Cours Introduction Reseaux

7/29/2019 Cours Introduction Reseaux

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sauvegarde

A. MESSAOUDI Partage de donnes avant lvnement des rseaux

Avant lapparition des rseaux informatiques, le partage delinformation se faisait laide de moyens de sauvegarde dedonnes (la plus part du temps une disquette)

Poste A Poste B

Gnralits

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Pourquoi un rseau?

Un rseaux informatique est un moyen grce auquel des individusou des groupes peuvent partager :

des informations,

des services

et des ressources.

A. MESSAOUDI dfinitions

Gnralits

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Lensemble des outils qui permettent des ordinateurs de partager

des informations, des services et des ressources constituent latechnologie des rseaux informatiques.

Une gnration de rseaux a prcd celle de linformatique, il

sagit des rseaux tlphoniques.

En effet, le Rseau Tlphonique Commut ( RTC ) (in englishSTN : SwitchedTelephone Network) tait le rseau du tlphone(fixe) et par la suite le rseau du tlphone (fixe et mobile) .

Dans le cas dun rseau construit par un oprateur publique, onparle alors de Rseau Tlphonique Commut Publique (RTCP)ou Public Switched Telephone Network (PSTN)

A. MESSAOUDI dfinitions

Gnralits

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A. MESSAOUDI Commutation des lignes tlphonique de faon manuelle

Gnralits

Dans un RTC, un poste abonn est reli un central tlphonique

par une paire de fils. Les centraux sont eux-mmes relis entre euxpar des liens.

Au dbut, pour appeler un poste tlphonique qui lui correspondait

un numro, lappelant devait se connecter au central tlphonique;des opratrices et des oprateurs connectaient manuellement laligne de lappelant et celle de lappel

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A. MESSAOUDI

Gnralits

Commutation des lignes tlphonique de faon manuelle 6


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Gnralits

A. MESSAOUDI

Dans un RTC lacheminement des commutations est assur par des

quipement spcialiss appels

commutateurs

Commutateur numrique DMS-100 de Nortel 7


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La convergence de ces deux moyens de communication (donnes

numriques et tlphone) est un sujet dactualit. En effet, lesnouvelles technologies prennent en charge la voie, la donne de lamme manire.

Les rseaux informatiques sont composs de plusieurs quipementsappels nuds.

Ces rseaux sont classifis selon leur tendue et leur domainedapplication.

Pour communiquer entre eux, les nuds utilisentdes protocoles,

langages comprhensibles par tous

A. MESSAOUDI Dfinitions

Gnralits

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Physiquement, un rseaux se compose de trois types dlments:

Les supports de communication.

Les quipements dinterconnexion

Les quipements terminaux

A. MESSAOUDI Dfinitions

Structure des rseaux

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10/255A. MESSAOUDI Les diffrents types de liaison

Les supports de communication

Pour relier les diffrentes composantes dun rseaux, il existe

plusieurs types de liaisons ou supports de communication.

On distingue trois grandes catgories pour raliser ces liaisons.

Une catgorie qui met en jeu des lectrons.

Une catgorie qui met en jeu desondes lectromagntiques.

Une troisime catgorie qui met en jeu desphotons.

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A. MESSAOUDI Les deux grandes classes des supports de communication

On peut distinguer deux grandes classes de supports de

communication

Les supports guides physiques

Les supports sans guides physiques


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A. MESSAOUDI Les supports mettant en jeu les lectrons

Pour les supports mettant en jeu les lectrons on trouve les cbles

lectriques. LIEEE (Institute of Electrical and ElectronicsEngineers) a normalis l'appellation des diffrents cbles en leursdonnant un nom compos de trois parties :

Nom du cble

Frquence duSignal de

transmission

le type de canalde

communicationutilis

la longueurmaximale d'un

segment


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A. MESSAOUDI Frquence du signal

Les diffrents type de liaisons

La premire partie du nom du cble concerne la frquence detransmission du signal.

Cette frquence est exprime en MHz (Mga-Hertz) 10MHz,100Mhz, 1000Mhz

Cette frquence est associe au nombre de Mbits/s qui est la vitessede transmission de l'information.

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A. MESSAOUDI Le type de canal


La deuxime partie fait rfrence au type de canal de

communication utilis. On distingue deux types de canaux :

Bande de base (Base Bande). Le canal utilis ne l'est que

par un metteur la fois. On peut le comparer avec le tlphonestandard o une seule personne peut parler la fois.

Bande Large (Broard Band). Le support est dcoup

virtuellement en plusieurs canaux. Plusieurs machines peuventtransmettre des donnes la fois. On peut le comparer avec latlvision o sur un mme cble on reoit plusieurs chanes.

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A. MESSAOUDI Longueur maximal ou type du cble


La troisime partie du nom fait rfrence soit :

la longueur maximal dun segment en centaine de mtresdu cble

au type du cble utilis

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A. MESSAOUDI Exemple de cbles


A titre dexemples prenons les cbles suivants :

10BASE2 10 Mbits/s bande de base 200 mtres

10BASE5 10 Mbits/s bande de base 500 mtres

10BROAD36 10 Mbits/s bande large 3600 mtres

100BASE-T 100 Mbits/s bande de base paires torsades

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A. MESSAOUDI Le cble coaxial

Les cbles lectriques

Au dbut des annes 80, le cble coaxial tait la base des rseauxEthernet (voir ultrieurement). Il est rest le moyen detransmission pendant plusieurs annes.

Cest un cble deux conducteurs :

me centrale

Dilectrique

Blindage

Gaine extrieure

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A. MESSAOUDI Le cble coaxial


Le cble coaxial est compos dun conducteur central en cuivre

envelopp par un isolant et un blindage form dune tresse demtal.

Lensemble est recouvert dun revtement extrieur appel gaine

existe sous plusieurs variantes:

me centrale

Isolation (PVC, Tflon)

Tresse mtallique

Gaine

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A. MESSAOUDI

Lisolant est le blindage jouent un rle protecteur. La cble coaxial

fait preuve dune trs grande rsistance aux interfrences causespar le bruit.

Il est utilisable sur des distances plus grandes que celles utilises

pour le cble paire torsade (voir par la suite).

Il existe plusieurs spcifications de cblage coaxial, bien que denos jours, on ne trouve que deux quatre types encore utiliss.

Chaque type possde son propre numro de spcification RG(Radio Guide). Cette spcification dfinit un cblage qui sert guider les frquence radio dans la transmission bande large.

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Le cble coaxial


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21A. MESSAOUDI


Le cble coaxial

Dsignation Type Impdance description

RG-8 Cblespais

(thickwire)

50 Cur solide; utilis dans les rseaux locauxThicknet

RG-58/U Cble fin(thinwire)

53,5 Cur de cuivre solide; norme ressemble lanorme RG-58A/U. ne pas utiliser dans lesrseaux locaux Thinnet car il nest passuffisamment blind

RG-58A/U Cble fin(thinwire)

50 Cur de cuivre torsad; utilis dans les rseauxlocaux Thinnet standard.

RG-58C/U Cble fin(thinwire)

50 Version militaire de la norme RG-58A/U utilisdans les rseaux locaux Thinnet

RG-59/U CATV 75 Utilis pour les connections de tlvision parcble.

RG-62A/U Cble pais(Thickwire)

93 Utilis avec les stations IBM 3270 et dans lerseau ARCNet


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A. MESSAOUDI

Le cble Thicknet, aussi appel thickwire est un cble rigide dun

diamtre denviron 10 mm. Il tait utilis dans les premiers rseauxEthernet.

Il est reconnaissable grce sa gaine jaune. Un nom familier lui a

t attribu (Ethernet jaune).

LIEEE la dsign par la norme 10Base5. il sert connecter unearmoire de donnes une partie de la dorsale du rseau.

Les rseaux Thicknet comprennent des connecteurs tout faitdiffrents de ceux quon trouve dans les rseaux modernes.

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Thicknet (10Base5)

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

La prise vampire est un connecteur grce auquel on peut se

connecter au cble coaxial en y perant un trou laide de crocs demtal, tablissant ainsi une liaison avec lme en cuivre du cble.

Une connexion est donc tabli entre la cble coaxial est le

transmetteur.

Un transmetteur ralise la double fonction dmission et derception de signaux sur le cble.

Le transmetteur est un concentrateur connexion spares quinomm unit daccs multistation in english (MAU MultistationAccess Unit)

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Thicknet (10Base5) prise vampire

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI 24


Cble thicknet Prise vampire

Transmetteur Connecteur AUI


Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI 25


Cble Thicknet Prise vampire

transmetteur

Connecteurs mles 15 broches

Cble de branchement

Interface AUI


Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

Dans un rseaux Thicknet, le cble de branchement est reli un

connecteur AUI (Attachment Unit Interface); cest un port de lacarte rseau.

LAUI est connect lunit MAU au moyen dun connecteur

mle de 15 broches.

Le connecteur AUI est aussi appel connecteur DIX ou DB-15.

DIX est lacronyme de Digital Intel Xerox, le groupe inventeur dela technologie Thicknet.

Le DB est un acronyme qui fait rfrence Data Bus, et le 15indique le nombre de broches de connexion.

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Thicknet (10Base5) connecteur AUI

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

Un deuxime type de connecteur appel connecteur de srie n

permet de relier un transmetteur un nud du rseau.

Deux cylindres mtalliques visser permettent une connexionfiable entre les segment de cbles et les diffrents priphriques du

rseau.

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Thicknet (10Base5) connecteur de srie n

Liaison avec lmedu cble coaxial

Liaison avec la tressemtallique du cblecoaxial

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

Le cble Thicknet possde une trs grande rsistance au bruit, il

permet aux donnes dtre achemines sur de trs grande distance.Sa longueur maximale de segment est de 500 mtres

La norme Thicknet permet un maximum de 100 nud par segment.

La longueur maximale dun rseau Thicknet est de 1500 mtres.

Pour viter le risque dinterfrence entre les stations, celles-cidoivent tre loignes lune de lautre de 2,5 mtres.

28


Thicknet (10Base5)

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

Le cble Thinnet (Ethernet cble fin) (in english thin Ethernet

ou thinwire) tait le cble le plus utilis dans les rseaux locauxEthernet dans les annes 1980. de nos jours, ce type de cble estrarement utilis.

Cest un cble plus souple, plus facile manipuler et installerque le cble thicknet.

Pour ce type de cble on utilise deux types de connecteur pourrelier le cble au diffrents nuds.

Le connecteur BNC en T

Le connecteur baril BNC

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Thinnet 10Base2

Le cble coaxial


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A. MESSAOUDI

Le connecteur BNC en T relie le fil du rseau aux priphriques

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Connecteur BNC en T

Vers le priphrique (NIC)

Vers les cbles coaxiaux avecConnecteur BNC

Le cble coaxial

i


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A. MESSAOUDI

Le connecteur BNC relie le fil du rseau aux connecteur BNC en T.

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Connecteur BNC

connecteur BNC

Le cble coaxial

L bl l i


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A. MESSAOUDI

Lutilisation des cbles coaxiaux Thicknet et Thinnet dpend de la

topologie en bus (voir ultrieurement).

Les signaux mis par les nuds rebondissent sans fin entre lesextrmit du rseau. Cest un phnomne connu sous le nom de

rebond de signal.

Cest la raison pour laquelle le bus doit tre bouch aux deuxextrmits. On utilise des terminateurs ( bouchon avec unimpdance de 50 ).

Ce bouchon est sous forme dun connecteur BNC avec unersistance de 50 .

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Connecteur BNC

Le cble coaxial

L bl l i


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A. MESSAOUDI

La cble paire torsades (in english TP,

TWISTED

PAIR) est

similaire au cble tlphonique. Il est constitu par plusieurs pairesde fils de cuivre isoles.

Chaque paire est codifie par une couleur, et le diamtre des fils

constituant les paires varie entre 0,4 et 0,8 mm.

Les fils sont enrouls les uns autour des autres sous forme dunespirale formant ainsi des paires qui sont enveloppes par une gaine

en plastique.

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Cble paire torsades

L bl l i


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A. MESSAOUDI

Lenroulement des paires permet de minimiser les effets de la

diaphonie.

La diaphonie est un phnomne qui se produit lorsquun signal quicircule dans une paire interfre avec le signal circulant dans une

paire adjacente.

Par analogie deux paires de personnes tenant chacune uneconversation diffrente; si deux personnes qui discutent hautevoie, les deux autre personnes auront du mal tenir une

conversation.

Plus une paire de fils est enroule serre, plus celle-ci est rsistanteaux bruits.

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Cble paire torsade

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

La diaphonie peut se produire aussi avec deux cbles paire

torsade adjacents.

Cest la diaphonie trangre qui se produit lorsque le signal quicircule dans un cble paire torsade interfre avec le signal

circulant dans un cble adjacent.

Plus la frquence de transmission augmente, plus la diaphonietrangre devient une vrai menace pour la stabilit du rseau.

Aussi, la menace de la diaphonie trangre apparait lorsquonregroupe plusieurs cbles paire torsade dans un petit conduit.

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Cble paire torsade

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

La conception des cbles paire torsade est faite de sorte

minimiser le bruit crer par la diaphonie.

Dans le cble paire torsade, une paire est utilise pourtransmettre un seul signal. La torsade est utilise pour que chaque

fil de la paire subisse la mme diaphonie qui donne naissance unsignal bruit qui apparait sur les deux fils de la paire de faonidentique.

Par consquent, se signal (bruit) est facilement dtect, par la suite

filtr.

Une faon de rduire le bruit caus par la diaphonie estdaugmenterle nombre de torsades dans les paires.

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Cble paire torsade

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

En 1991, deux organismes de normalisation, le TIA

(Telcommunications Industry Association) et l EIA (ElectronicIndustries Alliance), ont finalis leur projet de norme pour lescbles paire torsade TIA/EIA 568.

La norme TIA/EIA 568 rparti le cble paire torsade enplusieurs catgories.

On fait rfrence aux cbles paire torsade en fonction de leurcatgorie (CAT) indique par CAT1, CAT2 . CAT7.

Le cble le plus utilis dans les rseaux locaux moderne est lecble de catgorie 5 (CAT5).

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Cble paire torsade

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

Le cble paire torsade blinde (in english STP Shielded

Twisted-Pair, scTP screened Twisted-Pair and FTP Foil screenedTwisted Pair ), comme son nom lindique, est compos de paire defils torsade individuellement isoles et entoures dun blindage demtal gnralement form dun feuillage mtallique.

Dans certains cbles STP, le blindage est form par une tressemtallique.

Le blindage agit comme un bouclier qui repousse les ondes

lectromagntiques les empchant de bruiter le signal qui circuledans le cble.

Toutefois, le blindage dpend du niveau et du type du bruit ambiant

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Cble paire torsade blinde

Cble paire torsade

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

Comme exemple, un cble STP CAT7

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Cble paire torsade

Blindage de la premire paire

Blindage de la deuxime paire

Blindage supplmentairequi se trouve sous la gaineprotectrice

L bl l t i


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A. MESSAOUDI

Le cble paire torsade non blind (in english UTP Unchielded

Twisted-Pair), comme son nom lindique, se compose dune ouplusieurs paire de fils torsads enveloppes par une gaineprotectrice en plastique.

Ce type de cble ne contient pas de blindage supplmentaire. Parconsquent, cest un cble moins onreux et moins rsistant auxbruits que le cble STP

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Cble paire torsade non blinde

L bl l t i


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A. MESSAOUDI 41


Cble paire torsade non blinde

1ire paire

2ime paire

3ime paire

4ime paire


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Les diffrentes catgorie des cbles TP


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A. MESSAOUDI


Catgorie N ombre de paires Description

Catgorie 4 (CAT4) 4

Cble non blind, peut atteindre unevitesse de 16 Mbits/s. utilis dans lesrseaux Ethernet 10Mbits/s et les rseauxToken Ring 16Mbits/s. meilleurprotection contre la diaphonie etlattnuation. La bande passante est de

20Mhz

Catgorie 5 (CAT5) 4

Cest la cble non blind le plus courantutilis dans les installation rcentes. Il peutatteindre une vitesse de 100Mbits/s. labande passante est de 100Mhz.

Catgorie 5 amlioreEnhanced CAT5

4

Cest une version haut de gamme du cbleCAT5, il contient du cuivre de hautequalit, un taux de torsade lev et utilisedes techniques avances pour rduire lephnomne de diaphonie. La bandepassante est de 200Mhz.



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A. MESSAOUDI


Catgorie N ombre de paires Description

Catgorie 6 (CAT6) 4

Chacune des paire est enveloppe dunfeuillard daluminium en plus du feuillarddaluminium qui enveloppe les quatrepaires. Il a un dbit allant 6 fois le dbitdu cble CAT5 ordinaire. Une bandepassante de 250Mhz

Catgorie 7 (CAT7) plusieurs

Chacune des paires est blinde par unfeuillard daluminium et lensemble despaire est entour dun feuillarddaluminium qui se trouve sous la gaineprotectrice. Une bande passante jusqu1Ghz

Norme IEEE pour cble paire torsade


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A. MESSAOUDI

Le cble paire torsade blind (in english STP Shielded

Twisted-Pair, scTP screened Twisted-Pair and FTP Foil screenedTwisted Pair ), comme son nom lindique, est compos de paire defils torsade individuellement isoles et entoures dun blindage demtal gnralement form dun feuillage mtallique.

Dans certains cbles STP, le blindage est form par une tressemtallique.

Le blindage agit comme un bouclier qui repousse les ondes

lectromagntiques les empchant de bruiter le signal qui circuledans le cble.

Toutefois, le blindage dpend du niveau et du type du bruit ambiant

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A. MESSAOUDI

Le cble de catgorie 6a est une extension de la catgorie 6 avec

une bande passante de 500 MHz (norme ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10).

Cette norme permet le fonctionnement du 10GBASE-T sur

90 mtres.Le nombre de torsade par paire torsade mesure sur un cble decette catgorie (tours/mtre : tr/m) est comme suit :

Bleu bleu-blanc 55 tr/mVert vert-blanc 50 tr/mOrange orange-blanc 43 tr/mMarron marron-blanc 33 tr/m

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Nombre de torsades par paire


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Connecteur RJ 45


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A. MESSAOUDI

Connecteur RJ-45

Numro de broche

1

2

3

4

5

6

78

Connecteur RJ-45 male 48

Connecteur RJ 45


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A. MESSAOUDI

Connecteur RJ-45

Connecteur RJ-45 femelle 49

Broche numro 1

Normes


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A. MESSAOUDI

Normes

Il existe deux type de codification du cblage paire torsade. Le

premier type est conforme la norme TIA/EIA T568A et ledeuxime type est conforme la norme TIA/EIA T568B.

La norme TIA/EIA T568A est principalement employe dans le

domaine rsidentielle.

La norme TIA/EIA T568B est plutt utilise dans le domaineprofessionnelle.

Normes TIA/EIA 50

Normes


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A. MESSAOUDI

Normes

Normes TIA/EIA T568A 51

Paire 1 Paire 3 Paire 4

Paire 2

Normes


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A. MESSAOUDI

Normes

Normes TIA/EIA T568B 52

Paire 1 Paire 3 Paire 4

Paire 2

Normes


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A. MESSAOUDI

Normes

Normes TIA/EIA T568A 53

Selon la norme TIA/EIA T568A, lacorrespondance du des paires avecles broches du connecteur RJ-45est comme suit :

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1

2

2

3

3

2

6

3

8

7

4

4

4

5

Normes


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A. MESSAOUDI

Normes

Normes TIA/EIA T568B 54

Selon la norme TIA/EIAT568B, la correspondance dudes paires avec les broches duconnecteur RJ-45 est indiquedans le tableau suivant :

11

1

2

2

3

3

2

6

3

8

7

4

4

4

5

Norme TIA/EIA T568A


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA T568A

Ralisation cble RJ-45 droit 55

Le cble de connexion droit ou cble direct (in english

straightthrough cable) est ralis selon la correspondancesuivante

1

1

1

1

1

2

1

2

2

3

2

3

3

4

3

4

3

2

5

6

3

2

5

6

7

8

4

4

4

4

7

8

Norme TIA/EIA T568B


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA T568B

56

Le cble de connexion droit ou cble direct (in english

straightthrough cable) est ralis selon la correspondancesuivante

1

1

1

1

1

2

1

2

2

3

2

3

3

4

3

4

3

2

5

6

3

2

5

6

7

8

4

4

4

4

7

8

Ralisation cble RJ-45 droit

Norme TIA/EIA T56


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA T56

Cble droit 57

Le cble droit est appel ainsi parce que ses deux extrmit sont

identiques .

Cest le cble qui est utilis pour relier lappareil ( un ordinateur,une imprimante, ) un switch ou un hub

Norme TIA/EIA


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA

Cble crois 58

Le cble crois (crossover cable)est un cble dont le premier

embout est ralis selon la norme TIA/EIA T568A et lautreembout est ralis selon la norme TIA/EIA T568B.

Cest le cble qui est utilis pour relier deux appareils identique:

Le cble crois peut tre ralis de deux faons diffrentes.

En croisant uniquement les paires 1 et 2.En croisant les paires (12) et (34).

Cble crois

Norme TIA/EIA


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA

Cble crois 59

Se croisement est utilis pour certains quipements un peutanciens qui ne font intervenir que les deux paires 1 (vere-vert/blanc) et 2 (orange- orange/blanc).

Dans ces conditions, les vitesse de transmission atteintes sont10MBits/s et 100MBits/s.

12

11

3 2

4

5

6

78

3

3

2

44

22

12

1 3

3

3

1

44

4

5

6

78


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Norme TIA/EIA


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A. MESSAOUDI

Norme TIA/EIA

Cble crois 61

Grce au progrs technologique, les nouveaux quipements

peuvent tre relis en utilisant un cble droit.

En effet, les quipements rseaux peuvent dtecter le cble (AutoMDI/MDI-X), c.a.d. analyser si le cble est droit ou crois.

Cble fibre optique


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62A. MESSAOUDI

Cble fibre optique

dfinition

Le cble fibre optique est compos essentiellement dun centre

appel curou me qui contient une ou plusieurs fibres de verre.

Les donnes sont transmises sous forme dune onde lumineuseenvoye dans la fibre par un laser ( in english Light Amplificationby Stimulated Emission of Radiation ) ou par une diodelectroluminescente LED (in english Light Emitting Diode).

un enveloppe entoure chaque fibre; cest une couche de verre qui

ne possde pas la mme densit du verre qui compose lme.

Cette enveloppe joue le rle dun miroir qui renvoie le reflet de lalumire jusquau cur du cble.

Cble fibre optique


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63A. MESSAOUDI

Cble fibre optique

dfinition

Lensemble des fibres est protg par une gaine extrieure.

me en verre

gaine en verre Gaine protectrice en plastique


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Cble fibre optique


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66A. MESSAOUDI Fibre optique multimode

Cble fibre optique

La fibre optique multimode (in english MMF Multi Mod Fiber)

est une fibre dont le diamtre du cur est suffisamment large detelle sorte que la lumire peut empreinter plusieurs chemins .

Ces fibres possdent des diamtres de curvariant entre plusieursdizaines plusieurs centaines de micromtres.

50/125

50/125

50/125

X/YDiamtre du cur Diamtre de la gaine

Cble fibre optique


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67A. MESSAOUDI

La fibre optique multimode est utilise pour transporter plusieurs

signaux qui diffrent par la phase.

Ce type de fibre peut transporter des donnes sur une distancemaximale de 2000 mtres.

Fibre optique multimode

Cble fibre optique

Cble fibre optique


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68A. MESSAOUDI

La fibre optique monomode possde la mme composition

physique (cur, gaine, enveloppe extrieur) quune fibremultimode.

La fibre optique monomode ne permet quun seul mode depropagation de la lumire lintrieurdu curqui a un diamtrevoisin de 10 microns.

lencontre de la fibre optique multimode qui utilise commesource lumineuse une LED infrarouge (longueurs d'onde de 850

ou 1 310 nanomtres), la fibre optique monomode utilise unLASER infrarouge (longueurs d'onde de 1 310 ou1 550 nanomtres) comme source lumineuse .

Fibre optique multimode

C p q

Cble fibre optique


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69A. MESSAOUDI Fibre optique multimode

p q

Source de lumire

LASER

Rcepteur LASER

infrarouge

Cble fibre optique


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70A. MESSAOUDI

Pour relier les fibres optiques aux priphrique ou aux

quipement dinterconnexions, on utilise deux types deconnecteurs.

les connecteur les plus rpondus sont les connecteurs SC(Subsriber Connector).

Le deuxime type de connecteur est le connecteur ST (straightTip) qui est utilis pour la fibre monomode.

Connecteur s

p q

Cble fibre optique


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71A. MESSAOUDI Connecteur s

p q

Connecteur SC

Connecteur ST

Cble fibre optique


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Comme pour les cbles coaxiaux et les cbles paire torsade,

LIEEE tablit des normes pour les rseaux utilisant des cblesoptiques.

Le cble 10BaseF existe en trois versions. Il se compose de deuxbrins de fibre multimode. Un brin est utilis pour la transmissionet lautre brin est utilis pour la rception ; il utilise desconnecteurs ST.

La longueur maximale dun segment varie selon la version utilis;

elle varie entre 1 Km et 2 Km

72A. MESSAOUDI Normes pour le cble fibre optique

p q

Cble fibre optique


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Les rseau de norme 100BaseFX utilisent des connecteur

particuliers dont les plus utiliss sont les connecteurs SC et ST.

La longueur maximale de segment est de 400 mtres

73A. MESSAOUDI Normes pour le cble fibre optique

p q


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liaisons sans fils


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76A. MESSAOUDI

Ils sont utiliss dans des environnements hostiles et aussi pour

assurer une large couverture.

La scurit de cette liaison est faible car nimporte qui peut tre lcoute est capter les donnes mises (encore faut-il lesdcrypter).

Une liaison trs utilis de nos jours, cest le WIFI (voir TP)

Classification des rseaux


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distance

0 m 10 m 100 m 1K m 10K m 100K m

Rseaupersonnel

Rseaulocal Rseau Mtropolitain

Rseautendu

A. MESSAOUDI Classification selon ltendu 77



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Le plus petit des rseaux est nomm PAN (Personal AreaNetwork).

Ce rseau est form par une interconnexion dquipements

informatiques dans un espace dune dizaine de mtres.Il porte aussi les deux appellations : Rseau individuel ou rseaudomestique.

Dans une maison on peut avoir un rseau qui se compose de quatrePC, et un modem/routeur.

A. MESSAOUDI Rseau personnel 78



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Sa taille est suprieur celui du PAN, stendant sur quelquesdizaine quelques centaine de mtres.

Ce rseau porte lappellation de LAN (Local Area Network) ouaussi WLAN.

Il relie entre eux des ordinateurs des serveurs ce type de rseauxest utilis pour partager des ressources communes, comme lespriphriques, les donnes et les applications.

Au sein de notre cole, nous avons un rseau local. La connexionentre les diffrents btiment est assur par des fibres optiques.

A. MESSAOUDI Rseau local 79



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Appel MAN (Metropolitan Area Network), nomm rseaufdrateur, il a pour rle dassurer les communications sur desdistances plus longues interconnectant le plus souvent des rseauxLAN.

Il peut aussi servir interconnecter des btiments distant dequelques dizaine de kilomtres par une liaison prive ou non.

A. MESSAOUDI Rseau mtropolitain 80



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Il est connu sous le nom de WAN (Wide Area Network). Il estconstitu de rseaux LAN voir e MAN .

Les rseaux tendus sont capable de transmettre linformation sur

des milers de kilomtres travers le monde entier.Le WAN le plus clbre est le rseau public Internet dontlappellation provient de cette qualit :

Inter Networking (interconnexion de rseaux)

A. MESSAOUDI Rseau tendu 81

Topologie de rseaux


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Une topologie dfinit la faon avec laquelle les diffrentsquipement rseaux sont positionne les uns par rapport aux autres

En ralit, il y a deux types de topologie, dune part la topologie

physique relative au plan du rseau. Dautre part la topologielogique, qui prcise la faon dont les information circulent au plusbas niveau.

Les interconnexions entre nuds du rseau seffectuent en liaisonpoint point , c. a. d. un avec un, ou en multipoints, soit n avec n.

A. MESSAOUDI introduction 82


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Topologie de rseaux


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Bus

terminateurs

Poste 1 Poste 2 Poste 3 Poste 4

A. MESSAOUDI La topologie bus 84

Topologie de rseaux


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A. MESSAOUDI

La topologie en toile est bas sur du matriels actifs, Dont le rle

est de remettre en forme les signaux et de les rgnrer . Lematriels en question intgre la fonction de rpteur.

Poste 1

Poste 2

Poste 3

Poste 4Poste 5Poste 6

La topologie toile

imprimante

85

Topologie de rseaux


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Ces points centraux sont appels des concentrateurs (hubs).Le hub (concentrateur) est le matriel rseau le plus basique. Il estutilis pour un rseau local avec un nombre trs limit de machines.Il n'est ni plus ni moins qu'une 'multiprise RJ45' qui amplifie lesignal rseau (base 10/100).

Dans ce cas, une requte destine un ordinateur X du rseau seraenvoye la totalit des ordinateurs du rseau.

Cela et rduit considrablement la bande passante et pose des

problmes d'coute du rseau provoque des collisions

Les hubs travaillent sur la premire couche du modle OSI (voirultrieurement)

A. MESSAOUDI La topologie toile 86

Topologie de rseaux


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A. MESSAOUDI Le concentrateur hub 87

Topologie de rseaux


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Pour viter le problme, on fait appel au switch (ou commutateur)

qui, travaille sur les deux premires couches du modle OSI ,c'est--dire qu'il distribue les donnes chaque machinedestinataire, alors que le hub envoie toutes les donnes toutesmachines.

Conu pour travailler sur des rseaux, avec un nombre de machineslgrement plus lev que le hub, il limine les collisions depaquets ventuelles (une collision apparat lorsqu'une machinetente de communiquer avec une seconde alors qu'une autre est dj

en communication avec celle-ci..., la premire ressaiera quelquestemps plus tard).

A. MESSAOUDI 88

Topologie de rseaux


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A. MESSAOUDI le commutateur switch 89

Topologie de rseaux


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Cette topologie repose sur une boucle ferme , en anneau (ring).

Elle est constitue de liaison point point entre priphriques. Lestrames transitent par chaque nud qui joue le rle dun rpteur(lment actif).

Cest une topologie active

A. MESSAOUDI La topologie anneau 90

Topologie de rseaux


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A. MESSAOUDI Topologie dun rseau en anneau 91


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Dans la topologie arbre, les postes sont reli entre eux de manire hirarchique laide deconcentrateurs cascadables (Stackable hubs). Cette connexion doit tre croise

A. MESSAOUDI Changement de base92


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Rseaux informatiques


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A. MESSAOUDI Rseau poste poste

La plus simple forme dun rseau est celle dun rseau poste

poste. Un ordinateur de ce rseau communique directement avecun autre ordinateur sur un mme segment de cble. les ordinateurspartagent des informations et des priphrique (imprimantes,lecteurs CD-ROM ) .

Poste 1

Poste 2

Post 3

Poste 4

Poste 5

Imprimante

94



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A. MESSAOUDI Rseau poste poste

Aucun ordinateur dun rseau poste pote na plus dautorit

quun autre ordinateur du rseau. Chaque ordinateur du rseau estconsidr en mme temps comme serveur et client.

De plus, chaque ordinateur du rseau utilise les ressources desautres ordinateurs.

Dans un rseau poste poste, un dordinateurcentral nest pasrequis.

Chaque station est responsable de La scurit du rseau.

Le mme logiciel rseau est install sur chaque station du rseau.

95



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A. MESSAOUDI Avantages des rseaux poste poste

Lavantage des rseaux poste poste est quil sont faciles

configurer. Cest la raison pour laquelle ils sont trs souventutiliss.

Aussi, les rseaux poste poste sont moins couteux mettre enplace et maintenir.

96



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A. MESSAOUDI inconvnients des rseaux poste poste

Linconvnient majeur est la difficult du maintient de la scurit

du rseau.

Le nombre de stations du rseaux poste poste est limit(dizaines).

Linexistence dune machine centrale rend difficile ladministrationdu rseau.

97



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A. MESSAOUDI 98A. MESSAOUDI 98A. MESSAOUDI Rseau client/serveur 98

Dans un rseau client/serveur, les ordinateur terminaux (stations de

travail ou client) communiquent avec un ou des ordinateurs htes(serveurs).

Le client ou les clients envoient des requtes auxquelles le serveurou les serveurs rpondent.

En terme de logiciels, les client sont dots de logiciels clients et lesserveurs sont hbergent des logiciels serveurs.

Les serveurs possdent des capacit suprieurs celles desordinateurs personnels (puissance de calcul, nombre depriphriques dentres/sorties et nombre de connexion rseau.


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Rseaux client/serveur


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A. MESSAOUDI100

Serveur

Structures des rseau client/serveur

Asmae

Abdelhadi

Ssra

nabil

imane



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A. MESSAOUDI Avantages des rseaux poste poste

Les serveurs utiliss dans des rseaux de grande taille sont

spcialiss afin de rpondre aux besoins croisant des utilisateurs.

Il existe plusieurs serveurs ddis qui peuvent coexister:

1) Serveur de fichiers et dimpression: il gre laccs desutilisateurs et lutilisation des fichier et des imprimantes. Ilservent stocker des fichier et des donnes.

2) Serveur dapplication : met la disposition des clients des

applications client/serveur ainsi que des donnes. A titredexemple, le serveur stocke des grandes quantits de donnesqui sont structures afin de faciliter leur extraction.Contrairement aux serveurs de fichier, la base de donnes

101


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103/255



104/255

A. MESSAOUDI104

Architecture deux niveaux

Dans une architecture client/serveur deux niveaux, appel 2-tier ,

le client envoie une requte et le serveur (demande duneressource) et le serveur rpond au client en la lui fournissantdirectement en utilisant ses propres ressources.

En dautre terme, le serveur ne fait pas appel une autre

application pour rpondre au client.

Client Serveur

requte

Rponse

1er niveau 2ime niveau


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A. MESSAOUDI106

Architecture plusieurs niveaux

Dans une architecture plusieurs niveaux, le client (niveau 1)

envoie sa requte au premier serveur (niveau 2).

Le premier serveur (niveau 2) fait appel un ou plusieurs serveursdu niveau 3.

Chacun des serveurs du niveau 3 fait appel un ou plusieursserveur du niveau 4 et ainsi de suite.



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A. MESSAOUDI107

Niveau 1

Niveau 2

Niveau 3

Niveau N-1

Niveau N

Niveaux intermdiaires

Architecture plusieurs niveaux

Les techniques de commutation


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A. MESSAOUDI introduction108

La commutation (the switching) reprsente llment de la

topologie logique dun rseau qui dtermine la faon avec laquelleles connexion se crent entre les diffrents nuds.

Les rseaux commutation sont ns de la ncessit de mettre enliaison un utilisateur avec nimporte quel autre utilisateur; c.a.d.

avoir une interconnexion totale.

Il est impossible de crer autant de liaison directes quil y a depaires potentielles de communicants.

Dans un rseau N nuds, le nombre de liens serait de :

Nombre de liens = N*(N-1)/2


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A. MESSAOUDI110

introduction

Les trois techniques de commutations qui sont utiliss sont:

Commutation de circuits

Commutation de messages

Commutation de paquets



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A. MESSAOUDI111


Lorsquon dsire appeler au tlphone un correspondant, beaucoup

dquipements rseau entrent en jeu dans le but de trouver unchemin grce auquel une voie tlphonique entre lappelant etlappel sera tablie.

La technique utilise dans le rseau pour trouver un cheminsappelle commutation de circuit. Les quipements qui assurentcette commutations sont des commutateurs.

Une fois la communication est tablie entre les deux

correspondants, les ressources sont affectes cette dernire enpermanence jusqu la fin de la communication.



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A. MESSAOUDI112


Avant de pouvoir transmettre les informations proprement dit, il

faut attendre ltablissement de la communication entre les deuxcorrespondants (appelant et appel).

Il faut que lappel se propage de lappelant vers lappel et quecelui-ci envoie lappelant le signal dacceptation.

Cela entraine lapparition de dlais importants qui ne sont pastolrs par plusieurs applications.



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A. MESSAOUDI113

Nud

Decommutation

Nud

Decommutation

Nud

Decommutation

Nud

Decommutation




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A. MESSAOUDI114


La commutation de message est une alternative la commutation

de circuits. Entre les deux correspondant nexiste aucun cheminpermanent.

Lmetteur transmet des informations qui seront pris enconsidration par le premier commutateur du rseau auquel il est

reli. Ce dernier les retransmettra plus tard vers leur destinationfinale.

Chacun des commutateurs du rseau par lesquelles passeront les

informations se comportera de faon identique au premiercommutateur



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A. MESSAOUDI115


Chaque message qui arrive un commutateur est considr comme

une entit indpendante. Ce dernier est vrifi dans le but dedtecter dventuelles erreurs de transmission puis retransmis aucommutateur suivant et ainsi de suite.

Un rseau utilisant la technique de commutation de messages

utilise le stockage temporaire des informations avant leurretransmission (store and forward).

Dans le cas des rseaux commutation de messages, il n y a pas de

limite la taille des messages transmis.

Les messages qui arrivent au nud de commutation sont traitselon lordre darriv FIFO (FirstInFirstOut)



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A. MESSAOUDI116


do la ncessit avoir pour chaque commutateur des mmoires

internes et des mmoires externes dune trs grande capacit.La technique de commutation de messages entraine parfois desdlais trs importants qui peuvent atteindre quelques minutes;chose non tolre par les applications interactives.


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A. MESSAOUDI118


Dans les rseaux commutation de paquets, les informations

transmettre sont tous dabhor subdiviser en paquets dont la taille at volontairement limit pour quil puisse tenir dans la mmoireinterne du commutateur avant dtre retransmis.

Le premier paquet qui arrive un commutateur est retransmis

avant que le paquet suivant narrive au mme commutateur. Lespaquets suivants peuvent ne pas transiter par le mme nud parlequel a transiter le premier paquet.

Cette technique de commutation rduit les dlais dacheminementet augmente le rendement des liaisons. Notons que la commutationde paquets utilise aussi le stockage temporaire (Store and

Forward)



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A. MESSAOUDI119


Le nud de destination dun rseau commutation de paquets

rassemble les paquets en fonction de leurs informations decontrle.

Comme il faut du temps pour rassembler les paquets etreconstruire le message, ce type de commutation ne convient pas

la transmission audio et vido en direct.

Lavantage majeur de la commutation de paquets est quelle negaspille pas la bande passante en maintenant une connexion

ouverte jusqu ce que le message atteigne la destination entotalit.



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A. MESSAOUDI120

A. MESSAOUDI Commutation de paquets

rseau

CM

CM

CM

CM

1234

5

13

24

5

13

45

1423

5


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A. MESSAOUDI121

Le modle

O S I

Le modle OSI de rfrence


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A. MESSAOUDI122122

Introduction

Pour tablir une communication entre deux ordinateur, il faut

prendre en considration le matriel et le logiciel installs surchaque machine (des difficults tablir le communication).

Ces difficults pour tablir une communication saccroissentlorsquil sagit dinterconnecterdes rseaux qui mettent en jeux des

matriels et des systme dinformation trs diffrents.

Pour raliser un rseau, il faut utiliser des matriels et des logicielsle plus souvent conus par diffrents fabricants.

Pour que le rseau fonctionnent, il faut que tous ces appareilssoient capables de communiquer entre eux.



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A. MESSAOUDI123123123

Organismes de normalisation

Pour rendre cette interconnexion facile, il est indispensable

dadopterdes normes qui sont tablies par diffrentes organisationsde normalisation.

Les principaux organismes de normalisation

Internationaux Europens Nationaux Industriels

ISO

IUT-T (ex CCITT)

CEN / CENELEC

CEPT

AFNOR (France)

ANSI (USA)

BSI (UK)

DIN(Allemagne)

ECMA

IEEE


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A. MESSAOUDI127

Description du modle OSI

7 : Application

6 : Prsentation

5 : Session

4 : Transport

3 : Rseau

2 : Liaison

1 : Physique

7 : Application

6 : Prsentation

5 : Session

4 : Transport

3 : Rseau

2 : Liaison

1 : Physique

Emetteur Rcepteur

Support physique101110 ----------- 0101010

protocole

interface

interface


L h 1 2 3 l h b ll


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A. MESSAOUDI128

Les couches 1, 2 et 3 sont appeles couches basses et elle sontorientes transmission.

La couche 4 est une couche intermdiaire.

Les couches 5,6 et 7 sont appeles couches hautes et elle sont

orientes traitement.



L d t i i l d d d t d l h 7


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A. MESSAOUDI129

Lors dune transmission, les donnes descendent de la couche 7vers la couche 1, et lors dune rception de donnes, celles-ci

remontent de la couche 1 vers la couche 7.

Chacune des sept couches se comporte comme si ellecommuniquait avec la couche correspondante sur lautre machine.

Les liaisons entre couches sont ralises laide de logicielsappels interfaces.

Chacune des couches du modle OSI joue un rle particulier durantla communication de deux stations.



L f ti d l h h i


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A. MESSAOUDI130

Les fonctions des couches du modle OSI

Les fonctions de la couche physique

La couche physique a pour rle principale dassurerla transmission

binaires entre un metteur et un rcepteur sur un support physique.

En effet, cette couche physique fournit les moyens mcaniques,lectriques, fonctionnels et procduraux qui sont indispensables

lactivation, au maintien et la dsactivation des connexionsphysiques ddies la transmission binaire.

Cette couche physique regroupe tous les logiciels et matriels latransmission correcte des lments binaires, notamment :


L f ti d l h h i


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A. MESSAOUDI131



Les interfaces de connexion des quipements informatiques qui

correspondent aux prises de sortie se trouvant sur les PC, Lesordinateurs, etc.

Ces interfaces dfinissent la prise physique, le nombre de fils

(cble coaxial, UTP, STP(nombre de paires utilises)) la nature dusignal utilis (tension ou courant) et sa vitesse.

Elle dfinissent aussi toute la logique ncessaire afin de transmettrele plus correctement possible les lments binaires au destinataire.


L f ti d l h h i


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A. MESSAOUDI132



Les modems (modulateur/dmodulateur) qui ont pour rle de

transformer un signal binaire produit par les ordinateur ouquipement terminaux en des signaux binaires sous formessinusodale grce laquelle ils peuvent tre transports sur desgrandes distances.

Les multiplexeurs, dont le rle et de concentrer plusieurs voiesde communications distincts qui proviennent de machinesdiffrentes sur une voie unique pour arriver au mme point distant.

Un dmultiplexeur est obligatoire lautre extrmit pour pouvoirrcuprer les diffrentes voies.


Les fonctions de la co che ph siq e


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A. MESSAOUDI133



Les nuds de transfert qui constituent le matriels intermdiaires

entre lmetteuret le rcepteur comme :Les rpteur (HUB)..


Les fonctions de la couche liaison (ou liaison de donnes)


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A. MESSAOUDI134

La couche N 2 du modle OSI, la couche liaison, a pour rle decontrler la communication entre la couche rseau et la couchephysique.

Son rle principale est dorganiserles donnes reues par la couche

rseaux en trames.

Une trame est un paquet structur qui sert dplacer des donneset qui contient :

Les donnes brutes, les adresses rseau de lmetteur et durcepteur plus des information de contrle et de vrificationderreurs






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A MESSAOUDI135

Les adresses (physiques) indiquent au rseau o livrer la trame. Lesinformations de contrle et de vrification derreurs sassurent queles donnes sont bien arrives destination.

Une trame peut tre imagin comme un train plusieurs wagons.

Les trains ne transportent pas tous la mme quantit. Il arrive quedes trains possdent des wagons qui ne sont peut tre pasncessaires.

Cependant chaque train doit avoir une locomotive et un wagon dequeue.






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A MESSAOUDI136

Le schmas ci-dessous illustre une trame simplifie



Adresse dedestination

Adressedorigine

informationsde contrle

Donnes envoyesPar la source

Informations devrification derreur

Trame de donnes simplifie




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A MESSAOUDI137

La trame ainsi construite va de la couche liaison de lmetteurpourtre reue au niveau de la couche liaison du rcepteur.

Gnralement, la couche liaison de lmetteurattend de recevoir unaccus de rception (trame dacquittement) de la part du rcepteur

indiquant que les donnes ont t reues correctement.

Au niveau du rcepteur, le but principale de la couche liaison est dedtecter et corriger les erreurs. Si lmetteur ne reoit pas cet

accus de rception, sa couche liaison donne linstruction deretransmettre la trame en question.






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A MESSAOUDI138

La couche liaison a pour rle de reconnaitre le dbut et la fin dunetrame. Divers moyens de dtection de dbut et de fin de trameexistent.

Des suites binaires particulires sont places au dbut et la fin de

la trame.

Lunit dchange de la couche liaison est la trame qui se composede quelques centaines quelques milliers doctets.




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Les fonctions de la couche rseau


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A MESSAOUDI140

La couche rseau gre le routage, les routeurs, qui sont les

priphriques qui relient les segment du rseau.

La couche rseau permet aussi de connecter des rseauxhtrognes.

Cest au niveau de la couche rseau que les adresses logiques sontintroduites qui, par la suite seront complmentes par les adressesphysiques au niveau de la couche liaison.

Les donns qui proviennent de la couche suprieur (couchetransport) sont encapsuler pour donner naissance au paquet. Lunitdchange de la couche rseau est le paquet


Les fonctions de la couche rseau


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142/255


143/255


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Les fonctions de la couche session


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A MESSAOUDI

145

La couche session possde les fonctionnalit pour ouvrir, maintenir

et fermer une session de travail entre deux stations distantes.

Il est inutile denvoyer des informations sans quil ny ait dercepteur pour la rcuprer

Le mode de transmission (half-duplex ou full-duplex) est aussidfini dans cette couche.

Cette couche assure la synchronisation du dialogue entre les deux

stations. En effet, la mise en place de points de synchronisation (oupoint de reprise) est ralise pour permettre en cas de problmes deredmarrer lchange de donnes.






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A MESSAOUDI

146

Lutilisateur na pas besoin de reprendre le transfert de donnes

depuis le dbut.

La reprise des donnes sera faite partir des points desynchronisation prcdemment ajouts.




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Les fonctions de la couche prsentation


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A MESSAOUDI

150

Dautres normes appartenant la couche prsentation qui concerne

le son et les squences anims. Parmi ces normes ont cite :

MPEG : (Motion Picture Experts Group) qui est un format decompression et de codage de squence anims (video) pour lessupport de stockage.

MP3 : (MPEG Layer 3) qui est un format de compression pourle son, cest le plus utilis actuellement.

Divx (MPEG 4) : cest un format de compression cr partirdu format MPEG 4. grce au Divx, un film peut tenir sur un CDau lieu dun DVD


p


Les fonctions de la couche application


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A. MESSAOUDI 151

La couche application est la dernire couche du modle de rfrence

OSI. Elle joue le rle dintermdiaire entre lutilisateuret le rseau.

Elle permet aux processus dapplication dchanger desinformations.

Deux processus communiquent dans une mme machine avec descommunications interprocessus qui sont dfinies par le systmedexploitation ( voir dans le cours de systme dexploitation) .

Deux processus qui sexcutent sur deux machine diffrentescommuniquent entre eux par le biais de protocoles de la coucheapplication.



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153/255


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A. MESSAOUDI 155

Dans cette section, nous allons dcrire comment se fait le transfre

de donnes dun metteur vers un rcepteur au travers des couchesdu modle OSI.

Le processus metteur remet les donnes transmettre au processusrcepteur la couche application en leur ajoutant ou pas un en-tte.

Les donnes rsultantes sont leur tour transmises la coucheprsentation en leur ajoutant ou pas un en-tte.

Les donnes rsultantes sont leur tour transmises la couchesession en leur ajoutant ou pas un en-tte.

Transmission de donnes au travers du modle OSI



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A. MESSAOUDI 156

La couche session reoit les donnes en provenance de la couche

prsentation en leur ajoutant ou pas un en-tte.

Par la suite, ces donnes sont transmises la couche transport dontla premire fonction est de segmenter, si cela est ncessaire, cesdonnes en des segments que le type de rseau peut accepter.

La couche transport ajoute chaque fragment de donnes un en-tte,le rsultat ainsi obtenu est un segment qui sera transmis la coucherseau.

La couche rseau, son tour ajoute aux donns reut un en-tte, lersultat obtenu est un paquet qui va tre envoyer la couche liaison.

Transmission de donnes au travers du modle OSI


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P tt


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A. MESSAOUDI 158Transmission de donnes au travers du modle OSI

Application

Prsentation

Session

Transport

Rseau

Liaison

Physique

Processus metteur

donnes

donnesAP

donnesAPS

donnesAPS

donnesAPSTR

donnesAPS

T

ARL

010101001010101011001001110100110

Processus dencapsulation de donnes

A

En-queue


Processus rcepteur


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Application

Prsentation

Session

Transport

Rseau

Liaison

Physique

Processus rcepteur

donnes

donnesAP

donnesAPS

donnesAPS

donnesAPSTR

donnesAPS

T

ARL

010101001010101011001001110100110

Processus de dsencapsulation de donnes

A

En-queue

Rcepteur


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rception


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abcdef

ABCDEF

ABCDEF

AB CD EFTT T RRR

AB CD EFTT T RRR

AB CD EFTT T

LLL LT LT LT

application

Prsentation

Session

Transport

Rseau

Liaison

Physique0110101000111 0110101100111 0110101011111

Rception de donnes au travers des couches de lOSI


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Pour les courtes distance (quelque centaine de mtres) on utilise la

Transmission du signal sur un support


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A. MESSAOUDI 163

technique de transmission dite bande de base. Cest le cas des

rseaux locaux (rseaux Ethernet).

Pour les longues distance on utilise plutt la transmission de typemodulation qui est dite large bande.

introduction

La transmission en bande de base est principalement utilis dans les



164/255

A. MESSAOUDI 164

rseaux locaux. Elle permet lobtention de forts dbits de donnes,

dbit qui , en gnral sont suprieurs 100Kbps sur une distanceinfrieur 1Km en empruntant un support filaire mtallique.

Le signal binaire nest pas transmis directement sur le supportphysique pour les raisons suivantes:

Les messages comporte une suite binaire trs grandeprsentant ainsi un grand risque derreurs par perte desynchronisation du signal dhorloge.

Le signal binaire (carr) subit un fort affaiblissement du aucaractristiques spectrales (basse frquence).

Transmission en bande de base

Le signal carr subit de forte perturbations sur la ligne de



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A. MESSAOUDI 165

transmission.

Pour remdier tout ces dfauts, ont utilise des codage en bande debase qui ont pour but principal de modifier la largueur de la bandede frquence du signal et de la transposer dans des frquence plusleves.

Le codage est appliqu un groupe de bits avant la transmission, ilpermet laide la transmission.

Le code ainsi obtenu possde deux (bivalent 5v/-5v ) ou trois(trivalent 5v/0v/-5v) niveaux mais la valeur moyenne du code esttoujours nulle.

La transmission en bande de base

Le codage NRZ (No Return Zero)



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A. MESSAOUDI 166

Le codage NRZ est le codage le plus facile raliser. Il est obtenu dela faon suivante:

Au bit 0 on associe ltat ngatif de la ligne (-5v).Au bit 1 on associe ltat positif de la ligne (+5v).

Il existe un autre code NRZI (No Return Zero Invertede) qui obit la rgle suivante:Lorsquon lon transmet un bit 1, on change dtat.Lorsquon transmet un bit 0, on conserve ltat prcdent.



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Avantages du codage NRZ



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A. MESSAOUDI 168

Le codage NRZ offre une bonne immunit contre le bruit. Cetteimmunit augmente lorsque lcart entre les deux tats est important.

Cest un code facile mettre en uvre.

Inconvnients du codage NRZ

Lorsque le signal transmis se compose dune grande partie designaux base frquence (prs de 90 %), laffaiblissement est trsimportant.

si le signal transmis se compose de longes suite de 0 et de 1, celaprovoque la perte du signal dhorloge de synchronisation.


Cest codage qui obi aux rgles suivantes:

Le codage bipolaire



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A. MESSAOUDI 169

C est codage qui obi aux rgles suivantes:

Au bit 0 correspond ltat nul de la ligne.

Au bit 1 correspond alternativement ltat positive puisltat ngatif de la ligne.

Avantages du codage bipolaire

Ce code rduit laffaiblissement grce la production dun dcalagedu spectre de frquences vers des frquences plus leves.Ce codage permet la dtection derreurs sur les bits 1 transmis;

succession de deux niveaux positifs ou ngatifs.

Le seul inconvnient est que les suites de 0 provoque encore despertes dhorloge de synchronisation


Pour liminer le problme de suite de zros, on utilise un codage



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A. MESSAOUDI 170

Pour liminer le problme de suite de zros, on utilise un codageparticulier appel code bipolaire HDBn (high density binary code).



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Le codage Manchester



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A. MESSAOUDI 172

Un autre type de codage trs performant, il est utilis pour la

transmission en bande de base.

Pour ce type de codage la rgle est la suivante: la valeur 0, correspond une transition de 0 1

la valeur 1, correspond une transition de 1 0Avantage du codage Manchester

Cest un codage facile mettre en uvre, les tapes de codage et dedcodage sont simples. Il n y a pas de composantes continues et parconsquent, pas de perte du signal de synchronisation.

Tous les problmes rencontrs avec les codages prcdents sontlimins.


horloge



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A. MESSAOUDI 173

t

0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0donnes

Manchester 0

+ a

- a

Chronogramme du codage Manchester

La suite binaire qui constitue la donne est : 0101100010100

La suite binaire qui est transmise est : 01 10 01 10 10 01 01 01 10 01 10 01 01

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1


Remarque



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A. MESSAOUDI 174

Dans des cas particulier on peut trouver que le codage Manchester

obit la rgle suivante: la valeur 0, correspond une transition de 1 0 la valeur 1, correspond une transition de 0 1

Cela ne constitue pas un problme, il suffit que les deux stationsaccordent sur une mme logique.

Le codage Manchester est le codage utilis par les rseau Ethernet.


Le codage Manchester diffrentiel est un codage qui tient compte du

Le codage Manchester diffrentiel



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A. MESSAOUDI 175

Le codage Manchester diffrentiel est un codage qui tient compte du

bit prcdent et obit la rgle suivante:

la valeur 0, correspond une transition du mme sens que laprcdente. la valeur 1, correspond une transition oppose la prcdente.

Cest un codage qui est utilis par les rseaux Token Ring.

facile mettre en uvre, les tapes de codage et de dcodage sontsimples. Il n y a pas de composantes continues et par consquent,pas de perte du signal de synchronisation.



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Dans la transmission en bande large les donnes numriques sont



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A. MESSAOUDI 177

Dans la transmission en bande large, les donnes numriques sont

cods par des signaux analogiques. les signaux analogiques enquestions ont une forme sinusodales.

La transmission en bande large

Amplitude maximale du signal

Priode du signal

Le signale analogiquesinusodale est aussicaractris par salongueur donde qui

est la distance

parcourue par londependant une priode0= C T


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Pour envoyer les donnes, lmetteur modifie la porteuse de tellet t tt li f ti



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A. MESSAOUDI 179

sorte transmettre linformation.

Cette modification de la porteuse porte le nom de modulation. Lamodulation et ses technique ont t utilis dans le domaine de laradio, de la tlvision et du tlphone bien avant lvnement desrseaux informatiques.

Pour raliser lopration de modulation, on utilise en amont du canalun organe appel modulateur, et en sortie du canal en utilise appareil ralisant lopration inverse de la modulation (la

dmodulation). Lappareil en question est un dmodulateur.


En gnrale les oprations de modulation et de dmodulation sontregroups dans un mme organe physique appel MODEM



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A. MESSAOUDI 180

regroups dans un mme organe physique appel MODEM

(modulateur/dmodulateur).Le MODEM est lorgane de liaison entre le monde numrique et lemonde analogique.

Pour reprsenter les donnes numriques, plusieurs techniques demodulation de la porteuse existent:

Modulation damplitude

Modulation de frquence

Modulation de phase



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A. MESSAOUDI 182

horloge

donnes

AB

1 1 1 10 0 0 0 0


Modulation damplitude



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A. MESSAOUDI 183

La modulation damplitude est sensible aux bruits, et nest pas une

bonne technique de transmission pour les rseaux informatiques.Cependant, la modulation damplitude est utilis pour transmettre lesdonnes numriques sur fibre optique.

Cette modulation porte aussi le nom de modulation par sautdamplitude; en anglais ASK (Amplitude Shift Keying).



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185/255

10 1 1 1 1 10 0 0 0 0

horloge

donnes


A. MESSAOUDI 185La transmission en bande large




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A. MESSAOUDI 186

A lencontre de la modulation damplitude, la modulation de

frquence nest pas sensible aux bruits et par consquent elle nestpas source derreurs.

Elle est largement utilise dans les transmissions radio ( FM radio

Frequency Modulation). Elle est aussi utilise dans la tldiffusion.Ce type de modulation est parfois nomm modulation par saut defrquence ( in english FSK Frequency Shift keying).

Cette technique de modulation est utilis dans le donaine de latlphonie, dans les modem ADSL.


Modulation de phase



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A. MESSAOUDI 187

Dans la modulation de phase, la distinction entre 0 et 1 ce

fait laide de deux signaux ayant des phases diffrentes.

Pour un 0 binaire, on utilise une sinusode avec une phase nulle(0), et pour un 1 binaire, on utilise un signal sinusodale avec

une phase qui vaut (180).

Dans ce cas, on parle dune porteuse deux phases. Dautresporteuses avec un nombre de phase (ou nombre de moments)suprieur 2 peuvent tre utilises.


h l



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10 1 1 1 1 10 0 0 0 0

horloge

donnes

Modulation de phase deux moments


Modulation de phase

b d bi i d



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A. MESSAOUDI 189

Le nombre de bits transmis par seconde peut tre augmenter en

codant plusieurs bits par priode du signal.

On utilisant une porteuse quatre phase quatre moments), on peutcoder deux bits par priode. La rgle suivre est la suivante:

00 sont cods par un signal phase nulle = 001 sont cods par un signal phase = /210 sont cods par un signal phase = 11 sont cods par un signal phase = 3/2 = -/2


horloge



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10 1

horloge

donnes

Modulation de phase quatre moments


0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 00

Modulation de phase

D d l i d h ili



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A. MESSAOUDI 191

Dautres modulations de phase peuvent tre utilises pour

transmettre les donnes. En utilisant une modulation de phase huitmoments, on peut coder trois bits par priode; le nombre decombinaison est de huit donc on utilise huit signaux avec huit phasediffrentes.

Ce type de modulation porte le nom de modulation par saut de phase( in english PSK Phase Shift Keying)


Il est intressent de faire transiter sur une mme ligne decommunication les donnes de plusieurs clients plutt que de

Le multiplexage de donnes


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A. MESSAOUDI 192

communication les donnes de plusieurs clients, plutt que de

permettre chaque client de disposer de sa propre infrastructure.

Donc ,il est bnfique de navoir quune seule liaison partage parplusieurs utilisateurs.

Pour permettre cette stratgie, on utilise le multiplexeur qui a pourbut de recevoir les donnes en provenance de plusieurs terminauxpar des liaisons spcifique appels voies basses vitesse puis de lestransmettre ensemble sur une liaison unique appele voie haute

vitesse

introduction

lautre extrmit de ligne, il faut quil y ait un dmultiplexeurpour tre capable de rcuprer les diffrentes donnes



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A. MESSAOUDI 193

pour tre capable de rcuprer les diffrentes donnes

correspondantes aux diffrents utilisateurs pour les envoyer sur lesbonnes voies de sortie basse vitesse.

En gnral, les fonction multiplexage et dmultiplexage sont

regroups sur un mme matriel.

introduction


Voie emprunte par tous les metteurs


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A. MESSAOUDI 194Multiplexeur 8 vers 1

MUX

Voie basse vitesse N 1








Voie haute vitesse

Emetteur 1

Emetteur 2

Emetteur 3

Emetteur 4Emetteur 5

Emetteur 6

Emetteur 7

Emetteur 8

Le multiplexage consiste transiter sur le mme support detransmission plusieurs communications diffrentes



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A. MESSAOUDI 195

transmission plusieurs communications diffrentes.

Pour que ces communication puissent avoir lieu, il faut modifier lescaractristiques des diffrents signaux de communication.

Deux techniques sont alors utilises:

Le multiplexage temporel

Le multiplexage frquentiel

introduction


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Dans le multiplexage temporel synchrone (in english STDMSynchronous Time Division Multilplexing) toutes les stations



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A. MESSAOUDI 197

Synchronous Time Division Multilplexing) toutes les stations

mettrices ont accs au support de transmission durant le mmeintervalle de temps mme si la source nmet pas.

Les donnes transmettre peuvent tre divises en bits, en octet, en

double octet ou en un autre groupement.Le fonctionnement du multiplexage temporel synchrone est similaire un commutateur.

Le multiplexage temporel synchrone



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A. MESSAOUDI 198Le multiplexage temporel synchrone

Emetteur 1

Emetteur 2

Emetteur 3

Emetteur 4

Ligne de transmission


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Le multiplexage temporel statique aussi appel multiplexageintelligent (in english ITDM Itelligent Time Division Multiplexing)ll i ll d d i i h hi i d i



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A. MESSAOUDI 200

alloue un intervalle de temps dmission chaque machine qui doitattendre son tour pour mettre.

Mais lorsquun appareil nas rien transmettre, le multiplexeur sauteson tour et passe lappareil qui suit. Ces appareils intelligents sont

appels concentrateurs.

La majorit des rseaux informatique utilisent un multiplexagestatique , par ce que les diffrents ordinateur appartenant au rseauxnont pas besoin dmettre en permanence.

Le multiplexage temporel statique

Pour tre sr quun ordinateur transmettant des donnes laissera lesautres ordinateurs mettre, on fixe une limite suprieur de donnes

d



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A. MESSAOUDI 201

ne pas dpasser.

Cette quantit maximum de donnes est appel paquet. Ce dernierprend naissance dans la couche rseau du modle OSI.

Pour pouvoir identifier les diffrents metteur un adressage estobligatoire. Cette adressage est parmi les information ajouts aupaquet pour constituer la trame.

Le multiplexage temporel statique

Le multiplexage frquentiel (in english FDM, Frequency DivisionMultiplexing) est utilis lorsque la bande passante du support de

i i i ll ili l i l



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A. MESSAOUDI 202

transmission est suprieur celle utilise par le signal.

Cette technique consiste diviser la bande passante du support detransmission en plusieurs bande de faible largeur.

Chacune de ces sous bandes est affecte un metteur qui devramettre dans cette sous bande.

Les signaux de chacune de ces sous bandes sont transmises par uncanal unique.

Au niveau du rcepteur, un dmultiplexeur spare les diffrentssignaux par une srie de filtre passe-bande.


Les signaux sont ensuite dirigs vers leurs destinataires respectifs.

A d t i i h tt t



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A. MESSAOUDI 203

Aucun adressage nest ncessaire puisque chaque metteur estidentifi par la bande de frquence utilis.

Pour assurer une bonne transmission, on laisse une bande defrquence inutilis entre deux sous-bandes. Cette bande de frquence

est appelbande de garde.

Ceci a t fait dans le bt dempcherle chevauchement des signauxappartenant des bandes voisines



multiplexeurdmultiplexeur


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A. MESSAOUDI 204Le multiplexage frquentiel

metteur E1

metteur E2

metteur E3

metteur E4

MODEM

MODEM

MODEM

MODEM

300- 600 Hz

700- 1000 Hz

1100- 1400 Hz

1500- 1800 Hz

Filtre

300-600 Hz

Filtre700-1000 Hz

Filtre1100-1400 Hz

Filtre1500-1800 Hz

Signal mis par E1

Signal mis par E2

Signal mis par E3

Signal mis par E4


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Si les signaux mis par un metteur sont identiques ceux reus parle rcepteur, la transmission serait parfaite.

Dtection et correction derreurs


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A. MESSAOUDI 206

Quelques fois, en plus des imperfection du support de transmission(affaiblissement du signal), les donnes sont perturbes de faonalatoire par du bruit.

Ce imperfections et ces perturbations vont se rpercutes sur lesdonnes reus par le rcepteur. Ces rpercutions se manifestent pardes modifications des donnes.

Ces modification peuvent tre soit des disparition, soit desadjonctions soit des inversions.

introduction

Il faut trouver des techniques grce auxquelles on peut protgerlinformation des erreurs qui ont pour origine le canal detransmission les pert rbations lectromagntiq es et a tres

Dtection et correction derreurs


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A. MESSAOUDI 207

transmission, les perturbations lectromagntiques et autres.

En ralit, lobjectifprinci

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Cours Introduction Reseaux