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Architecture des Réseaux et servicesinformatiques
Dominique PRESENT
I.U.T. de Marne la Vallée
Gérer les flux d’informationGérer les flux d’information
Trois objectifs :– Accélérer les échanges des flux de données
entre les différents prestataires de la chaîne graphique;
– Faciliter les processus d’échanges avec une solution de transport de l’information performante, modulaire, et sécurisée ;
– Intégrer tous les acteurs en proposant des services ouverts et souples, s’adaptant facilement aux outils de chacun.
Processus d’échanges : rapidité et Processus d’échanges : rapidité et traçabilitétraçabilité
• Des fichiers volumineux, dès la mise en page ;• Des échanges nombreux ;• La diminution des échanges augmente les
performances ;• L’augmentation de la rapidité des échanges réduit
les délais de production ;• Les processus doivent assurer la traçabilité des
échanges.
photograveuréditeur imprimeur
Agence decommunication
2
opérateurtélécom
Pour réduire les distances : les réseauxPour réduire les distances : les réseaux
opérateurtélécom
photograveuréditeur imprimeur
Agence decommunication
Routeur
Routeur
la liaison point à point :
• Ligne louée ou ligne spécialisée
• équipement terminal de liaison
La liaison est permanente
Routeur
Routeur
Routeur
le réseau commuté :
• RTC; RNIS
• modem
La liaison est établie à la demande
Pour garantir les débits
opérateurtélécom
Liaison permanente : Liaison permanente : TransfixTransfix2.0 2.0 1/21/2
Fonctionnalités.• Transport rapide de tous flux :liaison permanente capable de véhiculer tous types de flux (données, voix et images) en France métropolitaine.• Fourniture, installation et maintenance de votre service :• Garanties de service :
• indisponibilité maximale de service de 13 heures ouvrables par an• service après- vente (du lundi au samedi, de 8h à 18h) capable de mettre en oeuvre rapidement vos demandes d'évolutions de débit• service de supervision proactive, du lundi au samedi, de 8h à 18h• Garantie de Temps de Rétablissement en 4 heures, du lundi au samedi de 8h à 18h
Réseau local
Routeur
Interface :• X24/V11• G703/G704 • V35
commutateur
Caractéristiques techniques.• Des débits symétriques et garantis jusqu'à 1920 Kbit/sdébits symétriques et garantis suivants : 64, 128, 256, 512, 1024, 1920 Kbit/s.• Plusieurs interfaces disponiblesÀ chaque extrêmité d'une liaison :
• une interface dédiée • une interface multicanaux pour désservir plusieurs liaisons d’un même
local. • La synchronisation des liaisons sur l'horloge de notre réseaules liaisons Transfix 2.0 sont synchronisées sur l'horloge du réseau.
Tarification.• Des frais de mise en servicecouvrent l'ensemble des opérations de mise en place de la liaison entre les sites.
Facturés en une seule fois, ces frais dépendent du débit de la liaison.• Un abonnement mensuelcouvre la mise à disposition d'une liaison louée numérique permanente, son
exploitation et sa maintenance. Il est calculé en fonction du type de débit utilisé et de la distance à vol d'oiseau entre les sites à relier).
Liaison permanente : Liaison permanente : TransfixTransfix2.0 2.0 2/22/2
3
Liaison commutée : RNIS Liaison commutée : RNIS 1/21/2
Offre :– Accès de base isolé ou groupés pour des débits de 2x64kb/s à 1024kb/s ;– Accès primaire isolé ou groupés pour des débits de 1Mb/s à 30Mb/s.
Fonctionnalités :– Transfert de Fichiers– Sécurisation par liaison louée Transfix 2.0. – Visioconférence – Accès Internet/Intranet/Extranet
Téléphone
130m maximum
Fax
Bus court :• 10 prises max.• 5 terminaux max.
500m maximum
Bus étendu :• 4 prises max.• 4 terminaux max.
30m maximum
Accès de base isolé : TerminaisonNumériquede Réseau
Liaison commutée : RNIS Liaison commutée : RNIS 2/22/2
commutateur
Accès de base groupés :
T é lé p h o n e
F a x
TNR
Téléphone
Accès primaire :
T é lé p h o n e
F a x
TNR
Té léphone
PABX
30 accèsà 1Mb/s
8 accèsà 144kb/s
La technologie DSL : turbo DSLLa technologie DSL : turbo DSLFonctionnalité :
– raccordement sécurisé à un site central de plusieurs sites d'extrémité situés dans la même zone régionale.
– réseau backbone ATM (Asynchronous Transfer Mode) propose des débits constants garantis ou des débits crête. Les liaisons sont caractérisées par des débits symétriques et asymétriques garantis, jusqu'à 4 Mbit/s.
plaque ADSL
DSLAM
DSLAM
Porte dusite central
LiaisonTurbo ADSL
CommutateurATM
agence
agence
éditeur
2Mb/
s
320M
b/s
LiaisonTurbo SDSL
2Mb/s
2Mb/s
serveurd'authentification
DSLAM : Digital SouscriberLine Access Multiplexer
4
Les plaques ADSL : un découpage régionalLes plaques ADSL : un découpage régional
Des connexions entre plaques voisines sont possibles
Les opérateurs du réseau InternetLes opérateurs du réseau Internet
Opérateur de câblage
Opérateur de transport
Fournisseurd ’accès
entreprise
Prestatairede service
internaute
Opérateur de transport
de télécomm
unication
RéseauInternet
ServicesInternet
ClientInternet
De nombreuses PME/PMI passent par un prestataire de service. Celui-ci héberge et maintient le site de l ’entreprise.
Les réseaux d’opérateurs : opérateur InternetLes réseaux d’opérateurs : opérateur InternetArchitecture du
réseau de l ’opérateur UUnet
L’opérateur de transport Internet transporte l’information d’un point d’accès à un autre
Point d’accès ou de présence (POP)
Segment radial haut débit (>1Gb/s)
5
opérateurInternet
opérateurtélécom
prestataire de service et fournisseur d’accèsprestataire de service et fournisseur d’accès
Le prestataire de services Internet:• est connecté à un point d’accès du réseau d ’un opérateur Internet ;• est connecté à ses abonnés par un réseau d’opérateur de télécommunication ;• fournit des services aux abonnés (messagerie, Web, connexion Internet…).
Le routeur assure le passage des informations d’un réseau à un
autre
FAIrouteur
routeurrouteur
routeur
plaque ADSL
Prestatairede
service
routeur
routeur
Le Fournisseur d’Acccès Internet:fournit une connexion à un point daccès à Internet (PoP)
DSLAM
routeur
Le VPN : un réseau privé à travers InternetLe VPN : un réseau privé à travers Internet
Un réseau virtuel privé (VPN) permet d’envoyer des données de manière sécurisée entre les ordinateurs de deux domaines privés (LAN) à travers un réseau d’opérateur (WAN).
Internetréseau local
Routeur
réseau "brocelian"Serveur
Routeur
• les données suivent toutes le même chemin• les données peuvent être cryptées
Le VPN revient à créer un « tunnel privé » à travers un réseau d’opérateur utilisant IP, comme Internet.
FAI
Client mobile : le VPN simplifie la procédure Client mobile : le VPN simplifie la procédure
opérateurtélécom
opérateurRTC local
opérateurInternet
réseau localRouteur
POP
POPLS
opérateurRTC
client
hôtel
Ligne ADSL
Serveur deconnexion
Serveur
Routeur
VPN
Routeur
Prestatairede service
Routeur
VPN : ADSL : Prestataire : serveur propre :• service VPN + · accès Wi- Fi · prestataire + · connexion RTC
RTC local RTC• débit 56Kb/s · haut débit · débit 56Kb/s · débit 56Kb/s• pas de coût · pas de coût · pas de coût · maintenance du de maintenance de maintenance de maintenance serveur de connexion
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VPN : cryptage et authentificationVPN : cryptage et authentification
Authentification : par le serveur VPN au moment de la demande de connexion du client. Le serveur vérifie les permissions du client. L’authentification mutuelle peut être activée. Cryptage : le paquet IP (données + en- tête) est crypté à l’entrée du tronçon VPN par des protocoles tels que IPSec, L2TP, PPTP.
Protocole IPSec :un ensemble de protocoles de sécurité de niveau IP• authentification mutuelle des machines d’extrémité (non des utilisateurs)• confidentialité, authenticité et intégrité des données échangées• protection des machines par cryptage de l’en- tête en mode tunneling• protection contre le « rejeu »
Secure Socket Layer (SSL) :• situé entre l’application et la couche transport• SSL Handshake débute une communication• assure l’échange des certificats et le cryptage (protocole SSL Records)• le bon fonctionnement dépend trop de l’application (ex.: version du navigateur)
opérateurtélécom opérateur
télécom
ExtranetExtranet: VPN ou LS, une question de coût : VPN ou LS, une question de coût
opérateurInternet
réseau localRouteur
Routeur
réseau "brocelian"Serveur
Routeur
Routeur
POP
POP
LS
LS
VPN
opérateurtélécom
Routeur
Routeur
LS
Liaison spécialisée : VPN :• bande passante garantie · bande passante non garantie• pas de qualité de service · qualité de service possible• sécurité à préciser · sécurité par cryptage
Le tout IP peutLe tout IP peut--il réduire les coûts ?il réduire les coûts ?
Objectif : passer de 2 réseaux (téléphonie + informatique) à un seul réseau (informatique)
Problèmes à résoudre :
– numériser la voix au niveau des terminaux ( �
remplacement des postes analogiques)
– Transmettre des données « temps réel » ( �
réseaux assurant la QoS)
Avantages :• réduire les coûts de communication (30% sur le coût direct, 10% en tenant compte de l’investissement)• un seul réseau à maintenir• accès à des services multimédia (visioconférences, formation à distance)
Inconvénients :• investissements encore onéreux en matériel• normalisation des protocoles en évolution constante• la qualité dépend de celle de l’opérateur Internet choisi• les communications sont soumises aux risques de piratage
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réseau local IP
Architecture d’un réseau de voix sur IPArchitecture d’un réseau de voix sur IP
TéléphoneInternet
Contrôleur decommunication
RTCpasserelle
Routeur
Routeur : interface entre le réseau IP et InternetPasserelle: interface entre le réseau IP et le réseau commuté. Elles comportent généralement :
• un dispositif « passerelle » de connexion des réseaux de télécommunication ayant des architectures, des protocoles ou des services différents(gateway)• un dispositif « portier » d'établissement d’une communication entre deux clients, session de visio- conférence par exemple (gatekeeper). Il assure également :
• le routage et les redirections nécessaires jusqu’au poste client• l’attribution de la bande passante• la sécurité et la tolérance aux fautes (état et redondance des passerelles)
Routeur
routeur
Une technologie en pleine expansionUne technologie en pleine expansionEtat du marché :• Une bonne vingtaine de firmes. Les principaux sont Cisco, Clarent, Avaya, Alcatel,
Nortel Network, Siemens, Ténovis, 3COM … • La téléphonie sur IP propose 3 types de terminaux différents :
– Les hardphones- téléphones physiques IP, – les softphones- logiciels permettant de téléphoner sur IP au travers d’un PC – les téléphones IP Wi- fi- téléphones sans- fil IP.
Conclusion • Le marché de la téléphonie IP est très jeune mais se développe à une vitesse fulgurante.• La téléphonie IP ouvre la voie de la convergence voix/données et celle de l’explosion de nouveaux services tels que les CTI.• Le standard H323 est accepté par l’ensemble de la communauté.• La téléphonie IP fera partie intégrante des Intranets d’entreprises dans les années à venir et dans la téléphonie publique pour permettre des communications à bas coût.• Cette technologie représente- t- elle un risque ou une opportunité pour les opérateurs traditionnels ?• l'intégration de la voix sur IP n'est qu'une étape vers EoIP : Everything over IP.
Réseaux Réseaux WiWi--FiFi (802.11) : 2 architectures(802.11) : 2 architectures
Le mode Le mode AdAd--HocHocPermet de réaliser un réseau poste à poste (chaque poste peut communiquer avec chacun des autres postes)
2 réseaux indépendants
réseau IUT
Hub
Pointd’accès
cellule
Le mode infrastructureLe mode infrastructurenécessite des points d’accès connectés au réseau local filaire. Chacun définit une cellule (50m à 100m de portée).
Réseau en mode infrastructure
Réseau en mode Ad_Hoc
Fenêtre de connexion sous windows XP
Assurent la transmission hertzienne des données sur des fréquences de 2,4GHz
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Des WLAN utilisant les fréquences radioDes WLAN utilisant les fréquences radio• Ces réseaux sans fil (Wireless Local Area Network) utilisent des fréquences de la gamme 2,4GHzLa norme 802.11a autorise des débits de 1Mb/s ou 2Mb/SLa norme 802.11b « High Rate » permet 5,5Mb/s ou 11Mb/s, destinée aux réseaux
Ethernet sans fil (réseaux Wi- Fi)La norme 802.11e ajoute de la qualité de serviceLa norme 802.11f introduit le nomadisme (Roaming : dialogue entre bornes) La norme 802.11g atteint 54Mb/s, adaptée au protocole ATM (Wi- Fi5)La norme 802.11i améliore la sécurité
Les fréquences radio utilisées en 802.11
• Pour 802.11, 802.11b (Wi-Fi) et 802.11g :• bande sans licence dans les 2,4GHz (fréquences scientifiques et médicales) ;• largeur de bande de 83MHz affectée aux réseaux sans fil.
• Pour 802.11a (Wi-Fi5) :• bande sans licence UN-II dans les 5,2GHz ;• largeur de bande de 300MHz affectée aux réseaux sans fil
• Réglementation française :• a l’intérieur des bâtiments :
- pas d’autorisation préalable- bande 2,4465 – 2,4835GHz pour 100mW- bande 2,4 – 2,4835GHz pour 10mW
• a l’extérieur des bâtiments dans un domaine privé :- autorisation obligatoire auprès de l’ART- bande 2,4465 – 2,4835GHz
• sur le domaine public :- règles édictées par l’ART
802.11b :14 canaux de transmission
Séquence directeSéquence directe(Direct SequenceSpread Spectrum) :• La bande de 83MHz est divisée en sous canaux de 22MHz
Canal 7
Canal 1
Canal 1
Canal 13
Exemple d’affectation de canaux
• La transmission ne se fait que sur un seul canal• Un espace ne peut être couvert que par 3 canaux disjoints maximum
83MHz
F
Canal 1 Canal 7 Canal 13
22MHz
2,4835GHz2,4GHz
9
4 canaux de transmission en extérieur
37MHz
F
Canal12
22MHz
Canal13
Canal11
Canal10
2,4835GHz2,4465GHz
• A l’extérieur des bâtiments, la bande de 37MHz est organisée en 4 canaux de 22MHz
• La portée des ondes radios diminue quand on augmente le débit :
5004003002001501007550Portée (m)
1251112511Débit (Mb/s)
En extérieurEn intérieur
Réseaux Réseaux WiMaxWiMax pour les accès Internetpour les accès Internet
Serveur de terminaux
cellule
20-50kmInternet
Les réseaux World Interoperabilityfor Microwaves Access :• les stations de base constituent des cellules de 20Km à 50Km ;• les antennes grand gain connectent les équipements du client ;
• dans la phase 2 (courant 2006) les antennes dialogueront entre- elles.
Point d’accès Wi-Fi
antenne
Station de base
• dans la phase 1 (courant 2005) les antennes connecteront les points d’accès Wi- Fi
• La norme 802.16-2004utilise les fréquences entre 2 et 11 GHz :• La norme802.16eautorise la connexion des clients mobiles. Elle utilise les fréquences de 2 et 6 GHz ;• La norme802.16fdéfinit l'utilisation de réseaux sans fil maillés (meshnetwork).
Le déploiement du WiMax en France
• les projets de déploiement de réseaux à haut débit ont augmenté de 30 % en un an• Près de deux milliards d'euros investis, 17 763 kilomètres de réseaux ;• l'implication des collectivités est en hausse de 30 % en un an ;• Plusieurs régions créent ou envisagent de créer leur propre réseau grâce à leur licence wimax
• 5 opérateurs : Maxtel (13 régions), Bolloré Télécom (12 régions), HDRR (11 régions), SDH (2 régions), France Télécom (DOM- TOM) ;• 6 Conseils régionaux : l'Alsace, l'Aquitaine, la Bourgogne, la Bretagne, la Corse et le Poitou-Charentes
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La couverture du territoire : 4 opérateurs
Maxtel : • proposera des services le long des autoroutes ;• vise la connexion des FAI ;• réseaux de convergence fixe- mobile
Bolloré Télécom :• veut devenir le n°1 des « FAI nomade » ;• vise les marchés : des particuliers et des professionnels
HDRR : • viendra compléter la couverture ADSL ;
Société du HD :• viendra compléter la couverture ADSL ;• prévoit des débits de 1Mb/s à 8Mb/s pour les particuliers et 24Mb/s pour les entreprises
Couverture territoriale : WiFi-WiMax et DSL
De nombreux Conseil Généraux (ici l’Orne) prévoient le déploiement d’une couverture WiMax sur leur département ou sur des communautés d’agglomérations
Les relais sont interconnectés par un réseau haut débit de fibres optiques
Département de l’Orne
Couverture WiMax du département de l’Orne
Département de l’Orne
Concernant le WiMAX mobile, le débit devrait être d'environ 30Mb/s sur 3 km.
En théorie, le WiMAX autorise un débit allant jusqu'à 70 Mb/s sur un rayon d'environ 50 km.En exploitation, les opérateurs constatent actuellement un débit réel de 12 Mbit/s sur 20 km.
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Le courant porteur : une solution économique
• La technologie des « Courants Porteurs en Ligne » permet le transport de données sur des lignes électriques ;
• Les données modulent des signaux hautes fréquences à 1,6 – 30MHz qui se superposent au signal électrique de 50Hz ;
• La superposition et la séparation des signaux électriques et des données nécessitent le mise en œuvre de coupleurs de type capacitif pour les installations intérieures, ou inductif pour l’extérieur ;
• Le standard prévoit pour l’avenir des débits jusqu’à 200Mb/s. les matériels actuels pour les architectures internes autorisent des débits théoriques de 14Mb/s. Pour les architectures extérieures, le débit partagé est de 15Mb/s.
50Hz 1,6MHz 30MHz9KHz 150KHz
F
Domotique2,4kb/s - 20kb/s
informatique< 100Mb/s
TransTransee--graphgraph: le réseau du secteur graphique: le réseau du secteur graphiqueObjectifs :• Simplifier les canaux de communication entre les acteurs• Proposer des services de télécommunication fiables ete performants• Intégrer tous les membres de l’Industrie Graphique :
– quel que soit le type d’acteur– quelle que soit sa localisation
• Proposer une tarification péréquée• Séparer les aspects télécoms des aspects applicatifs
Aspects techniques :• Une architecture conforme aux standards internationaux, évolutive et sécurisée• Une couverture nationale à granularité fine :
– des solutions de raccordement modulaires– valable en tout point du territoire pour la grande majorité des technologies
d’accès• Une liberté de choix du mode d’accès• Une optimisation des coûts
Le réseau de France Le réseau de France TélécomTélécompour pour architecturearchitecture• Réseau privé virtuel dédié utilisant le protocole IP sur MPLS• Supporte tout type de connexion
– RTC (56 Kb/s), Numéris (64 ou 128 Kb/s)– ADSL– Liaisons louées sur cuivre (64 Kb/s à 2 Mb/s)– Liaisons louées sur fibre optique (> 2 Mb/s)
opérateurtélécom
plaque ADSL
Prestatairede
service
routeur
DSLAM
routeur
routeur
modem
12
Un opérateur Un opérateur TélécomTélécom+ 2 partenaires+ 2 partenairesDes prestataires pour les transfert de fichiers :• Maximicro pour l'échange de fichiers sécurisés en direct grâce à sa solution
logicielle Mass Transit qui permet de gérer intégralement et de façon totalement sécurisée les processus de transfert de fichiers entre des sites distants (dossiers d'émission et de réception des documents) ;
• Vee-Peepour les échanges de fichiers indirects, grâce à ses solutions avec espace de stockage : VeePeePost (transfert de fichier sécurisé), VeePeeTransfer (service FTP évolué permettant de créer un flux de production administrable, VeePeeView(service de base de données documentaire personnalisable). Toutefois ce partenariat n'est pas encore, à ce jour, complètement finalisé
opérateurtélécom
routeurrouteur
routeur
MaximicroVee- Pee
• authentification• transfertAuthentification
transfert
Le réseau d’entreprise “à plat”
Hub Hub
• Dans un réseau “à plat”, les postes dialoguent à travers 1 équipement(concentrateur, routeur,…)• plusieurs équipements peuvent être interconnectés. Ils utilisent le mêmeprotocole et le même débit. Les postes se partagent la bande passante.
Ethernet 10Mb/sEthernet 10Mb/s Ethernet 10Mb/sEthernet 10Mb/sLien 10Mb/sLien 10Mb/s
• dans un réseau d’immeuble,:• un équipement est généralement placé à chaque étage ;• le lien d’interconnexion s’appelle “la dorsale”
Exemple de câblage d ’immeuble
Baies debrassage
Câblagehorizontal
Interconnexion(Dorsale)
Prises
concentrateurconcentrateur
JarretièreJarretière
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Réseau d’entreprise “hiérarchisé” : les sous-réseaux
Hub Hub
• pour permettre des dialogues simultanés, on fractionne les réseaux à plat en sousréseaux ;
Ethernet 10Mb/sEthernet 10Mb/s Ethernet 10Mb/sEthernet 10Mb/s
Routeur
• les sous réseaux sont reliés par des équipements d’interconnexion (routeurs, commutateurs ;
SousSous--réseauréseau11 SousSous--réseauréseau22
• les serveurs peuvent être utilement reliés aux routeurs pour être accessiblesdirectement par chaque sous- réseau ;
Serveur
Identifier chaque ordinateur
• Par une adresse adressage IP et plan annuaire, domaine
122.31.240.23
122.31.224.3
122.31.224.2
122.31.224.29
122.31.224.9122.31.240.23
122.31.224.2Dept SRC122.31.240.3infocentre1
• Par un nom
Organiser les adresses : les sous-réseaux
• Les bits de poids fort de la zone d ’adressage des stations permettent de différencier des groupes de stations
122.31.224.2
122.31.224.3
122.31.224.29
122.31.224.9
122.31.224.2
122.31.160.2
122.31.160.3
122.31.160.29
122.31.160.9
122.31.160.21
routeur
122.31.128.23
122.31.128.21
122.31.128.3
14
Organiser les adresses : les classes
Format IPV4 : 122 31 224 12
4 nombres compris entre 0 et 255 (soit 4 octets) séparés par un point : 122.31.224.122 parties :
122 31 224 12
Poids fort : adresse réseau(fournie par le NIC)
Poids faible : adresse station(attribuée par le plan d ’adressage)
Taille (nb d ’octets) de l ’adresse réseau :���� 4 classes d ’adressage
Plan d ’adressage IPV4
122.31.160.3
101 00000
122.31.128.3
100 00000
Adresse de sous- réseau Adresse de sous- réseau
• L ’adressage de sous-réseau utilise les n bits de poids fort soit (2n-2) sous-réseaux (les adresses 000et 111sont réservées - dans ce cas 6 sous-réseaux)
• Les bits de poids faible servent à l ’adressage des stations (soit 2(N-n)-2 adresses différentes - dans ce cas 8190 adresses )
• Le routeur différencie les sous-réseaux par un masque de filtrage (ici 255.255.224.0)
Adresses de classe B
Hub HubEthernet 10Mb/sEthernet 10Mb/s
Ethernet 100Mb/sEthernet 100Mb/sRouteur
Serveur
• Si le trafic vers les serveurs augmente, il faut augmenter le débitdu lien
• Avec Ethernet, il est facile d’augmenter le débit de certains segments en utilisant Ethernet 100Mb/s ou Gigabit Ethernet
Ethernet 10Mb/sEthernet 10Mb/s
• Le remplacement des routeurs par des commutateurs est également uneréponse au déséquilibre des trafics sur les liens
Réseau d’entreprise “hiérarchisé” : gérer les débits
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Routeur
Hub
Hub Hub
poste 2c
poste 2c
routeurdonnéesposte 2c
Routage et adresses
• au départ du poste 1a, la trame doit disposer de l’adresse du poste destinataire“poste 2c”, mais également de l’adresse du routeur ;
Poste 1aPoste 2c
• le routeur récupère les données et l’en- tête avec l’adresse du destinataire final ;
routeur
poste 2c
• le routeur ajoutera un en- tête avec l’adresse “poste 2c” comme adresse de destination avant d’envoyer la trame sur le sous- réseau 2 ;
poste 2c
• le poste 2c enlève les en- têtes e récupère les données.
poste 2cdonnées
Routage, en-têtes et adressage
Hub Hub
Hub
Routeur
• le poste émetteur ajoute un en- tête avec :• l’adresse du destinataire final (adresse destinataire) ;• son adresse (adresse source) pour l’en- tête de la trame réponse ;
Poste 1aPoste 2c
• le routeur remplace les adresses du premier en- tête avec :• l’adresse du destinataire (prochain routeur ou poste destinataire) ;• son adresse pour l’en- tête de la trame réponse du destinataire.
données poste 2cposte 1a routeurposte 1a
routeurposte 1adonnées poste 2cposte 1a Poste 2crouteur
• le poste émetteur ajoute ensuite un en- tête avec :• l’adresse du prochain routeur à traverser ; • son adresse pour l’en- tête de la trame réponse retournée par le routeur ;
Deux adresses par poste : IP et MAC
Hub Hub
Hub
Routeur
• Poste 1a• Adresse IP : 193.55.55.20 (niveau 3 – 4 octets)• adresse MAC : 32ac0022001a (niveau 1 – 6 octets)
Poste 1aPoste 2c
données 193.55.55.131193.55.55.20 32ac0031500132ac0022001a
• Poste 2c• Adresse IP : 193.55.55.131• adresse MAC : 32ac00412231
• Routeur sous- réseau 1 sous- réseau 2• Adresse IP : 193.55.55.1 193.55.55.130• adresse MAC : 32ac00315001 32ac00443210
données 193.55.55.131193.55.55.20 32ac0031500132ac0022001a 32ac0041223132ac00443210
16
Routeur et table de routage
Hub Hub
Hub
Routeur
• le routeur doit connaître l’emplacement des postes sur le réseau ;• le routeur dispose d’une table de routage associant les postes destinataires et leurréseau d’appartenance ;
Poste 1aPoste 2c
SousSous--réseauréseau11
SousSous--réseauréseau22ss- réseau 1poste 1ass- réseau 2poste 2c
réseaudestinataire
Poste 2b
ss- réseau 2poste 2b
• lorsqu’un poste “s’active”, il émet une trame de type broadcast (ex : poste 2b);• le routeur reçoit la trame et met à jour sa table de routage
Routeur et table de routage
Hub Hub
Hub
Routeur
• à réception de la trame, l’en- tête est lue ;• l’adresse de destination finale est comparée aux entrées de la table de routage ;
Poste 1aPoste 2c
SousSous--réseauréseau11
SousSous--réseauréseau22
Poste 2b
2b
2b
• une fois le réseau d’appartenance du destinataire localisé, la trameest placéedans la file des trames en attente d’émission.
Filed’attente
• pour chaque sous- réseau auquel le routeur est raccordé, le routeur dispose d’unefile d’attente ;
ss-réseau 1poste 1ass-réseau 2poste 2c
réseaudestinataire
ss-réseau 2poste 2b
Réseau local étendu
Hub Hub
Hub
Routeur
Poste 1aPoste 2c
SousSous--réseauréseau11
SousSous--réseauréseau22
• à intervalles réguliers, les routeurs échangent leurs tables de routage par des trames de service ;
Hub
Poste 3a
SousSous--réseauréseau33
Routeur
Ss- réseau 3Poste 3aréseaudestinataire
Ss- réseau 2Poste 2cSs- réseau 1Poste 1a
réseaudestinataire
Routeur A
Routeur B
Routeur BPoste 1aRouteur BPoste 2c
Routeur APoste 3a
• pour atteindre le poste 3a, les trames du poste 2c seront transmises durouteur B au routeur A ;• le routeur B doit connaître la localisation du poste 3a ;
17
Commutation : une bande passante dédiée
• Un commutateur transmet une trame d ’un port à un autre à la vitesse d ’arrivée de celle- ci ;
• l ’intégralité de la bande passante est disponible pour chaque port (au lieu d ’être répartie entre les ports) ;
• un commutateur relie des stations et des serveurs, des hubs ou des routeurs
S DCajun P112T
LNK COL T XPW RNM ARED
9 1 0 11 1 2
1 3 1 4 15 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 19 2 0
21 22 23 2 4
NMA
RX RDX
Lu ce nt T ec hn olo gie s
SD
HEW LETTPACKA RD
Commutateur 10/100Mb/s
Connexion de stations 10BaseT à un serveur 100BaseTX
S DCajun P112T
LNK COL T XPW RNM ARED
9 1 0 11 1 2
1 3 1 4 15 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 19 2 0
21 22 23 2 4
NMA
RX RDX
Lu ce nt T ec hn olo gie s
Interconnexion de segments 10BaseT
Exemples d ’utilisations de commutateurs
Commutation : scruter / retransmettre
S DCajun P112T
LNK COL T XPW RNM ARED
9 1 0 11 1 2
1 3 1 4 15 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 19 2 0
21 22 23 2 4
NMA
RX RDX
Lu ce nt T ec hn olo gie s
SD
HEW LETTPACKA RDStat 1
Stat 2 Stat 3
Serv 1
mémoire
• les ports sont scrutés séquentiellement• le commutateur analyse l ’adresse de destination• les trames sont retransmises sur le port de sortie relié au destinataire
Serv 1
Stat 2Stat 3
Stat 1
Stat 1Stat 2Stat 3Serv 1
Serv 1
Stat 3
150µs
Stat 2
Stat 1
Interfaces Ethernet 100Mb/s
Commutation : gérer la mémoire
S DCajun P112T
LNK COL T XPW RNM ARED
9 1 0 11 1 2
1 3 1 4 15 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 19 2 0
21 22 23 2 4
NMA
RX RDX
Lu ce nt T ec hn olo gie s
SD
HEW LETTPACKA RDStat 1
Stat 2 Stat 3
Serv 1
mémoire
• les ports utilisent le même protocole (Ethernet, ATM)• le commutateur ne gère pas les adresses IP• le commutateur n’assure pas de filtrage
Serv 1
Stat 2Serv 1
Stat 1Serv 1Serv 1
Stat 2
Stat 1
Stat 1Stat 2Stat 3Serv 1
Stat 1Stat 2Stat 3Serv 1
Toutes les liaisons à 100Mb/s liaisons 10Mb/s sur Stations
18
Migration vers un réseau commuté
• Le serveur et les hubs sont connectés à un commutateur : le débit vers le serveur est triplé
S D
HEW LETTPACKA RD
SDCajun P112T
LNK COL T XPW R NM ARED
9 1 0 1 1 1 2
1 3 1 4 1 5 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 1 9 2 0
21 22 2 3 2 4
NMA
RX RDX
Lu c en t T ec hn o lo g ie s
Segment10BaseT
Segment10BaseT
Segment10BaseT
interface10BaseT
Commutateur 10/100BaseT
interface100BaseTX
Segment100BaseTX
• les segments 10BaseT sont remplacés par des segments 100BaseTX :le débit vers le serveur passe à 100Mb/s
Le routeur filtre – le commutateur gère le débit
Le routeur :• filtre les adresses IP (masque de sous réseau)• autorise l’interconnexion de plusieurs protocoles• limite la diffusion des paquets (domaines de diffusion)• ne réduit pas les collisions sur Ethernet• gère les chemins multiples (réseaux maillés)• autorise la translation d’adresses
Le commutateur :• redirige les trames à partir des adresses MAC• n’accepte qu’un seul protocole (Ethernet, ATM)• diffus sur tous les ports• limite les collisions sur Ethernet• ne gère pas le routage• autorise l’organisation de réseaux logiques virtuels (VLAN)• ne filtre pas les paquets
Le réseau non commuté
Serveurhttp
Internet
hub 10Mb/s
Routeur
Département multimédia
Département marketingDépartement
informatique
Liaison 10Mb/sLiaison 100Mb/s
Liaison spécialisée 1Mb/s
hub 100Mb/s
Serveurd'applications
Routeur
Tous les postes partagent la bande passante
19
Un routeur pour filtrer – un commutateur pour segmenter
Serveurhttp
commutateur
Serveurd'applications
commutateur
commutateur
Internet
Routeur
Département multimédia
Département marketingDépartement
informatique
Liaison 10Mb/sLiaison 100Mb/s
Liaison spécialisée 1Mb/s
Routeur
Chaque poste dispose de l’intégralité de la bande passante
VLAN : regroupement logique des postes
Serveurhttp
Routeur commutateur
Serveurd'applications
commutateur
commutateur
Internet
Routeur
Département multimédia
Département marketing
Départementinformatique
Liaison 10Mb/sLiaison 100Mb/s
Liaison spécialisée 1Mb/s
Ethernet 100Mb : 2 types de hubs• Les hubs de classe 1 peuvent gérer des segments de types différents
(ex. : 100Base TX et 100Base T4)• les hubs de classe 2 gèrent des ports de type identique. Ils ne font que
régénérer les signaux.
100m
100m
Hub classe 1
1 seul niveaudistance max. = 200m
100m
100m
Hub classe 2
Hub classe 2
5m
2 niveauxdistance max. = 205m
412m200m à 205m200m à 205mDistance max.
Fibre optique4 paires torsadées
catégorie 2; 4; 5 UTP
2 paires torsadées
catégorie 5 STP
support
100 base FX100 base T4100 base TXversion
20
Gigabit Ethernet : hiérarchie à 3 niveaux
SD
HEW LETTPACKA RD
Segment10BaseT
Segment10BaseT
Hub 100BaseT
interface100BaseTX
Segment100BaseTX
SDCajun P112T
LNK COL T XPW R NM ARED
9 1 0 1 1 1 2
1 3 1 4 1 5 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 1 9 2 0
21 22 2 3 2 4
NMA
RX RDX
Lu c en t T ec hn o lo g ie s
SDCajun P112T
LNK COL T XPW R NM ARED
9 1 0 1 1 1 2
1 3 1 4 1 5 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 1 9 2 0
21 22 2 3 2 4
NMA
RX RDX
Lu c en t T ec hn o lo g ie s
S DCajun P112T
LNK COL T XPW RNM ARED
9 1 0 11 1 2
1 3 1 4 15 1 6
1 2 3 4
5 6 7 8
17 18 19 2 0
21 22 23 2 4
NMA
RX RDX
Lu ce nt T ec hn olo gie s
Si le trafic augmente, les commutateurs et serveurs peuvent être reliés par des segments Ethernet 1Gb/s
Segment10BaseT
Hub 100BaseT
commutateur 1Gb/S
interface1000BaseT
Gigabit Ethernet : 4 versions
440m sur FO 62,5µm
550m sur FO 50µµm
5Km
Fibre optique multimode
Fibre optique monomode
1000 base LX
200m sur FO 62,5µm
550m sur FO 50µm
Fibre optique1000 base SX
100m sur paire catégorie 6
Paire torsadée UTP catégorie 5/6
1000 base T
25mCâble coaxial1000 base CX
Distance maximaleType de supportversion
VLAN : regroupement logique des postes
Serveurhttp
commutateur
Serveurd'applications
commutateur
commutateur
Internet
Routeur
Département multimédia
Département marketingDépartement
informatique
Liaison 10Mb/sLiaison 100Mb/s
Liaison spécialisée 1Mb/s
Serveurmultimédia
Routeur
Les réseaux virtuels autorisent des regroupements logiques ex.:VLAN «multimédia»
Le poste déplacé reste dans le VLAN «multimédia»
diffusion
21
REMUS : réseau de campus du polytechnicum
Une topologie en étoileautour du bâtimentCopernic