

Services rseau : Bande passante minimum garantie Bande passante maximum garantie pendant un temps maximum fix Temps de latence .

? Trs complexe raliser

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ATM 1-2 : mode connect Problme : quand demande-t-on une (des)

qualit(s) de service au rseau ? Statiquement : labonnement

(Ou lors de la conception du rseau)

A chaque session : mode connect Ouverture dune connexion de bout en bout

En indiquant ce dont on a besoin

Transfert dinformations Fermeture dune connexion

Appel destinataire (ouverture connexion) Adresse destinataire ? Numro de VP et de VC


ATM 1-2 : les cellules Donnes dans des cellules Taille fixe : 53 octets

Compromis Petite (avantage : faible temps de propagation, ) Grande (avantage : moins de traitements, )

Facilite les implmentations hardware Facilite l'allocation de bande passante

Ni dtection, ni rcupration d'erreur

En Tte Information (Payload)

53 Octets

5 Octets 48 Octets

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ATM 1-2 : structure de la cellule

Champ Information

48 octets

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT CLP

8 bits

HEC

GFC Generic Flow Control

VPI Virtual Path Identifier (8 bits : 256)VCI Virtual Channel Identifier

(16 bits : 64000 possibilits)

PT Payload TypeMessage dadministration oudinformationEtat de congestion(MAJ par commutateur)

CLP Cell Loss Priority"priorit" la destruction si 1

HEC Header Error Checksur l'en-tte de la cellule


ATM 1-2 : UNI (standard) UNI : User to Network Interface

Comment tablir une connexion Comment la rompre Format des paramtres de qualit de service

Dbit, taux derreur, temps de latence,

Format dadresse : 20 octetsEmetteur RcepteurRseau

Dbut del'appel

Setup

Call proceeding

Connect

Connect Ack, facultatif

Setup

Connect

Connect Ack

Call proceeding

Appel termin

Appel accept

Appel reu

Etablissement connexion

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ATM 1-2 : adresses : 3 types

AFI : Identificateur de l'autorit et du formatHO-DSP : High Order Domain Specific Part, utilis pour supporter des protocoles de routages hirarchiques.ESI : End System Identifier, en fait la MAC adresse (idem Ethernet)

1 2 10 6 1

1 2 10 6 1

DCC ATM Format

ICD ATM Format

AFI

39

AFI

47

DCC

ICD

HO-DSP

HO-DSP ESI SEL

SELESI

1 8 4 6 1

E.164 ATM Format

AFI

45E.164 HO-DSP ESI SEL

Data Country Code

Code organisation

IDIIDP

IDIIDP

IDIIDP

Initial domain identifierInitial Domain Part


ATM 1-2 : liaisons Point point Liaisons spcialises cble cuivre (longues distances)

E1 (2 Mbits/s), E2 (34 Mbits/s) T1 (1.5 Mbits/s), T3 (45 Mbits/s) .

Liaisons FO FO multimode 155 Mbits/s (OC 3) FO multimode ou monomode 622 Mbits/s (OC12)

.

Liaisons TP 155 Mbps UTP cat5 52 Mbps UTP cat3 .

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ATM : commutateurs ATM Elments dinterconnexion de niveau 2 Commutateur ATM

Interconnecte des liaisons ATM (point point) Commute les cellules sur une liaison ou une autre /

table de routage

Cellule contient les numros de VP et de VC Etablissement des VP et VC

Statiquement Dynamiquement lors de louverture de la connexion


ATM : commutateurs ATM Structure dun rseau ATM

COMMATM

Station

Station

Station

Station

StationStation

COMMATM Station

Station

hub

Routeur

Eth

COMMATM

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ATM : commutateurs VP et VC

Chemin de transmission

VP

VP

VP

VC

VC

VC

VC

VC

VCVC VC

VC

VC

VC

VC

VCVC

VP

VP

VP


ATM : commutateurs Commutateur de VP et de VC

VC Switch

VP SwitchVP 1

VP 6 VP 2

VP 7

VP 5

VC 1

VC 2

VC 1VC 2

VC 3

VC 4

VC 1VC 2

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ATM : routage

Switch1

2

3

Link 1 Routing Table

VCI-in Link out VCI-out

1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4


ATM : routage

Switch1

2

3



1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 4

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ATM : routage

Switch1

2

3



1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 4 VCI = 4


ATM : routage

Switch1

2

3



1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 4 VCI = 4

VCI = 6

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ATM : routage

Switch1

2

3



1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 4


ATM : routage

Switch1

2

3



1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 4

VCI = 4

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ATM : routage

Switch1

2

3Link 1 Routing Table


1 2 22 2 43 3 34 3 6



2 1 14 1 2



3 1 36 1 4

VCI = 2 VCI = 4

VCI = 4


Tables de routage ATM

Commutateur

port 1

Table de routage

Station VCI

B 2C 3

Station A

Table de routage port 1

VCI-in Port- out VCI-out

2 2 23 3 6

Table de routage

Station VCI

A 2C 4

Table de routage

Station VCI

A 6B 8

Station B Station C

port 2port 3



2 1 24 3 8



6 1 38 2 4

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Architectures ATM

On peut btir plusieurs types darchitecture sur un rseau ATM Liaisons spcialises point point Des rseaux LANE : mulation de LAN Des rseaux classical IP : architecture IP

Trait dans la partie Architecture IP

Et on peut mixer lensemble Ce que font les oprateurs


Architecture ATM : Liaison spcialise Utilisation courante : location de VC ou de VP entre 2

sites un oprateur qui possde un rseau ATM WAN Dbit demand pour la liaison Certaines qualits de service assures : ABR, CBR,

Connexion des sites aux extrmits : Commutateur ATM

Sil y a un rseau ATM sur le site, permet de garantir certaines qualits de service jusqu lintrieur du site.

Routeur IP (fourni par le site) avec une carte ATM Sur le site : rseaux Ethernets par exemple Routeur fourni ou non par loprateur

Commutateur ou routeur Ethernet Loprateur fournit lquipement ATM ?? Ethernet ATM est invisible pour le site

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Architecture ATM : LANE : buts

LANE : LAN Emulation ELAN : Emulated LAN

Objectifs : Interconnexions (niveau 2) de rseaux locaux comme

Ethernet travers un rseau ATM Intgration de stations ATM comme stations

Ethernet But : rendre invisible les commutateurs ATM aux

rseaux Ethernet ? LAN emulation

En LAN mais aussi en MAN


Architecture ATM : LANE : schma

CommutateurATM

CommutateurATM

CommutateurATM

Rseau ATM

Station AATM

AT Routeur IPM

CommutateurATM - Eth



hub Station Eth

Station EthStation Eth

hub Station ETH

Station ETHStation ETH

hub Station Eth

Station Eth

Station Eth

hub Station Eth


Station BATM

hub


Serveur LANE

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Architecture ATM : LANE Emule un rseau Ethernet (de commutateurs) :

Stations Eth + Stations ATM A et B Stations ETH ne font pas partie de ce rseau

Sur LANE : interconnexion de niveau 2 On peut utiliser dautres protocoles que IP

Logiciels : Stations Eth : pas de logiciel spcifique

ATM transparent

Stations ATM, routeur IP, Commut ATM-Eth : LEC LAN Emulation Client

Sur rseau ATM : serveur LANE LECS (Configuration Server) LES (LAN Emulation Server) BUS (Broadcast and Unknown Server)


Architecture LANE : pbs rsoudreTransformation @ Eth ?? @ ATM

Lorsquune station ATM se connecte sur le rseau(A, B, commutateur ATM-Eth, routeur ATM IP) Elle connat ladresse ATM du Serveur LANE (config manuelle) Elle senregistre auprs du Serveur LANE :

Jai telle @ ATM Jai, ou je connais les @ Ethernet suivantes

Lorsquune station ATM veut envoyer une trame Ethernet une station X Interroge le Serveur LANE : quelle est ladresse ATM de la

station Ethernet X ? Le Serveur lui indique ladresse ATM La station ouvre une connexion ATM avec la station ATM

.

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Architecture LANE : pbs rsoudreBroadcast Eth ? Rseau mode connect ATM

Lorsquune station ATM veut envoyer un broadcast Ethernet Elle envoie la trame vers le Serveur LANE Celui-ci ouvre autant de connexions que de stations

ATM sur le LANE Il envoie la trame toutes les stations ATM

Ouverture-fermeture de connexion ATM Mcanismes de time-out pour ne pas trop ouvrir ou

fermer de connexions ATM

On peut avoir plusieurs ELAN sur un rseau ATM


ATM : bilan Trs complexe :

Cher Trs dlicat faire fonctionner

Utilis en MAN et WAN par oprateur : Location de VC statiques entre 2 points (quivalent de LS)

Reconfiguration lorsque location de nouvelles liaisons Garantit de bande passante

Cration de rseaux virtuels ELAN

Utilisation en LAN Annes 1995-2000 Remplac par Gigabit Ethernet maintenant Avantage restant : peut intgrer le tlphone (PABX)

Utilisation en MAN et WAN Encore trs utilis Remplac par DWDM, IP directement sur FO,

Bon exemple de rseau multiservices en mode connect

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ATM exemple : rseau MAN (C3I2)

VPs C3I2 10 M, 20, 30, 35,

selon les sites

VPs SAFIR 2, 4 ou 10 M

SAFIRFrance

C3I2Grenoble

INRIAMontbonnot

Domaineuniversitaire

INPGFelix Viallet

CNETMeylan

CEA

Polygone

CNRS

ParisJussieu

LyonLa Doua

RouenCrihan

ToulouseCICT

CEASaclay

SophiaINRIA

EDFClamart

Liaison interneau site 155 M

Prise C3I2 155 M


Ex darchitecture : dorsale Jussieu

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Ex darchitecture : tour


Ex darchi : interco 2 btiments distants

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Ex darchi : interco 2 btiments distants


Ex darchi : RAP : MAN Rseau Acadmique Parisien Universits, CNRS, INSERM,

300 000 tudiants 40 000 personnels 99 sites Paris intra-muros

Rseau priv : ART 5 POP (Point Of Presence)

Jussieu (27 sites) Odon (34 sites) Auteuil (15 sites) Malesherbes (10 sites) CNAM (13 sites)

Ouverture: t 2002

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Ex darchi : RAP : cbles Fibre noire : Single Mode G652

69 sites Lg totale (liaison) : 356.1 km Mtro : 312 km Egouts : 33 km Gnie civil : 0.3 km Plus petite liaison : 1 km, plus grande : 9.6 km

BLR (Boucle locale radio)/ S-HDSL ( ADSL particulier) 23 sites 2 Mbits/s

Faisceaux hertziens 2 sites proches de Paris


DWDM

Infrastructure de transport optique

Ex darchi : RAP : services rseau

Data, voice, vido, multimdia, VPN

ATM

SDH/SONET

Ethernet

IP

DWDM

Infrastructure de services

Services

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Ex darchi : RAP : Architecture

OdonW

W

E

E

AuteuilJussieu

E

dwdmdwdm

dwdmdwdm

dwdmdwdm

crcr

crcr

crcr

ss--atmatmss--atmatm

Site FSite FEth 100

Gigabit Ethernet

ATM OC12

GigaEthernet

8410 m

3100 m

WW E

E

Malesherbes

dwdmdwdm

s-atm

crcr

dwdmdwdm

crcrss--atmatm

Site ASite A

Site DSite D

Site CSite C

c

c

NRD

ATM

IP

5082 m

8672 m5120 m

ATM OC3

Eth 100

10 longueurs donde10 longueurs donde20 rseaux optiques virtuels20 rseaux optiques virtuels

SP

SP

Site BSite B

ss--atmatm

ss--atmatm

gw-rap


Architecture logique IP : plan

Dans ce chapitre : rseau = rseau IP

Adresses IP Affectation statique ou dynamique (DHCP) Plan adressage IP Routage IP Exemple de rpartition dutilisateurs et de

services Architecture ATM : classical IP

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Architecture IP : rseaux IP

Station M

Routeur

COMMEth

Station G

Station H

COMMEth Station J

Routeur

Station C

Station A

hub Station B

Station N Station Ohub

RouteurStation P

Station QStation R

LS 1 M

256 Kb/s

Station L

hub

Fournisseur daccsInternet


Architecture IP : adresses Une adresse IP par coupleur (machine, routeur) Format : 4 octets notation dcimale A.B.C.D

Ex : 130.190.5.3 193.32.30.150

Une adresse doit tre unique au monde Pour laccs depuis lInternet

? Surtout pour les serveurs

Pas obligatoire pour les stations clientes Internet ? Intervalles dadresses locales

2 ou 3 parties dans une adresse IP : @ de rseau (@ sous-rseau) - @ machine

Elment qui spare 2 (ou +) rseaux ou sous-rseaux IP : routeur (ou commut-routeur)

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Archi IP : @ (ancienne classification) Classe A : A.B.C.D avec A ? 127

1er octet : @ de rseau : 126 rseaux possibles Reste : 254 x 254 x 254 (16 M) machines adressables Ex : DEC : 16.0.0.0 MIT : 18.0.0.0

Classe B : 128 ? A ? 191 2 premiers octets : @ de rseau

64 x 254 : 16 000 rseaux possibles

Reste : 254 x 254 (64 000) machines adressables Ex : IMAG : 129.88.0.0 Jussieu : 134.157.0.0

Classe C : 192 ? A ? 223 3 premiers octets : @ de rseau

31x 254 x 254 (2 M) de rseaux possibles )

Dernier octet : 254 adresses de machines IBP : 192.33.181.0 CITI2 : 192.70.89.0


Archi IP : sous-rseaux (subnets) Sous-rseaux : dcoupage dun rseau IP (classe A, B, C) Les sous -rseaux dun mme rseau (subnett) devaient

avoir une taille identique (contrainte routeurs) : Masque de subnet spcifiait le dcoupage Bits qui dsignent la partie rseau + sous-rseau = 1 192.33.181.0 dcoup en 4 sous-rseaux

Masque 255.255.255.192 192.33.181.0-192.33.181.63 192.33.181.64-192.33.181.127 192.33.181.128-192.33.181.191 192.33.181.192-192.33.181.255

Les routeurs permettent maintenant de crer des sous -rseaux de tailles diffrentes

Les sous -rseaux sont connexes Non spars par un autre rseau IP Dcoupage en sous-rseaux nest connu que du propritaire du

rseau (site, entreprise, provider, ), pas de lInternet

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Archi IP : classless Pour obtenir une adresse de rseau (unique)

Auprs de son fournisseur daccs lInternet AFNIC (France) RIPE (Europe) Classe A : impossible Classe B : presque impossible (puis) Classe C ou partie de Classe C : OK

Nouvelle notation et dcoupage : classless Rseau 129.88.0.0 ? Rseau 129.88/16 Rseau 192.33.181.0 ? Rseau 192.33.181/24 Rseaux (sous-rseaux avant)

192.33.181.0/26 : 192.33.181.0-192.33.181.63 192.33.181.64/26 : 192.33.181.64-192.33.181.127 192.33.181.128/26 : 192.33.181.128-192.33.181.191 192.33.181.192/27 : 192.33.181.192-192.33.181.223 192.33.181.224/27 : 192.33.181.224-192.33.181.255


Archi IP : @ particulires Classe D : 224? A ? 239 : multicast

224.10.15.3 : ? groupe de stations sur lInternet (nimporte o)

Classe E : 240 ? A ? 254 : utilisation ultrieure Adresses locales (ne doivent pas sortir sur lInternet)

10.0.0.0 10.255.255.255 : 10/8 172.16.0.0 172.31.255.255 : 172.16/12 192.168.0.0 192.168.255.255 : 192.168/16

Loopback (soi-mme) : 127.0.0.1 0.0.0.0 : quand station ne connat pas son adresse 130.190.0.0 : le rseau 130.190/16 130.190.255.255 : broadcast

Toutes les machines du rseau 130.190/16

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Archi IP : Affection @ IP une station Configuration statique

Unix : commande ifconfig Windows (2000 pro) : panneau de conf connexion rseau

TCP/IP

Configuration dynamique : DHCP Serveur DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) dans un

rseau IP avec une plage dadresses attribuer Station sans adresse IP fait une demande DHCPDISCOVER

@ IP source 0000 @IP dest 255.255.255.255 Contient @ Ethernet et nom de la station

Serveur DHCP rpond : Adresse IP - Masque de sous-rseau informations de routage Adresses DNS Nom de domaine Dure du bail

Explication simplifie (plusieurs serveurs DHCP possibles, ) Avantage : pas de conf sur stations, portables, conomie d@ Dsavantage : qui est qui ?


Archi IP : pbs adresses IP Adressage ni hirarchique, ni gographique

Tables de routages normes au cur de lInternet Distribution des adresses

Au compte-goutte (maintenant bataille commerciale)

Uniquement 4 bytes (et certaines plages vides)? Pnurie dadresses FAI : adresses dynamiques aux clients Entreprises FAI :

Adresses locales sur rseau priv NAT : Network Address Translation

Et PAT : Port Address Translation

IPv6

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Archi IP : plan dadressage Un routeur spare 2 (ou plus) rseaux ou sous -rseaux IP Il faut construire un plan dadressage

Dcouper lespace dadressage dont on dispose en sous-rseaux et le rpartir entre les stations

Elments prendre en compte : Les routeurs sparent les sous-rseaux

Proximit gographique des stations Ou non si VLAN

Dans un sous-rseau on est dpendant de son voisin Broadcast Ethernet par exemple

On regroupe dans un mme sous-rseau les stations qui travaillent entre elles (dun service par exemple)

La majorit du trafic reste local au sous-rseau (vite de charger les autres sous-rseaux

Profils de connexion et de scurit identiques


Archi IP : plan adressage 192.33.181/24

192.33.181.129

Routeur 3

COMMEth

192.33.181.141

192.33.181.142

COMMEth 192.33.181.200

Routeur 2

192.33.181.67

192.33.181.65 (B)

hub192.33.181.66 (A)

192.33.181.2 192.33.181.3hub

Routeur 1192.33.181.5

192.33.181.201192.33.181.202 (C)

LS 1 M

256 Kb/s

192.33.181.130

hub


192.33.181.0/26

192.33.181.64/26

192.33.181.128/26

192.33.181.192/27

192.33.181.224/27

Quelles @ manquent ils ?

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Archi IP : plan adressage 192.33.181/24

192.33.181.129

Routeur 3

COMMEth

192.33.181.141

192.33.181.142

COMMEth 192.33.181.200

Routeur 2

192.33.181.67

192.33.181.65 (B)

hub192.33.181.66 (A)

192.33.181.2 192.33.181.3hub

Routeur 1192.33.181.5

192.33.181.201192.33.181.202 (C)

LS 1 M

256 Kb/s

192.33.181.130

hub


192.33.181.0/26

192.33.181.64/26

192.33.181.128/26

192.33.181.192/27

192.33.181.224/27

192.33.181.203

192.33.181.231

192.33.181.10

192.33.181.230

192.33.181.80

192.33.181.150

192.33.181.145

X

Pour ladministration des quipements, il en manque dautres


Archi IP : routage IP A (192.33.181.66) veut envoyer un datagramme IP B

(192.33.181.65) Pb : A doit envoyer une trame Ethernet mais ne connat l@ Eth

B Elle envoie un broadcast Ethernet sur le rseau qui demande :

quelle est l@ eth de B ? (l@ Eth de A est spcifie dans la trame Ethernet : @ Eth origine)

B rpond l@ Eth A en disant : je suis 192.33.181.65 et mon adresse Ethernet est @ Eth B

A peut alors envoyer alors les datagrammes IP dans des trames Ethernet (elle connat l@ Eth de B)

Mcanisme : ARP RARP

A (192.33.181.66) veut envoyer un datagramme C (192.33.181.202) Elle doit envoyer une trame Eth au routeur 2 : 192.33.181.80 Il lui manque cette information ? Information de routage

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Archi IP : routage IP Chaque station doit tre configure pour spcifier

Son adresse IP (Commande Unix ifconfig) Ladresse du sous-rseau sur laquelle elle est (Commande Unix

ifconfig) Une table (de routage) qui indique comment atteindre les autres

rseaux (Commande Unix route add)

Exemple A @ IP : 192.33.181.66 - @ Rseau : 192.33.181.64/26 Routes (numro IP du prochain routeur destinataire) :

192.33.181.128/26 ? 192.33.181.80 192.33.181.224/27 ? 192.33.181.80 192.33.181.192/27 ? 192.33.181.80 192.33.181.0/26 ? 192.33.181.80 Reste du monde (default route) ? 192.33.181.80 La route par dfaut (default route - default gateway) suffit

Toutes les stations doivent tre configures Ex : mon PC dans panneau de configuration


Archi IP : routage IP Les routeurs aussi doivent tre configurs

Par port : @ IP, @ Rseau (ou sous-rseau) Table routage

Exemple routeur 3 : Port 1 : 192.33.181.230 - rseau 192.33.181.224/27 Port 2 : 192.33.181.145 rseau 192.33.181.128/26 Port 3 : 192.33.181.203 rseau 192.33.181.192/27 Port 4 : X rseau Y Table routage

Route 192.33.181.64/26 ? Port 2 : 192.33.181.150 Route 192.33.181.0/26 ? Port 1 : 192.33.181.231 Route default ? Port 4 : routeur du fournisseur daccs

Exemple : envoi datagramme B ? C

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Archi IP : routage IP Routage statique

Mise jour tables de routage : manuelle ICMP redirect : Ce nest pas ici cest ailleurs Problme : intervention manuelle

Quand le rseau volue : modification manuel des tables Quand plusieurs chemins possibles et coupures

Utilis gnralement au niveau des stations, dans certains routeurs dextrmits

Routage dynamique Protocoles entre routeurs et entre routeurs et stations

pour mettre jour automatiquement les tables de routages : annonces de routes

Ex : RIP, OSPF, BGP Cf cours sur le routage


Archi IP : routage IP LInternet ne fonctionnerait pas sans bons

protocoles de routage et sans experts pour les faire fonctionner

Cest une problmatique surtout doprateurs Internet A laquelle sajoutent les accords de peering

Routeurs doivent tre trs rapides Traitement du routage directement en ASIC

Routeurs au cur de lInternet : doivent connatre toutes les routes : impossible ?Agrgation de plages dadresses de rseaux IP

On nest pas oblig davoir une route par dfaut sur tous les quipements : scurit

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Archi IP : rpartition dutilisateurs


Architecture ATM : classical IP

Objectif : Utiliser un rseau ATM pour transporter des

datagrammes IP

RFC 1483 Comment encapsuler (transporter) les datagrammes

IP dans des cellules ATM

RFC 1577 Comment construire un rseau IP sur un rseau ATM Pb ARP par exemple

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Architecture ATM : classical IP

CommutateurATM

CommutateurATM

CommutateurATM

Rseau ATM

Station IP AATM

AT Routeur IPM

ATMRouteur IP

Routeur IPATM

Routeur IPATM

hub Station IP Eth

Station IP EthStation IP Eth

hub Station IP Eth


hub Station IP Eth

Station IP Eth

Station IP Eth

hub Station IP Eth


Station IP BATM

hub


Serveur ARP


Architecture ATM : classical IP Un sous-rseau IP dans un rseau ATM

Un serveur ARP Gre une table @ IP ?? @ ATM

Lorsquune station ATM IP se connecte Elle connat l@ ATM du serveur ARP

Configuration manuelle

Elle senregistre auprs du serveur ARP Indique son adresse ATM et son adresse IP

Lorsquune station ATM-IP veut mettre un datagramme IP vers une autre station ATM-IP Demande au ARP Serveur l@ ATM de la station IP Ouvre un VC avec cette station ATM

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Architecture ATM : classical IP Lacunes :

Pas de broadcast ou multicast IP Un seul serveur ARP : pas de redondance : pb si panne

On peut avoir plusieurs sous-rseaux IP sur un rseau ATM : Passe par un routeur ATM-IP pour communiquer

ATM complexe avec IP : Mode non connect (IP) avec techno en mode connect (ATM)

Rq : sur un mme rseau ATM on peut avoir : Des VC ou VP permanents (ouverts en permanence) :

LS informatique : interconnexions LANs Interconnexions PABX

Des ELAN (plusieurs LANE)

Des sous-rseaux IP


MPLS : buts MPLS : Multi Protocol Label Switching Protocole pour oprateurs de WAN IP Lacunes dun rseau WAN IP classique

Travail dun routeur important Il doit tudier chaque datagramme Il doit extraire l@ IP destinatrice du datagramme IP, consulter sa

table de routage et agir en consquence

Pas de partage de charge entre plusieurs liaisons Il ny a quune route par destination

Pas de routage qui tiendrait compte de qualits de service demandes

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MPLS Les routeurs en bordure de rseau ajoutent (et

enlvent) une tiquette aux datagrammes selon : La route que devra emprunter le datagramme La classification du datagramme

Prioritaire ou non, pour application avec QoS,

Les routeurs au cur du rseau routent selon cette tiquette Rapide (plutt de la commutation que du routage)

Protocole pour mettre jour les tables de routage des routeurs au cur du rseau : Une fois par flot Choix de route / tiquette donc / origine, QoS, Rservation de bande passante possible


Intgration tlphonie informatique Intgration voix - donnes Intgration possible car :

Tlphone et informatique utilisent : Mmes cbles (FO, TP) et ondes (hertziennes ou radio) Elments actifs similaires : les tlphones sont maintenant numriques

Ordinateurs : Equips de microphone et hauts-parleurs Pourraient remplacer les postes tlphoniques : poste unique

Pourquoi intgrer ? : faire des conomies En rseau dentreprise

Infrastructure et matriel : mme rseau (plusieurs sens rseau) Mme quipe dadministration

Dans les rseaux des oprateurs : mmes conomies Au niveau des utilisateurs : conomies sur les communications

tlphoniques longues distances Le cot dune communication tlphonique dpend de la distance Le cot dune communication Internet est indpendante de la

distance

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Intgration voix-donnes Pourquoi intgrer ? : apporter des nouveaux services

Evolution des services informatiques Chat, mail ? mode de communication vocal (tlphonique)

Evolution des services tlphoniques Communication tlphonique ? transfert de documents, vido,

Intgration des services Annuaires : tlphoniques et informatiques (LDAP) Messageries : vocales et lectroniques

Comment intgrer ? Normes existent : H323, SIP Solutions techniques (matriels) existent Lgislation sassouplit : drgulation du tlphone Diffrents niveaux dintgration : tranches ? rseau et services

Rappel : contraintes tlphone : QoS (voir chapitre ATM prcdent) difficiles sur rseau IP Existant qui fonctionne parfaitement : PABX faire voluer


Voix-Donnes : niveaux dintgration Mmes tranches, fourreaux, goulottes (chemins de

cbles) sur un site2 cblages (et quipements actifs) diffrents 2 rseaux physiques donc logiques diffrents 2 administrations diffrentes Fait depuis plusieurs annes entre les btiments

Maintenant en pr-cblage de btiment Cblage courants faibles

LS longue distance partage entre 2 sites Interconnexion de PABX Interconnexion de LAN (routeurs, commutateurs, ponts) Ex : LS 2 Mb/s (MIC) ou hertzienne ou laser clate

(multiplexeur et d-multiplexeur) 1 M (16 voix tlphoniques) pour PABX 1 Mb/s pour interconnexion de LAN

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Voix-Donnes : niveaux dintgration Partage dun rseau ATM

VP pour PABX VP pour informatique (routeurs , commutateurs) FT et les autres oprateurs le font

Utilisation du rseau tlphonique pour les donnes Ext

Documents

2002 11 Cours Interco Reseaux