Rseaux Internet et Services Ali LARAB Se RCom

Réseaux Internet et Services Ali LARAB Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 1

Présentation de l'UE (1/3) Objectif: • Connaître l'organisation du réseau Internet, être capable d'installer et d'utiliser les services Internet au niveau serveurs et clients (résolution de noms, courrier électronique, consultation de page web, transfert de fichiers. . . ) • Volume horaire: 40 h (12 cours + 7 h TD + 20 TP). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 2

Présentation de l'UE (2/3) Contenu: • Historique, structure et fonctionnement du réseau Internet, • Protocoles du modèle Internet: IP, TCP, UDP, • Service de résolution de nom: DNS, • Service de courrier électronique: smtp, POP, IMAP, MIME, • Service de pages Web statiques et dynamiques: HTTP, • Service de transfert de fichier: FTP, • Service de visioconférence: RTP, RTCP. . . , tléphonie sur IP, • Installation, configuration, gestion et utilisation des services Internet; configuration de serveurs et de clients. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 3

Présentation de l'UE (3/3) Evaluation: contrôle de connaissances en salle + voire éventuellement un TP à rendre Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 4

Plan du 1 er cours • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 5

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 6

I. Introduction à Internet (1/3) Définition • Internet= Interconnected Networks. • Internet = ensemble de réseaux connectés entre eux par des moyens matériels (routeurs, satellites, fibres optiques, répétiteurs. . . ) et logiciels (pile protocolaire TCP/IP). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 7

I. Introduction à Internet (2/3) Structure: – Structure matérielle diversifiée – Structure logique uniques (TCP/IP) • Internet = ensemble de ss-réseaux de toutes tailles {Arpanet, NSFnet, des réseaux régionaux comme NYsernet, des réseaux locaux d’universités et centres de recherche, réseaux militaires} + votre ordinateur s'il est connecté à Internet. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 8

I. Introduction à Internet (3/3) Internet = {ensemble de clients et de serveurs + routeurs + supports de communication + …} Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 9

Services rendus par Internet • Consultation de pages Web (le World Wide Web, www) et recherche d'information (moteurs de recherche), • Transfert de fichiers (FTP) , • Messagerie électronique (e-mail) • Forums de discussion en différé (news) et en direct (chat) • visio-conférence, visio-enseignement, téléphonie et voix sur IP (To. IP, Vo. IP), travail de groupe. . . • Accès à distance (à des données sur des serveurs distants), Gopher (accès et navigation dans des BD mondiales à l'aide de catalogues). . . • Accès à des informations multimédia et jeux en réseau (télévision, radio, films à la demande, échange de fichiers numériques…). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 10

I. 2 Historique (1/4) • 1969, le Do. D (département Américain de la défense) voulait relier ses centres critiques par un réseau non centralisé (distribuer l'information sur divers pôles géographique autonomes). création du réseau militaire américain ARPANET • Fin 1969, ARPANET = 4 machines. • Aujourd'hui (2006) Internet a 37 ans, il compte des millions de machines (dont plus de 6, 5 millions de serveurs qui hébergent plus de 1 milliard de pages Web. ) et 938, 710 millions d‘internautes (= 14, 6 % de taux de pénétration dans le monde). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 11

I. 2 Historique (2/4) Dates clés: • • • 1972 : Présentation d’ARPANET au public 1973 : Mise au point de TCP/IP 1980 : Adoption de TCP/IP 1983 : Séparation d’ARPANET en deux : (MILNET (Réseau militaire) + ARPANET (Réseau de recherche)), 1985 -86: Création de la NSFnet par Les grandes administrations, les ministères… 1990: fusion NSFNet + ARPANET= naissance à Internet. 1992: CERN (Centre Européen de Recherche Nucléaire) propose le projet www qui fournit un aspect conviviale à Internet pas nécessaire d'avoir des compétences en informatique pour utiliser Internet. 1992: Naissance du réseau de la recherche français, RENATER, 1995 : Le grand public français découvre Internet. Aujourd'hui: boom Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 12

I. 2 Historique (3/4) L'Internet dans le monde (2004) (Source: http: //www. zook. info/) Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 13

I. 2 Historique (4/4) L‘Internet en Europe (2004): (Source: http: //www. zook. info/) Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 14

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 15

II. Introduction aux réseaux (1/2) Définition d'un réseau: • Réseau = résultat de la connexion de plusieurs machines. But: • échange d'informations entre utilisateurs ou machines + partage de temps machine, de services ou de matériel. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 16

II. Introduction aux réseaux (2/2) Le terme « réseau » peut avoir plusieurs sens: • ensemble des machines ou d'infrastructure informatique d'une organisation. Ex. Internet, réseau LAN. . . • la façon dont les machines d'un site sont interconnectées. Ex. réseau Ethernet, réseau en étoile. . . • le protocole utilisé pour communiquer entre les machines formant le réseau en question. Ex. TCP/IP, Net. Beu de Microsoft. . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 17

Services offerts par un réseau: • Contrôler et améliorer le fonctionnement et la fiabilité d’ un système, • Augmenter les ressources matérielles et logicielles, • communiquer facilement et rapidement et échanger des info entre utilisateurs et/ou applications (qlq-soit la distance) • Recherche d’info (Web), • Enseignements et vidéoconférence à distance, • Autres services: téléachat, radio et télévision sur le réseau, To. IP, Vo. IP, jeux sur le réseau, messagerie électronique, chat. . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 18

I. 1. 1 Catégories de réseau (1/2) Critère de classification: distance Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 19

I. 1. 1 Catégories de réseau (2/2) • • Critère de classification: distance, mais d'autres critères de classification existent: – débit: réseau bas débit, moyen débit, haut débit, très haut débit, – modèle d'architecture: réseau OSI, X. 25, SNA, DNA, DSA. . . – gestion: réseau public ou privé –. . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 20

Architecture de communication • Une architecture de communication = une architecture qui définit l'ensemble des entités nécessaires à la communication et les règles régissant les échanges entre ces éléments. Ex. : – IBM a défini SNA (Systems Network Architecture), – DEC a défini DNA (Digital Network Architecture) Architectures propriétaires Pb de communication entre réseaux des différents constructeurs il faut une normalisation Modèle OSI Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 21

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 22

Modèle OSI • Le modèle OSI de l'ISO est un modèle à 7 couches, • Il décrit le fonctionnement d'un réseau à commutation de paquets. • Chaque couche correspond et résout une catégorie de problèmes rencontrés dans la transmission des informations via un réseau. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 23

Modèle OSI: Pourquoi des couches? L'avantage des couches: • Chaque couche exerce une fonction bien définie. il suffit de trouver une solution pour chacune des couches. • Couche ‘n’ doit offrir un service à la couche ‘n+1’ et utiliser les services de la couche ‘n-1’. • Pouvoir modifier la couche n (un protocole) de façon indépendante tant que l'interface avec les 2 couches adjacentes (n-1 et n+1) reste inchangée. Pouvoir apporter des modifications techniques pour une couche sans être obligé de tout changer • Chaque couche n garantit à la couche n+1 que le travail qui lui a été confié est réalisé sans erreur. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 24

Modèle OSI: Pourquoi 7 couches? Il faut: • Maximiser le nombre de couche pour ne pas cohabiter des fonctions très différentes dans une même couche. • Réduire le nombre de couches: ne créer une couche que si nécessaire, Le bon nombre est exactement « 7 » Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 25

Modèle OSI: Les 7 couches Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 26

Modèle OSI: couches 1 • Couche physique: physique Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 27

Modèle OSI: couches physique (1/3) • Seule couche effectivement connectée au réseau, • Rôle: – Service limité à l'émission et à la réception des bits l'émission et à la réception (transmission de façon brute sur le canal de communication, interprétation des tensions du câble (les 0 et les 1)). – Garantir la parfaite transmission des données en conduisant les éléments binaires jusqu’à leur destination sur le support physique. • Contient tout le matériel et matériel logiciel nécessaires au logiciel transport correct des éléments binaires (interfaces de connexion des équipements, modems, multiplexeurs, nœuds de commutation formant le matériel intermédiaire entre l’émetteur et le récepteur + satellite …). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 28

Modèle OSI: couches physique (2/3) Doit spécifier dans le cas de communications par : • câble: le type du câble (coaxial, torsadée. . . ), le type du signal électrique envoyé (tension, intensité. . . ), la nature des signaux (carrés, sinusoïdaux. . . ), les limitations (longueur, nombre de stations. . . ), si un blindage est nécessaire ou non. . . • hertziennes: les fréquences, le type de modulation (phase, amplitude. . . ). . . • fibre optique: le nombre de brins, la couleur du laser, la section du câble. . . • . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 29

Modèle OSI: couches physique (3/3) • PDU (Protocole Data Unit) couche 1 = « bit » bit = 0 ou 1, représenté par une certaine différence de potentiel. • Protocoles (codages) et normes de la couche physique : {CSMA/CD, CSMA/CA, Codage NRZ, Codage Miller, RS 232, RS-449, 10 Base 2, 10 BASE 5, Paire torsadée, 10 BASET, 100 BASE-TX, ISDN, T-carrier, ADSL, SDSL, VDSL, USB, IEEE 1394, Wireless USB, Bluetooth, . . . } Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 30

Modèle OSI: couches 2 • Couche liaison de données: liaison de données Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 31

Modèle OSI: couches liaison de données (1/4) Rôle: Gestion des communications entre deux machines adjacentes (2 machines reliées directement entre elles par un support physique). – les données n'ont aucune signification pour la couche physique C'est à la couche liaison de physique données de leur donner une signification en regroupant (ou fractionnant) la succession de bits (données brutes) en un ensemble de trames Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 32

Modèle OSI: couches liaison de données (2/4) Services: – Donner une signification au données reçues les regrouper en « trames » – Gérer les trames d'acquittement renvoyées par le récepteur. – Rôle important de cette couche: détection (et correction) détection des erreurs intervenues sur la couche physique, (Algo de détection et de correction d’erreurs de bas niveau: déterminer quand il faut réémettre des informations). – Contrôle de flux pour éviter l'engorgement du récepteur. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 33

Modèle OSI: couches liaison de données (3/4) Cette couche est découpée en 2 sous-couches: • MAC (Medium Access Control): Sert à la synchronisation des accès au support physique. Souvent réalisée par du matériel spécialisé comme une carte Ethernet (à l'exception des carte à puce par exemple). • LLC (Logical Link Control): Se situe au-dessus de la sous-couche MAC. Sert principalement à la gestion des erreurs. Contrairement à la sous-couche MAC, LLC est une réalisation logicielle. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 34

Modèle OSI: couches liaison de données (4/4) • Le PDU de la couche liaison = « trame » . trame Une trame = quelques centaines à quelques milliers d'octets maximum. • Protocoles de la couche liaison de données: Ethernet, Anneau à jeton, ARCnet, Econet, CAN (Controller Area Network), FDDI (Fiber Distributed Data Interface), Local. Talk, X. 21, X. 25, Frame Relay, Bit. Net, Wi-Fi, PPP (Point-to-point protocol), HDLC, MPLS (Multiprotocol Label Switching), SLIP (Serial Line Internet Protocol), Token Ring. . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 35

Modèle OSI: couches 3 • Couche réseau: réseau Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 36

Modèle OSI: couches réseau (1/3) Rôle: Construire une voie de communication de bout-en-bout à partir de voies de communication avec ses voisins directs. Pour aller d'un émetteur à un récepteur, il faut passer par des nœuds de commutations intermédiaires ou par des passerelles qui interconnectent deux ou plusieurs réseaux entre eux. Acheminement correct des paquets de l'émetteur jusqu'au récepteur, à travers cette succession de connexions physiques, en utilisant les services offerts par la couche liaison de chacune de ces connexions. A Se. RéCom, 2006 -2007 B Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 37

Modèle OSI: couches réseau (2/3) Services: – « Routage » : déterminer le chemin permettant de relier Routage les deux machines distantes, à travers un maillage de nœuds de commutation. – « Contrôle de flux » : éviter les embouteillages des Contrôle de flux paquets dans le réseau (congestion des nœuds, engorgement du sous-réseau). – « Adressage » : c’est au niveau de cette couche qu’il faut Adressage ajouter des adresses complètes dans les différents paquets, pour qu’ils atteignent leur destinataire. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 38

Modèle OSI: couches réseau (3/3) – Le PDU de la couche réseau = « paquet » . Remarques: La couche réseau est la plus qui caractérise l'architecture réseau utilisée. C'est la raison pour laquelle l'architecture en question prend souvent le nom du protocole principal de cette couche (on parle par exemple d'un réseau IP, d'un réseau Net. Beu ou d'un réseau ATM). Protocoles de la couche réseau : Net. BEUI, IP (IPv 4, IPv 6), ARP, IPX, BGP, ICMP, OSPF, RIP, IGMP, ISIS, CLNP, WDS, ATM, . . . Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 39

Modèle OSI: couches 4 • Couche transport: transport Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 40

Modèle OSI: couches transport (1/4) Rôle: Responsable du bon acheminement des acheminement messages complets au destinataire. Elle gère les communications de bout-en-bout entre les processus (émetteur et récepteur). Elle gère l'ensemble du processus de connexion, avec toutes les contraintes qui y sont liées et d'une manière transparente pour la couche session. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 41

Modèle OSI: couches transport (2/4) Services: • Le principal rôle: – Au niveau de l’émetteur: découper les messages de la couche session (quand ils sont trop grands) en unités plus petites, puis les passer à la couche réseau, tout en s'assurant que les messages arrivent correctement au récepteur. – Au niveau du récepteur: rassembler les paquets reçus de la couche réseau pour former le message à transmettre à la couche session. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 42

Modèle OSI: couches transport (3/4) Autres services: • Optimisation des ressources du réseau responsable du type de service à fournir : – Elle crée une connexion réseau pour chaque connexion de transport requise par la couche session. ex. Pour améliorer Qo. S créer plusieurs connexions réseaux par processus de la couche session. – Peut aussi utiliser une seule connexion réseau pour transporter plusieurs messages à la fois (grâce au multiplexage). … • établissement et relâchement des connexions sur le réseau. • = dernière couche où on se préoccupe de la correction des erreurs (exception faite pour le service DNS sur UDP dans la pile TCP/IP). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 43

Modèle OSI: couches transport (4/4) • Le PDU de la couche réseau = « message » ou « segment » . Protocoles de la couche réseau : TCP, UDP, ICMP, SCTP, RTP, SPX, TCAP, DCCP, . . . TCP Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 44

Modèle OSI: couches 5 • Couche session: session Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 45

Modèle OSI: couches session (1/3) Rôle: • Gestion (organisation et synchronisation) des échanges Gestion entre tâches distantes. tâches • Elle établit une liaison entre les deux programmes d'application et commande leur dialogue • déterminer qui doit émettre à l'instant 't' (gestion du jeton) Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 46

Modèle OSI: couches session (2/3) Services (1/2): • établir une liaison entre les deux programmes d'application et commande leur dialogue. • ouvrir et fermer des sessions entre les utilisateurs distants. – Avant de communiquer, elle s'assure que l’utilisateur que l’on veut atteindre est bien présent. – détermine si toutes les données pertinentes ont été reçues pour la session afin d' interrompre la réception et la transmission de données. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 47

Modèle OSI: couches session (3/3) Services (2/2): • insérer des points de reprise dans le flot de données pour points de reprise pouvoir reprendre le dialogue après une panne. • réaliser le lien entre les adresses logiques et les adresses physiques des tâches réparties. • faire de telle sorte à pouvoir transmettre des informations en multipoints (étoile ou diffusion), car les services transport sont des services de communication point à point. • Protocoles de la couche session : RPC, Netbios, ASP Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 48

Modèle OSI: couches 6 • Couche présentation: présentation Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 49

Modèle OSI: couches présentation (1/2) Rôle: • Coder les données applicatives et rendre l'information compatible entre les tâches communicantes. Convertir les données applicatives manipulées par les onvertir programmes en un ensemble d'octets transportés par le réseau. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 50

Modèle OSI: couches présentation (2/2) Services: • Convertir les données applicatives manipulées par les onvertir programmes en un ensemble d'octets transportés par le réseau. • Donner une signification aux données: Les couches inférieures transportent des octets bruts sans se préoccuper de leur signification (les textes, nombres. . . n'ont aucune signification pour elles). • + Convertir les données, les reformater, les crypter et les compresser. • Protocoles de la couche présentation : XDR, ASN. 1, SMB, AFP Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 51

Modèle OSI: couches 7 • Couche application: application Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 52

Modèle OSI: couches application (1/2) Rôle: • Dernière couche du modèle OSI. • = point de contact entre l'utilisateur et le réseau contient l'ensemble des applications qui apportent à l'utilisateur les services de base offerts par le réseau (transfert de fichier, messagerie, transfert de la voix, telnet. . . ). • S’intéresse à la sémantique des donnée (couches de 2 à 5 transportent : octets bruts, couche présentation: syntaxe, couche application sémantique). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 53

Modèle OSI: couches application (2/2) Protocoles de la couche application : • Pas beaucoup de méthodes qui assurent les fonctions des couches 2 à 6 pas beaucoup de protocoles dans ces couches. • Couche application: grande variété de méthodes qui assurent ses fonctions contient beaucoup de protocoles {HTTP, SMTP, SNMP, FTP, Telnet, NFS, Gopher, SSH, HTTP NNTP, DNS, XMPP, POP 3, IMAP, IRC, Vo. IP, Web. DAV, SIMPLE, . . . } Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 54

Modèle OSI: Relation entre couches (1/2) • Chacune des couches du modèle OSI a des frontières communes avec ses deux couches voisines. • Les couches communiquent à travers ces frontières – A chaque fois qu'une couche 'n' transmet des données à la couche 'n-1' (vers le bas), elle leur ajoute des informations – A chaque fois qu'elle reçoit des données de la couche 'n-1' elle lui ôte ses propres informations à elle et transmet le reste à la couche 'n+1' (vers le haut). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 55

Modèle OSI: Relation entre couches (2/2) Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 56

Modèle OSI: OSI réduit (1/2) • Certains réseaux ont des contraintes très fortes (contraintes de sûreté ou du temps réel) : – réduire le nombre de couches à parcourir pour gagner du temps + – renforcer d'autres couches pour améliorer et garantir la qualité des communications. = « Modèle OSI réduit » . OSI réduit Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 57

Modèle OSI: OSI réduit (2/2) Modèle OSI réduit: contient généralement 3 ou 4 couches ( = couches inévitables): – Physique : nécessaire pour l'envoi de données sur le support de communication, – Liaison de données : gère et contrôle l’accès au médium. Nécessaire pour transformer la couche physique en une liaison exempte d'erreurs. (Elle est plus réduite que celle du modèle OSI, car elle n’offre pas de communication en mode connexion, communication en mode connexion – Réseau : permet à des unités localisées sur des sousréseaux distants de créer des liens et de communiquer, – Application : héberge les applications. (Elle englobe parfois les couches 5, 6 et 7 du modèle OSI). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 58

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 59

Architecture TCP/IP • ≠ modèle, • Prend son nom des deux principaux protocoles qui la constituent: – TCP (Transmission Control Protocol) TCP – IP (Internet Protocol). IP • Architecture TCP/IP : s'est imposée comme architecture de référence au lieu du modèle OSI, architecture de référence car elle est née d'une implémentation, et la normalisation OSI est venue ensuite. C'est son adoption quasi universelle qui a fait son adoption quasi universelle principal intérêt. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 60

Architecture TCP/IP: 4 couches Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 61

Architecture TCP/IP: couches 1 • Couche accès réseau : accès réseau Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 62

Architecture TCP/IP: couche accès réseau • Cette couche regroupe les fonctions deux couches les plus basses du modèle O. S. I (physique + liaison de données). liaison de données • Elle fournit le moyen de délivrer des données aux systèmes rattachés au réseau. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 63

Architecture TCP/IP: couches 2 • Couche internet : Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 64

Architecture TCP/IP: couche internet • • • Correspond à la couche 3 (réseau) du modèle OSI. = principale couche de cette architecture. Réalise l'interconnexion des réseau distant en mode non connecté. Se base sur le protocole IP (Internet Protocol). • – – • IP a pour but d'acheminer les paquets (datagrammes) indépendamment les uns des autres jusqu'à leur destination. routage individuel des paquets + mode non connecté les paquets peuvent arriver dans le désordre. Les ordonner est la tâche de la couche supérieure. Le protocole IP ne prend en charge ni la détection de paquets perdus ni la possibilité de reprise sur erreur. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 65

Architecture TCP/IP: couches 3 • Couche transport : transport Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 66

Architecture TCP/IP: couche transport (1/4) • • • Equivalente à la couche transport du modèle OSI. Assure l'acheminement des données, ainsi que les mécanismes permettant de connaître l'état de la transmission. Assure la fiabilité des échanges, fiabilité des échanges Veille à ce que les données arrivent dans l'ordre correct, Détermine à quelle application les paquets doivent être délivrés. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 67

Architecture TCP/IP: couche transport (2/4) La couche transport comporte 2 protocoles : – UDP (User Datagramme Protocol) – TCP (Transmission Control Protocol) Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 68

Architecture TCP/IP: couche transport (3/4) UDP (User Datagramme Protocol): – protocole particulièrement simple, Avantage: Un temps d’exécution court qui permet de tenir compte des contraintes de «temps réel» ou de limitation de place sur un processeur. Inconvénients: Non fiable (du point de vue sécurité): – fournit un service sans reprise sur erreur, – n’utilise aucun acquittement, – ne reséquence pas les messages et – ne met en place aucun contrôle de flux. Les messages UDP peuvent être perdus, dupliqués, remis hors séquence ou arrivés trop tôt pour être traités lors de leur réception Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 69

Architecture TCP/IP: couche transport (4/4) TCP (Transmission Control Protocol): • Ce protocole a en charge le découpage du message en datagrammes, le réassemblage à l’arrivée avec remise dans le bon ordre, ainsi que la réémission de ce qui a été perdu. le bon ordre réémission de ce qui a été perdu A l’inverse de UDP, TCP: • fournit une (plus ou moins) transmission fiable, transmission fiable • spécifie comment distinguer plusieurs connexions sur une même machine, • spécifie comment détecter et corriger une perte ou une duplication de paquets. • définit comment établir une connexion et comment la terminer. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 70

Architecture TCP/IP: couches 4 • Couche application : application Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 71

Architecture TCP/IP: couche application • Héberge la plupart des programmes et protocoles réseaux. Ces programmes fonctionnent généralement juste audessus des protocoles TCP et UDP et sont souvent associés à des ports bien définis (par défaut!). • C’est l’application la plus riche du point de vue nombre d'applications réseaux et services associés. • Elle englobe l'ensemble des couches {session + présentation + application} du modèle OSI. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 72

Architecture TCP/IP: Protocoles Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 73

Architecture TCP/IP: Principe d’encapsulation Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 74

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 75

Topologie des réseaux • C’est la manière d’interconnecter les unités du réseau. • Topologie en: – Bus – Anneau – Étoile – Arbre – Maille – Libre Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 76

Topologie en bus (1/3) • Toutes les stations sont reliées à un seul câble (généralement coaxial, Ethernet) connecté au serveur. • Configuration facile à mettre en oeuvre, mais facile extrêmement fragile, car si un problème fragile survient sur un point (ou une station) du réseau, c'est toute la suite du câble qui sera hors service. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 77

Topologie en bus (2/3) • Utilise le protocole CSMA/CD ( CSMA/CD Carrier sens Multiple Access /colision Detection, Accès multiple avec détection de porteuse et de collision). – Quand une entité A veut émettre elle se met à écouter le bus (CS). – Si une porteuse est détectée (bus utilisé), elle attend la fin de la communication, – sinon elle émet ses données sur le câble. – Durant cette émission A reste en écoute du câble pour détecter une éventuelle collision (CD). – Si une collision est détectée, chacune des deux machines concernées suspend immédiatement son émission et attend un certain temps aléatoire avant de réécouter le câble et de réémettre ses données. • Du point de vue risque, les données envoyées du point A vers le point C peuvent être accessibles au nœud B, et potentiellement altérées ou même déroutées. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 78

Topologie en bus (3/3) • Toutes les machines reçoivent le message envoyé. C'est au niveau de la couche 2 qu’elles décident de garder ou de rejeter ce message. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 79

Topologie en anneau (1/4) • Un seul chemin (double ou simple) relie les nœuds. Le circuit est fermé. L'information circule toujours dans le même sens. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 80

Topologie en anneau (2/4) • Chacune des machines doit attendre son tour pour émettre sur le réseau. • Pour émettre une machine doit être en possession d'un jeton • Jeton = message particulier que les machines se font passer les une aux autres. • Une fois une machine a envoyé ses données, elle rend le jeton disponible et le transfert à la machine suivante. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 81

Topologie en anneau (3/4) • Chacune des machines (sauf A) qui reçoivent le message émis par A le recopie immédiatement sur l'autre partie du câble et elle remonte au même l'autre partie du câble temps cette information jusqu'à sa couche 2 pour couche 2 voir si le message lui est destiné. Si ce n'est pas le cas, elle détruit ces informations. • Quand le message reviendra à la machine qui l'a émis. Celle-ci le compare avec celui qui a été envoyé pour détecter si une erreur est survenue lors de sa transmission. Si aucune erreur n'est détectée, le message est détruit Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 82

Topologie en anneau (4/4) • Sécurité: contrairement au réseau en bus, une rupture du câble dans un réseau en anneau est facilement contournée dans le cas d'un signal qui voyage dans les deux sens. • Présente le risque d’analyseur de protocole • Si une machine envoie le jeton vers une autre bloquée ou éteinte, le réseau sera arrêté. – Si, pour une raison ou une autre, ce jeton est perdu, des algorithmes spécifique existent pour sa régénération. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 83

Topologie en étoile (1/3) • Chaque nœud est connecté à un moyeu central et isolé des autres nœuds. • conçue essentiellement pour réduire le trafic que doivent affronter les machines, Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 84

Topologie en étoile (2/3) • 2 cas de transmissions: Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 85

Topologie en étoile (3/3) Sécurité: • Si le chemin qui relie les unités communicantes est sûr les communications sont sûres. – Il y a donc moins de risque d'exposition aux attaques par analyseur de réseau. • On doit contrôler l'accès physique au câblage, ainsi que l'accès physique et logique au serveur et au HUB (points vulnérables du réseau). Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 86

Topologie en arbre • Une architecture hiérarchisée où les données remontent l’arborescence puis redescendent. • Une panne sur une partie du réseau ne touche que les nœuds en dessous. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 87

Topologie en maille • Cette topologie est rarement utilisée (elle est utilisée seulement dans des laboratoires ou dans des réseaux particuliers), car elle nécessite beaucoup de câblage (n*(n-1)/2) câbles où n est le nombre de machines du réseau). – dans l’exemple ci-contre: 15 câbles. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 88

Topologie libre • C’est une combinaison des topologies précédentes. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 89

Point abordé: • Introduction à Internet • Introduction aux réseaux: définition, catégories de réseau, architectures de communication et normalisation • Le modèle OSI • L’architecture TCP/IP • Topologie des réseaux • Synthèse Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 90

Synthèse (topologie des réseaux) • Configuration maillée: pas utilisé car trop coûteuse, • Configuration en étoile: il faut prendre soin de l'élément central • Configuration en bus: n'est plus utilisée dans les réseaux locaux car très fragile, • Configuration en bus (avec CSMA/CD) ne convient pas à l'environnement temps réel, car deux machines peuvent monopoliser le bus, • Configuration en anneau (avec jeton) convient à l'environnement temps réel, car on peut calculer grâce au l'environnement temps réel jeton le délai maximum pour transmettre une information entre deux entités. Cette configuration nécessite plus de câble, car il faut reboucler la dernière machine sur la première. Se. RéCom, 2006 -2007 Ali Larab, Réseaux, Internet et Services 91