Rseaux Locaux Dessin ralis par Robert M Metcalfe
Réseaux Locaux Dessin réalisé par Robert M. Metcalfe pour présenter le concept Ethernet en 1976 (http: //www. ethermanage. com/ethernet. html) O. GAOUAR /A MILLE 1
Réseaux locaux : Ethernet l Caractéristiques F F Bus, contention Normes répandues : 10 Base. T , 10 Base F Nouvelle normes : 100 Base. TX, 100 Base. T 4, 100 Base. F Adressage MAC l Ethernet rapide - 100 b. T F 100 b. TX (2 paires en catégorie 5) F 100 b. T 4(4 paires en catégorie 3) F 100 b. FX (2 brins en F. O multimode) F Distances l Ethernet rapide 100 Vg-Any. Lan O. GAOUAR /A MILLE 2
Ethernet Commuté l Principes F 10 Mb/s par port F Table de commutation alimentée par auto-apprentissage F CV plusieurs liaisons simultanées à 10 Mb/s Segment Ethernet Matrice de commutation O. GAOUAR /A MILLE 3
Ethernet Commuté l Technologie F Commutation de trames à la volée (on the fly ou cut through) F Commutation de trames par validation ( Store and Forward ou buffered) ß optimisation avec circuit ASIC (Application Specific Integrated Circuit) par interface l Limitations F Taille de la table de commutation (mémoire) F Bande passante (anneau FDDI, segments ethernet, bus, matrice de commutation) F Surveillance des réseaux O. GAOUAR /A MILLE 4
Ethernet Commuté l Applications F micro-segmentation Serveur Concentrateur Ethernet Serveur Matrice de commutation O. GAOUAR /A MILLE 5
Ethernet Commuté l Applications F Collapsed-backbone F Réseaux virtuels F Remplace pont et routeur (routage limité) l Ethernet isochrone (temps réel : voix + images) F Norme 802. 9 - Isoenet. : RNIS pour le transport des données isochrones - Ethernet pour le transport des données Informatiques F Structure : Ethernet 10 Mbps + 96 canaux B à 64 Kbps + 1 canal 16 Kbps pour la signalisation F câblage en PT catégorie 5 (voir le cours complet fait par les collègues de Clermont-Ferrand sur le sujet du câblage) O. GAOUAR /A MILLE 6
Offre du marché : Switch Ethernet et Fast Ethernet ou commutateur de niveau 2 (http: //www. alumni. caltech. edu/~dank/fe/) l A quoi ça sert : F Segmenter le réseau et offrir sur chaque segment un accés à 10 ou 100 Mb/s F Constituer des groupes de travail logiques F Lien vers le backbone l Caractéristiques à vérifier : O. GAOUAR /A MILLE F Configuration (nb et nature des ports Ethernet, Fast Ethernet) F Autodetection F rapidité et mode de commutation en couche 2 (store and forward) F Lien backbone (ATM, Gigabit ethernet, FDDI. . . ) F Vlans (Par port, par @MAC. . . ) F Interopérabilité avec le backbone F Facilité de paramétrage des Vlan F Administration (SNMP, RMON, Telnet) 7 F Empilable, cascadable (uplink)
Offre du marché : Switch Gigabit Ethernet l A quoi ça sert : F Réseau fédérateur en mode trames pour applications trés gourmandes en bande passante F Norme 802. 3 z toujours en cours de normalisation l Caractéristiques à vérifier : F Configuration (nb et nature des ports Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) F Vlans (support 802. 1 q)) F Ecoulement des flux et gestion des priorités (802. 1 p) F câblage Fibre optique, PT F EN SAVOIR PLUS : une présentation de Gigabit Ethernet en PDF O. GAOUAR /A MILLE 8
Token ring l En savoir plus : token_ring. pdf O. GAOUAR /A MILLE 9
Token Ring l Caractéristiques F F Anneau, Jeton Normes 802. 5 (4 Mbps, 16 Mbps, 100 Mbps) Adressage MAC Jeton = trame spéciale : JK 000 l Composants Prises hermaphrodites Medium Attachement Unit Port Ring OUT Port Ring IN 8 ports lobe O. GAOUAR /A MILLE 10
Token Ring l Mise en oeuvre Bouclage MAU PT RI RO F. O RI O. GAOUAR /A MILLE RO RI RO 11
Token Ring commuté l Principe Commutateur Anneau fédérateur Anneaux Token ring O. GAOUAR /A MILLE 12
Token Ring commuté l Fonctionnalités F Validation de trame ou le plus souvent à la volée F Full duplex possible F Réseau virtuel de niveau 2 (création plus facile que sous Ethernet grâce au source routing) F micro-segmentation O. GAOUAR /A MILLE 13
Matériel O. GAOUAR /A MILLE 14
Matériel l Carte utilisateur F Protocole supporté (10 bt, 100 bt, FDDI, TR …) 1 Link. Buider F Connecteur : RJ 45, BNC, AUI, BNC+RJ 45 …DB 9(TR), STFMS 24 ports : 24 F Transceiver AUI-RJ 45 l Les concentrateurs (Hub) F Empilable (stackable) + port backbone F Concentrateurs modulaires ou chassis O. GAOUAR /A MILLE ports TP Hub STATUS 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 TP Hub 15 TP Hub
Matériel l Serveurs de terminaux F Connecter des terminaux passifs asynchrones sur un serveur connecté à Ethernet F Principe : faire des trames Ethernet avec les caractères reçus sur la ligne asynchrone F Protocoles supportés : TCP/IP, Telnet, LAT. F Avantage : terminal pas cher F Exp : Decserver de Digital Serveur de Tx O. GAOUAR /A MILLE Serveur 16
Interconnexion O. GAOUAR /A MILLE 17
Interconnexion : Hiérarchie des passerelles Application O. GAOUAR /A MILLE Passerelle applicative Présentation Convertisseur de présentation Session Convertisseur Session Transport Relais de transport Réseau Routeur Liaison Pont Physique Répéteur 18
Interconnexion : Besoins P WAN IP WAN DSA S 5 R R R S 4 R WAN X 25 PC 1 O. GAOUAR /A MILLE S 1 PC 2 S 3 S 2 19
Interconnexion : REPETEURS l Principes de base F Niveau 1 de l'OSI F Répétition et regénération du signal au bout d'une distance fonction du cablâge utilisé l Limite F 2500 m au maximum entre 2 stations l Nom commun du répéteur = Hub l Offre du marché : Hubs empilables, Chassis O. GAOUAR /A MILLE 20
Interconnexion : Répéteurs Hub TP Hub STATUS 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 P TP Hub STATUS 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 O TP Hub STATUS A D 1 X 2 X 3 X 4 X 5 X 6 X 7 X 8 X 9 X 10 X 11 X 12 N M T Serveur PC O. GAOUAR /A MILLE Châssis 21
Interconnexion : Ponts l Principes de base F Niveau 1 -2 de l'OSI (normes LAN) F Pas d'encapsulation des trames F Transparent F Auto-apprentissage F Filtreurs O. GAOUAR /A MILLE 22
Interconnexion : Ponts l Types de ponts F Ponts homogènes (Niveaux 1 et 2 identiques) ßRoutage des trames F Ponts hétérogènes (Niveaux 1 et 2 différents) ßConversion + routage des trames l Pont local - Pont distant P PPP Frame relay Lapb = sorte de HDLC O. GAOUAR /A MILLE 23
PPP : Point to Point Protocol (voir http: //abcdrfc. free. fr/rfc-vf/rfc 1661. html) l Un format de trame de type HDLC l Un protocole de contrôle de liaison qui active une ligne, la teste, négocie les options et la désactive lorsqu’on n’en a plus besoin (Protocole LCP : Link Control Protocol) l Une façon de négocier les options de la couche réseau indépendamment du protocole de couche réseau à utiliser. Un NCP (Network Control Protocol) différent pour chaque couche supportée. ETTD O. GAOUAR /A MILLE Routeur 24
PPP : Point to Point Protocol l Format de la trame PPP (mode non numéroté) 1 ou 2 ou 4 o 01111110 1111 00000011 Protocole Charge Utile Contrôle 011111 Fanion Adresse. Commande Fanion • Protocole : indique quel est le type de paquet contenu dans « char • Protocoles commençant par 0 : protocoles réseau (IP, IPX, App • Protocoles commençant par 1 : protocoles contrôles réseau (LC • Charge utile : valeur par défaut 1500 octets • La longueur des champs protocoles et contrôles sont négociab l’établissement de la liaison (LCP) O. GAOUAR /A MILLE 25
PPP : Point to Point Protocol l Diagramme simplifié des phases d’une liaison PPP Accord des deux parties / options Établissement Détection porteuse Mort Échec Authentification réussie Échec Réseau Perte de porteuse Configuration NCP Ouverture Terminaison Terminé O. GAOUAR /A MILLE 26
PPPo. E, PPPo. A, etc PPPo. E : PPP over Ethernet PPPo. A : PPP over ATM Principe : la machine est directement connectée au réseau avant la procédure d’identification Dans l’ordre : - La liaison est établie (éventuellement indirectement comme dans le cas d’ADSL qui établit une adaptation ethernet-atm) - L’identification est faite pour pouvoir exploiter les possibilités du réseau (c’est le provider qui autorise ou non) - Lien vers la RFC PPPo. E (une introduction pour linux) O. GAOUAR /A MILLE 27
Frame Relay (solution FT remplaçant X 25) l Protocoles mis en œuvre Couches 3 -7 Protocole de bout en bout couche 2 de flux, acquittement, correction erreurs Couche 2 Couche. Contrôle 2 haut Lap D (core) Couche physique O. GAOUAR /A MILLE 28
Le Tunneling (synthèse) l Les protocoles précédents (PPPo. E, PPo. A, Frame Relay) exploitent le principe du tunneling… F qui consiste à transporter un protocole dans un autre… F ce qui nécessite l’encapsulation des « paquets » représentatifs d’un protocole dans d’autres paquets relevant d’un autre protocole F qui est « transparent » pour le protocole transporté (pas d’altération, ni de service demandé entre les uns et les autres) F qui peut être utilisé à n’importe quel niveau… ß IP dans du PPP ßPPP dans de l’ATM ßPPP dans de la trame ethernet ßIPV 6 dans du IPV 4 F qui est utilisé pour garantir un niveau de sécurité que ne procurerait pas le protocole transporté (IPSec par exemple) En savoir plus…. [cliquer ICI pour une copie locale d’une 29 O. GAOUAR page de http: //www. securiteinfo. com/crypto/tunnel. shtml] /A MILLE
Interconnexion : Ponts - Schéma fonctionnel Pontage au niveau MAC 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 1 O. GAOUAR /A MILLE LLC + MAC 2 1 1 30
Interconnexion : Ponts - Segmentation R 1 R 2 R 3 Exemple : Chassis O. GAOUAR /A MILLE 31
Interconnexion : Ponts - Auto. Apprentissage Table 1 A, B Table 3 A C B D 1 3 2 4 E F G H Table 2 Table 4 C O. GAOUAR /A MILLE 32
Interconnexion : Ponts -Spanning tree B A D O. GAOUAR /A MILLE D C 2 1 E 2 1 BOUCLE C E 3 F G ARRET d'UN PONT 33
Interconnexion : Ponts- Source Routing Retransmission des trames découvertes l Technologie d'origine 802. 5 Destination Source L 3, P 1 LAN 3 LAN 1 L 2, P 2 L 3, P 3 P 2 LAN 2 Voir aussi LSRR : Loose Source Record Routing O. GAOUAR /A MILLE 34 L 2, P 2 L 3, P 3
Interconnexion : Routeurs l Fonctions F Routage par l'adresse réseau F Niveaux 1 -3 F Redirection de trames avec encapsulation ou non F Fournit les services du protocole routé F Trafic broadcast isolé F Pas de transport des en-têtes LAN sur le WAN F Priorité des flux, filtrage O. GAOUAR /A MILLE 35
Interconnexion : Routeurs-schéma fonctionnel 7 7 6 6 5 5 4 O. GAOUAR /A MILLE programme de routage 4 36
Interconnexion : Protocoles de routage l Algorithme de routage l Protocoles du monde OSI F Intradomaine : ES-IS, IS-IS F Interdomaine : IS-IS l Protocoles du monde Internet Aire N° 1 F Intradomaine : RIP, OSPF, IGRP(CISCO) F Interdomaine : EGP, BGP. Ri Ri Rb Rb Rb Ri Aire backbone N° 0 Aire N° 10 Aire N° 20 O. GAOUAR /A MILLE 37
Interconnexion : Comparaison RIP-OSPF l Calcul des routes F RIP : Nb de sauts F OSPF : plusieurs paramètres : débit des liens, coût des liens, charge. . . l Diffusion des tables de routage F RIP : intégralité des tables (toutes les 30 s) F OSPF : intervalles de routes (ranges) l Mise en oeuvre F RIP pour petits réseaux O. GAOUAR /A MILLE 38
Protocoles associés aux réseaux locaux O. GAOUAR /A MILLE 39
Protocoles associés aux réseaux locaux : Architecture Logique des micros en réseau Applications OSI 5 -7 Système D'exploitation Réseau Redirecteur/Serveur Interface Netbios, socket , RPC. . . OSI 2 -4 OSI 1 O. GAOUAR /A MILLE Protocoles de communication Interface Réseau 40
Protocoles associés aux réseaux locaux : Architecture Logique du modèle client/serveur CLIENT Applications Système D'exploitation SERVEUR Applications Système D'exploitation Réseau Redirecteur Serveur Interface Netbios, socket, . . Protocoles de communication Interface Réseau O. GAOUAR /A MILLE 41
Protocoles associés aux réseaux locaux : Environnement NT Applications Win 32 Applications Windows 3. x Windows Sockets Interface Windows Sockets 32 bits Interface Windows Sockets 16 bits Applications distribuées Win 32 Windows Sockets Interface RPC Applications 16/32 bits Netbios Interface Netbios Applications de productivité Fonctionnalités réseau Windows NT TDI Réseau et transport (Netbeui, IPX/SPX, TCP/IP, APPLETALK, . . . ) NDIS Ethernet, Token ring O. GAOUAR /A MILLE 42
Protocoles associés aux réseaux locaux : TCP/IP (voir le support PDF du CNRS ICI!) Message fragments Datagrammes (paquets IP) En tête IP Trame LLC En tête LLC MAC Trame MAC En tête MAC O. GAOUAR /A MILLE 43
Trame MAC 802. 3 (CSMA/CD) Min = 64 bits, Max = 1518 bits Donnéesbourrage Crc (4) X 32+ X 26+X 23+X 22+X 16+X 12+X 11+X 10+X 8+X 7+X 5+X 4+X 2+1 Longueur des données Adresse source (6 octets) Adresse destination (6 octets) Début de trame (SFD Starting Frame Delimiter : 1 octet 101010 Préambule (7 octets à 1010) synchronisation H en début de t O. GAOUAR /A MILLE 44
Adressage MAC I/G U/L 46 bits U = 0 Adresse Universelle (plusieurs réseaux) L = 1 Adresse Locale par administration des adresses Propres aux réseaux locaux. I = 0 = Adresse Individuelle G = 1 = Adresse de groupe O. GAOUAR /A MILLE 45
Exemples d’affectations d’adresses l 00: 0 C l 00: 1 D l 08: 00: 20 l 08: 00: 2 B l 08: 00: 5 A Cisco Cabletron Sun DEC IBM l FF: FF: FF: FF tous les bits sont à 1, broadcast F Le broadcast est filtré dans les couches hautes… l Adresses de multicast F 01 -00 -5 E-00 -00 -00 à 01 -00 -5 E-FF-FF-FF Internet Multicast F Le multicast est traité au niveau MAC O. GAOUAR /A MILLE 46
Partie LLC de la trame Spécialisation du format HDLC 01111110 CRC Données (un datagramme IP) 0 N(S) P/F N(R) « adresse source » S S S S C/R Commande / Réponse « adresse destination » D D D D I/G Individuel/Groupe O. GAOUAR /A MILLE 47
Architecture simplifiée du réseau internet Lignes Vers l’Asie Lignes transatlantiques États-Unis Réseau Régional Europe Réseau national Routeurs IP Réseau SNA (ibm) « Tunnel » IP Réseau IP Bus à jetons O. GAOUAR /A MILLE Réseau IP Anneau à jeton 48 Réseau IP bus éthernet
Le protocole IP l Notion de datagramme l Dans beaucoup de documents, les datagrammes sont appelés paquets… l Les octets de poids fort sont émis les premiers l Indépendance vis-à-vis des protocoles de plus bas niveau l La couche transport (au dessus) reçoit un flux de données (d’une application) et le tronçonne en datagrammes IP. l La taille maxi est de 64 ko. Taille moyenne: 1, 5 ko (taille d’une trame!) l Les datagrammes peuvent donc être redécoupés pour s’adapter à la taille maxi d’une trame l Les morceaux de datagramme sont assemblés à l’arrivée et le datagramme complet est fourni à la couche transport l La couche transport reconstitue un flux de données 49 (vers une application) O. GAOUAR /A MILLE
En-tête IP Version Lg-ent. Type de service Identification Durée vie Protocole Longueur totale Flag. Déplacement fragment Contrôle d’en-tête Adresse source Adresse de destination Options…. . (longueur variable) O. GAOUAR /A MILLE 50
Les adresses IP l Chaque ordinateur et chaque routeur du réseau Internet possède une adresse F IP = Identifiant Réseau + Identifiant ordinateur) l 5 catégories d’adresse A 0 Id. réseau B 10 C 110 Id. réseau D 1110 Adresse multidestinataire E 11110 O. GAOUAR /A MILLE Id. ordinateur Id. réseau Id. ordinateur Réservé… 51
Adresses particulières IP l Tout à zéro (cet ordinateur, mais seulement au démarrage: ne constitue pas une adresse valide) l Id-réseau tout à zéro et un Id-ordinateur particulier (Un ordinateur sur « ce » réseau) (au démarrage, pas une adresse valide) l Tout à 1 : Diffusion limitée au réseau de rattachement (pas une adresse valide) l Id-réseau valide et id-ordinateur avec tous ses bits à 1 (diffusion dirigée vers les ordi du réseau) l 127. 0. 0. 1 : rebouclage vers l’ordi lui-même (ne transite jamais sur le réseau). O. GAOUAR /A MILLE 52
Les sous-réseaux (Subnets) l Une machine appartient à un « réseau » (idréseau fait partie de son identificateur). l Le découpage en sous-réseau permet de structurer un réseau tout en étant « vu » comme un seul réseau par Internet. l Notion de masque de sous-réseau B 10 Id. réseau Id. ordinateur Sous-réseau No ordinateur Masque 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 O. GAOUAR /A MILLE 53
Sous-réseau (le rôle des routeurs) l Normalement, chaque routeur possède une table comprenant un certain nombre de couples (id-réseau, 0) et de couples ( « ce réseau » , id-ordinateur). Le premier permet de trouver comment accéder à un réseau distant, le second à un ordinateur local. l Si le réseau ne figure pas dans la table, le datagramme est routé vers un autre routeur (par défaut) qui devrait avoir des tables plus vastes ou complémentaires. l En cas de sous-réseaux, il s’agit d’une table de triplets (id-réseau, sous-réseau, 0) et ( « ce réseau » , « ce sousréseau » , id-ordi/sous-réseau) l Il faut donc faire un « ET » entre l’adresse IP complète et le masque de sous-réseau pour identifier idréseau+sous-réseau. l On « perd » des adresses ! (en effet, les ordi tout à 0 et tout à 1 restent « réservés » dans un sous-réseau…) O. GAOUAR /A MILLE 54
Interconnexion : Routeurs l Fonctions F Routage par l'adresse réseau F Niveaux 1 -3 F Redirection de trames avec encapsulation ou non F Fournit les services du protocole routé F Trafic broadcast isolé F Pas de transport des en-têtes LAN sur le WAN F Priorité des flux, filtrage O. GAOUAR /A MILLE 55
Interconnexion : Routeurs-schéma fonctionnel 7 7 6 6 5 5 4 O. GAOUAR /A MILLE programme de routage 4 56
Interconnexion : Protocoles de routage l Algorithme de routage l Protocoles du monde OSI F Intradomaine : ES-IS, IS-IS F Interdomaine : IS-IS l Protocoles du monde Internet Aire N° 1 F Intradomaine : RIP, OSPF, IGRP(CISCO) F Interdomaine : EGP, BGP. Ri Ri Rb Rb Rb Ri Aire backbone N° 0 Aire N° 10 Aire N° 20 O. GAOUAR /A MILLE 57
Interconnexion : Comparaison RIP-OSPF l Calcul des routes F RIP : Nb de sauts F OSPF : plusieurs paramètres : débit des liens, coût des liens, charge. . . l Diffusion des tables de routage F RIP : intégralité des tables (toutes les 30 s) F OSPF : intervalles de routes (ranges) l Mise en oeuvre F RIP pour petits réseaux O. GAOUAR /A MILLE 58
Protocole ICMP (Internet Control Message Protocol) l Niveau réseau l Rapporte les incidents (ou permet les tests) l Principaux messages: F Destination inconnue : datagramme impossible à acheminer F Temps expiré : durée de vie passée à zéro F Reroutage : indication de changement de route F Demande d’écho (Ping !) F Renvoi d’écho (réponse de Ping) F Demande d’horodate F Réponse d’horodate F Test du numéro de réseau de rattachement et réaction à des adressages synonymes sur le même réseau O. GAOUAR /A MILLE 59
Protocole ARP (Address Resolution Protocol) l Si une station émet sur un autre réseau que le sien, elle envoie le datagramme vers le routeur (gateway) l Si une station émet sur son réseau (ce qui arrive systématiquement à un moment où à un autre), elle doit trouver l’adresse physique (MAC) pour acheminer le datagramme l ARP consiste alors à envoyer en diffusion (niveau MAC et IP) sur son réseau un datagramme d’interrogation à toutes les autres stations (Qui a cette adresse IP ? ) l La station qui se reconnaît renvoie un datagramme d’identification avec son adresse MAC l Le datagramme à envoyer est alors encapsulé dans la trame avec les bonnes adresses MAC (destination et source) l Pour éviter de recommencer à chaque trame, les stations mémorisent dans un « cache MAC » l’information. l Plutôt que de le faire quand on a besoin d’envoyer une trame, chaque station peut envoyer une « trame de présentation » au démarrage qui permet à toutes les autres stations de mettre la relation IP/MAC dans leur propre cache (refait en cas de changement de carte!) l Le routeur (cas des sous-réseaux) peut relayer la demande d’identification en la reprenant à son compte (la station source mettra l’adresse physique du routeur en face de l’adresse IP destination). L’identification se fait alors de proche en proche. Chaque routeur « représente » alors toutes les machines du réseau (ou des autres réseaux d’ailleurs) l Beaucoup de variantes ARP plus ou moins optimisées disponibles O. GAOUAR /A MILLE 60
Un algorithme classique de routage : routage par informations d’état de lien (Link State Routing) l Un routeur fonctionnant selon ce principe doit : F Découvrir ses voisins et apprendre leur adresse réseau respective ß Les routeurs situés au bout de ses lignes fournissent des informations de routage (nom, adresse IP, . . ). [HELLO] F Mesurer le temps d’acheminement vers chacun de ses voisins ß Utilisation du datagramme spécial [ECHO] F Construire un datagramme spécial disant tout ce qu’il vient d’apprendre ß Identité routeur source, numéro séquence, âge du datagramme , liste des routeurs voisins F Envoyer ce datagramme spécial à tous les autres routeurs du sous-réseau ß Si un datagramme spécial n’a pas encore été reçu, il est retransmis à tous les voisins du récepteur, sinon il est détruit. ß Si un datagramme arrive avec un numéro de séquence obsolète, il est également détruit, sinon la mise à jour est effectuée et la retransmission assurée. ß Si le datagramme est trop ancien, il est détruit. F Calculer le plus court chemin vers tous les autres routeurs (Dijsktra) ß Construction du graphe complet du sous-réseau / datagrammes spéciaux reçus. ß Mise à jour des tables de routage ß Reprise du routage O. GAOUAR /A MILLE 61
Application du routage : le protocole OSPF l Réseau internet = {réseaux privés, réseaux publics, routeurs} l Chaque réseau peut utiliser sa propre stratégie de routage l Il existe donc un routage interne (Interior Gateway Protocol : IGP) et un protocole de routage externe –entre systèmes autonomes- (Exterior Gateway Protocol: EGP) l En 1990, un protocole IGP standard fut adopté pour Internet sous le nom OSPF (Open Shortest Path First) F Protocole ouvert: non lié à un propriétaire, F Accepte une variété de métriques : distances métriques, délais, débits, …, F Algorithme dynamique, capable de s’adapter aux changements topologiques, F Acceptation du routage par « type de service » (particulier au traitement du champ service du datagramme IP), F Réalisation d’un équilibrage de charge (ne pas utiliser exclusivement le meilleur chemin, mais aussi le deuxième, le troisième, …), F Gérer une topologie hiérarchique (les « bords » du réseau sont O. GAOUAR organisés en arbre alors que le centre est en graphe), 62 /A MILLE F Gestion d’un niveau de sécurité destiné à éviter l’attaque des
Protocole OSPF l Trois types de connexions sont gérés: F liaisons point à point entre deux routeurs F Réseaux multi-accès à diffusion (réseaux locaux – LAN) F Réseaux multi-accès sans diffusion (réseaux publics et privés – WAN) l Un réseau multiaccès est un réseau qui contient plusieurs routeurs, chacun communicant directement avec les autres l Le réseau est représenté par le graphe de connexion (2 arcs entre chaque point) l Chaque arc à un poids (métrique) W 1 A B L 1 O. GAOUAR /A MILLE C D J W 2 E F G H I L 2 W 3 63
Protocole OSPF l Le réseau peut être constitué de très nombreux routeurs: F Découpage en zones numérotées regroupant des réseaux contigus et des routeurs. Les zones ne se chevauchent pas. F A l’extérieur d’une zone, sa topologie est inconnue, F Il existe une zone « 0 » appelée zone « épine dorsale » . Toute autre zone est connectée à cette épine dorsale, soit directement, soit par un tunnel (emprunt d’un réseau 3 2 autonome 1 pour l’atteindre, mais considéré comme 4 un arc avec un seul poids) 0 5 O. GAOUAR /A MILLE 6 7 64
Protocole OSPF l A l’intérieur d’une zone F chaque routeur dispose d’une base de données topologique (informations d’état des liens) FMême algorithme du plus court chemin FUn routeur au moins connecté à l’épine dorsale FSi un routeur est connecté à deux zones, il doit exécuter l’algo du plus court chemin pour les deux zones séparément FLe routage par type de service est fait au moyen de graphes étiquetés avec des métriques différentes (délai, débit et 65 O. GAOUAR fiabilité) /A MILLE
Protocole OSPF l En fonctionnement normal, 3 types de chemins: F Chemin intra-zone: le plus simple, puisque chaque routeur d’une zone connaît la topologie de la zone F Chemin inter-zone demande 3 étapes: ßAller de la source vers l’épine dorsale (dans la zone source) ßTransiter à travers l’épine dorsale jusqu’à la zone de destination ßTransiter dans la zone destination jusqu’à la destination F Chemin inter-systèmes autonomes ßDemande un protocole particulier (BGP : Border Gateway Protocol) l 4 types de routeurs F Internes à une zone F Interzones (boarder routers) O. GAOUARF Fédérateurs (backbone routers) /A MILLE F Inter-systèmes autonomes (boundary routers) 66
Protocole OSPF l Relations entre systèmes autonomes, épine dorsales et zones dans OSPF Routeur fédérateur Routeur inter-zones Protocole EGP Épine dorsale Système autonome Routeur intra-zones. Zone Routeur inter-systèmes autonomes O. GAOUAR /A MILLE 67
Le protocole OSPF l Algorithme des états de liens l Messages utilisés F HELLO: permet de découvrir les routeurs voisins F Mise à jour état de lien; Information fournie à la base de données topologique F Accusé de réception de mise à jour: acquittement par le routeur qui a reçu le message de mise à jour F Description de lien: la base de données topologiques fournit les informations d’état de liens à qui lui demande F Demande d’état de lien: demande d’information à la base de données topologiques sur un partenaire O. GAOUAR /A MILLE 68
Le protocole BGP (Boarder Gateway Protocol l Les systèmes autonomes interconnectés peuvent avoir des stratégies de routage différentes, l BGP est un protocole de type EGP, alors que OSPF est de type IGP. l La stratégie de routage inter-systèmes autonomes relève plus de considérations politiques, économiques ou de sécurité que de performances… l Du point de vue d’un routeur BGP, le monde est constitué d’autres routeurs BGP interconnectés par des moyens de communications l Le chemin exact pour chaque aller du routeur à la destination O. GAOUARF /A MILLE exemple sur la diapositive suivante 69
BGP : exemple d’info de routages C B D A F E I G H J Infos fournies à F par ses voisi pour aller à D : • De B: j’utilise BCD • De G: j’utilise GCD • De I : j’utilise IFGCD • De E: j’utilise EFGCD F choisit un chemin conforme à sa stratégie et minimisant la distance po destination. O. GAOUAR /A MILLE 70
Protocoles associés aux réseaux locaux : Netbeui l Extension de couche liaison l Encapsulation des commandes Netbios Trame Netbeui Trame LLC Data Netbios En tête LLC Trame MAC En tête MAC O. GAOUAR /A MILLE (paquet) Mac 71
Protocoles associés aux réseaux locaux : Netbios l De moins en moins présent dans les environnements de réseaux locaux l Interface de niveau session pour TCP/IP, IPX/SPX, Netbeui, . . . Interface de Session Netbios TCP SPX Netbeui XNS IP IPX LAN's (Ethernet, Token ring) O. GAOUAR /A MILLE 72
Protocoles associés aux réseaux locaux : Netbios l Service en mode connecté (Session) et non connecté (Datagramme) l Service de nommage sur chaque station l Protocole non routable l Mal adapté aux WAN (Timeouts) O. GAOUAR /A MILLE 73
Protocoles associés aux réseaux locaux : Environnement Netware • OS (non premptif) – – Serveur : spécifique NOVELL Portable netware : Unix, OS 2 Client (MS-DOS, Windows NT, Mac, OS 2, Unix) Support SMP • Protocoles : • • (TCP/IP (sans les services), Netbeui, IPX/SPX, Apple talk) Dialogue Client-Serveur en NCP (Netware Core Protocol) Diffusion des services en SAP ( Service Advertisement Protocol) Routage : NLSP (Netware Link Services Protocol) • API (Api spécifiques à IPX/SPX, pour développer des NLM, APPC, Named pipes, RPC , sockets. . . ) • Adressage IPX = ID réseau (4 octets) + ID Nœud (6 octets de l ’@ MAC) + ID socket (2 octets) O. GAOUAR /A MILLE 74
Protocoles associés aux réseaux locaux : Environnement Netware Services Netware : NLM TLI Réseau et transport TCP/IP, IPX/SPX, Appletlak ODI Ethernet, Token ring O. GAOUAR /A MILLE 75
Protocoles associés aux réseaux locaux : Intégration NT dans l'environnement Netware l Transport compatible IPX: NWlink l Passerelle Netware : NWG O. GAOUAR /A MILLE 76
Mise en oeuvre O. GAOUAR /A MILLE 77
Introduction l Paramètres clés · Veille technologique · existant · contraintes · besoins des utilisateurs ! l Methodologie ? · variétés des contextes, nb de paramètres · Etapes du projet · architecture logique : Volumétrie, typologie des flux, distribution des flux · architecture physique : cablâge, équipements, chaîne de liaison O. GAOUAR /A MILLE 78
Terminologie Acronyme Signification Application RLE Réseau Local d’Etage Réseau local fédérant les connexions des utilisateurs RLSI Réseau Local de Salle Informatique Réseau local situé en salle machine et fédérant les connexions de systèmes RFS Réseau Fédérateur de Site Réseau fédérant les flux des différents RLE CME Commutateur d’Etage Implémente physiquement le RLE CMF Commutateur Fédérateur Implémente physiquement le RFS R, P Routeur, Pont Assure l’interconnexion des réseaux par Routage ou Pontage LTE Local Technique d’Etage Local abritant le système de câblage de l’étage LTG Local Technique Général Local fédérant toutes liaisons en provenance des locaux techniques et des salles informatiques. O. GAOUAR /A MILLE 79
Architecture Distribuée Des routeurs ou des ponts interconnectent les RLE avec le RFS R, P Un réseau fédérateur parcourt tous les étages RFS R, P O. GAOUAR /A MILLE RLE RLSI 80
Architecture Distribuée · Facilité de mise en oeuvre. · Peu coûteux · Convient pour des moyennes installations (flux locaux) · Ne convient pas aux grandes installations : · brassage complexe au LTE · Bande passante du réseau fédérateur (Si 20% de flux externe au RLE => avec RFS FDDI 100 mb/s on interconnecte 50 RLE ethernet ou TR) · Solution qui évolue difficilement avec l’organisation de l’entreprise(une réorganisation tous les 18 mois). Des flux confinés localement doivent transiter d’un réseau à un autre. O. GAOUAR /A MILLE 81
Architecture Centralisée : Collapsed backbone Des CME relient le RLE d ’étage au CMF Les RLE sont constitués de concentrateurs classiq Lien 100 bt, FDDI, ATM. . . CME RLE RLE RFS CMF O. GAOUAR /A MILLE RLSI Commutateur de grande capacité. Connexion directe des serveurs en 100 bt, FDDI, ATm 82
Architecture Centralisée · Centralisation de la gestion du réseau · Convient aux petites, moyennes et grandes installations · Petites : 2 à 8 réseaux - fédération par routeur · moyennes : 8 à 15 réseaux - fédération par Commutateur · Grandes : Plus de 15 réseaux - fédération par Châssis modulaire · brassage simple au LTE · Bande passante du réseau fédérateur importante (Giga) · Solution qui évolue facilement avec l’organisation de l’entreprise. Les flux locaux transitent facilement (Routage ou commutation) d’un réseau à un autre. O. GAOUAR /A MILLE 83
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