I- Introduction
La télécommunication réalise la transmission de différents typesd’information: voix, vidéo, données, …etc
� La Communication entre ordinateurs – téléinformatique – est uneapplication de la télécommunication au domaine de l’informatique.
� Téléinformatique: exploitation à distance de systèmes informatiques grâce à l’utilisation de dispositifs de télécommunication
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Un réseau d’ordinateurs est un ensemble de stations « autonomes » (hôtes) connectés entre eux par un réseau (ou un sous réseau) et pouvant échanger des informations (texte, son, image…) Les stations peuvent être des ordinateurs, imprimantes etc.
� La connexion nécessite � des nœuds de communications (ex. routeurs, commutateurs, etc) dont
le but est d’aiguiller les paquets d’information vers les autres nœuds� des liens de communications (supports) qui assurent le transfert des
paquets entre deux nœuds
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� Les buts d’un réseau sont:� Disponibilité: les programmes et les ressources seront disponibles pour
tout usager du réseau peu importe l’endroit où il se trouve.
� Économie: un réseau permet une économie de ressources de communications
� Fiabilité: amélioration de la fiabilité en ayant plusieurs chemins de communication possibles et plusieurs moyens de calculs disponibles.
� Communications: amélioration de la communication personnelleISIma 2010/1011
Dans un réseau, on doit être capable de :
� Établir (et terminer) une connexion avec une autre machine.
� Identifier la source et la destination (adressage).
�Assurer un transfert de données:
� Simplex : une seule direction.
� Duplex : deux directions.
� Half duplex : deux directions à l'alternat.
Problèmes liés au réseau
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� Half duplex : deux directions à l'alternat.
� Pouvoir détecter et corriger des erreurs.
� Remettre les données en ordre. Des noeuds n’envoient pas les messages dans l’ordre où ils les ont reçus.
� Synchroniser un émetteur rapide et un récepteur lent (contrôle de flux).
� Effectuer un routage lorsqu'il y a plusieurs chemins possibles vers la destination.
� Contrôler la charge du réseau.
� etcISIma 2010/1011
� ETTD: (Equipement Terminal de Transmission de Données) désigne
l’équipement informatique qui génère les données à transmettre et qui traite les
Machine A Adaptateur
ETTDETTD
Support de
transmissionETCD ETCD
Circuit de données
Machine BAdaptateur
Principes de la Transmission des Données
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l’équipement informatique qui génère les données à transmettre et qui traite les
données reçues (Ordinateur, Serveur, Imprimantes …).
� ETCD: (Equipement Terminal de Circuit de Données) est placé à chaque
extrémité du support de transmission : adapte le signal à transmettre aux
caractéristiques du support physique.
� Si la transmission est en bande de base
ETCD = CoDec (Codeur/Decodeur)
� Si la transmission par modulation
ETCD = Modulateur/Démodulateur (Mo/Dem)ISIma 2010/1011
� Les débits de transmission : Débit = rapidité de la transmission
� f (équipements E/R, de la distance et du type de support) pour une certaine qualité de transmission.
� Unités : Bits/s, Kbits/s,…,Mbits/s
� Les erreurs de transmission : pas de fiabilité totale dans la transmission.
� Valeur quantifiable = Taux erreur sur le bit
Exemples : 10-5 pour les lignes téléphonique10-7 cable coaxial ; 10-10 fibre optique
Principales caractéristiques de la TD
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10 cable coaxial ; 10 fibre optique
� Les délais : la transmission des données n’est pas instantanée
� Cas des réseaux maillés : constitué de plusieurs délais
� Le délai d’injection : dépend du débit du support et de la taille des données� Le délai de propagation
� Le délai d’attente : quand le commutateur est occupé, les unités en cours doivent attendre
� Le délai de traitement : fonctions se font dans le commutateur ( contrôle d’erreurs, routage,…). C’est la somme su délai d’exécution des opérations dans les commutateurs et le délais d’attente
� Impacte sur le type d’applications pouvant utiliser le réseau.ISIma 2010/1011
Les réseaux locaux ou Local Area Network (LAN)
� On distingue différents type de réseaux selon :
� Leur taille
� Leur vitesse de transfert
� Leur étendue
1. Type des réseaux
II- Types et topologies de réseaux
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Objectif : permettre le transport de toute les informations dans une géographie
réduite (une salle ; un ensemble de bâtiment).
� Débits binaires importants de qq Mbps à qq Gbps
� Temps d’émission des messages très faibles
� Taux d’erreurs très faibles (de 10-9 à 10-12 )
� Couverture géographique limitée à quelques kilomètres
� Temps de propagation des messages relativement faibles
Les réseaux locaux ou Local Area Network (LAN)
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Objectif : généralement : interconnexion de réseaux locaux situés dans une même grande ville.
� Débits binaires de qq dizaines de Kbps à une centaine Mbps
� Temps d’émission des messages très faibles
� Taux d’erreurs assez faibles
� Couverture géographique équivalente à celle d’une ville
� Temps de propagation des messages non négligeables
Les réseaux métropolitains ou Metropolitan Area Network (MAN)
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Objectif : transporter des données à des distances supérieures à celles d’un
pays.
� Temps d’émission des messages peu importants
� Couverture géographique illimitée
� Temps de propagation des messages assez élevés
Les réseaux étendus ou Wide Area Network (WAN)
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Distance entre
les machinesLocalisation
Catégorie
du réseau
MANLAN
10 m 100 m 1 km 10 km 100 km
WAN
Distances
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les machinesLocalisation du réseau
10 m à 2 KmSalle, Immeuble,
EntrepriseLAN (Local Area Network)
1 à 80 Km Ville, RégionMAN (Metropolitan Area
Network)
50 à 40000 Km
Continent, Terre WAN (Wide Area Network)
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� Réseau en anneau: réseau local (anneau à jeton ou Token Ring). Toutéchange entre deux stations passe par toutes les stations intermédiaires.
� Réseau en arborescence: Il y a une station racine. Les stations peuventcommuniquer entre elles. La majorité des réseau téléinformatiques.
� Réseau en étoile: les stations sont toutes reliées à une station centrale(concentrateur ou Hub). Toute communication doit passer par la station centrale.
2. Topologie d’un réseau � Un réseau informatique est constitué d’ordinateurs reliés entre eux grâce à un matériel: câblage, carte réseau ainsi que d’autre équipement permettant la bonne circulation des données : L’arrangement physique de ces éléments est appelé topologie physique.
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(concentrateur ou Hub). Toute communication doit passer par la station centrale.
� Réseau en bus: réseau local. Les stations partagent le même bus (Ethernet).Le message est diffusé à toutes les stations.
� etc
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� Le Mode avec connexion
�Nécessite l’établissement d’une connexion : 3 étapes
� Etablissement de la connexion - Transfert des données - Libération de la connexion
� Echange permanent de paramètre de service entre participants à la
communication: négociation de la QoS.
� Lourdeur de mise en place d’une connexion.
III- Mécanismes GénérauxCommunication avec ou sans Connexion (1/2)
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� Lourdeur de mise en place d’une connexion.
� Réservation du chemin pendant toute la durée de la communication.
� Le Mode sans connexion
� Émission des donnés sans établir une connexion.
� Absence de négociation entre émetteur et récepteur.
� Intéressant pour le transport des messages cours.
� Les paquets ne suivent pas nécessairement le même chemin.
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Mécanismes GénérauxPoint-à-Point, Multi-Point, Diffsion
� Transmission point à point
� S’effectue entre deux entités uniquement : un émetteur et un récepteur
� Exemple : Client/Serveur, Source/Puit, Producteur/Consommateur
� Transmission multi-points
� Plus que deux entités communicantes sont concernés par la
communication
(2/2)
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� Un émetteur/K récépteurs
� Exemple : Transmission d’une vidéo-conférence sur Internet, Transmission
d’une séquence Vidéo à plusieurs utilisateurs
� Diffusion (Broadcast)
� Toutes les entités connecté au réseau sont concernées par l’information
� Un émetteur/ Tous les autres récepteurs
� La communication multi-point est parfois appelée Diffusion Restreinte
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Principe:Avant tout échange d’information, un Chemin physique doit être établi entre
les entités désirant communiquer.
IV- Les réseaux commutés
Tout dialogue se décompose en 3 phases :
1. Établissement du circuit entre les
1111---- Les réseaux à commutation de circuitsLes réseaux à commutation de circuitsLes réseaux à commutation de circuitsLes réseaux à commutation de circuits
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équipements terminaux par réservation de
l’ensemble des circuits nécessaires à
l’intérieur du réseau.
2. Transfert des informations.
3. Libération pour permettre la réutilisation
des différents circuits par d’autres
équipements terminaux.
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Avantages
� Connexion assurée de bout en bout.
� Délai de transmission constant et transfert des messages sans attente au niveau
des commutateurs.
�Aucun risque de congestion du réseau.
Inconvénients
� JMonopolise les circuits entre commutateurs : Taux d’activité faible.
� Nécessite la disponibilité simultanée des deux équipements terminaux pour tout
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� Nécessite la disponibilité simultanée des deux équipements terminaux pour tout
dialogue.� Sous utilisation de la bande passante.
� Perte de temps due a l’établissement de connexion et même possibilité de rejet.
� Manque de dynamisme pour les différents commutateurs.
La Commutation de circuit
N’est pas adaptée au trafic téléinformatique
Adaptée a la nature du trafic téléphonique
Rq:
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Principe
� Le message transite ainsi à travers le réseau par réémissions successives entre
les commutateurs
2222---- Les réseaux à commutation de messagesLes réseaux à commutation de messagesLes réseaux à commutation de messagesLes réseaux à commutation de messages
Avantages
� Une meilleure utilisation des voies de communication.� Suppression de la phase d’établissement de la connexion ce qui implique un gain en temps pour les systèmes échangeant peu
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temps pour les systèmes échangeant peu d’information.
Inconvénients
� Si l’échange d’information est important, le cumul des temps de commutation conduit à des délais excessifs.� Un acquittement négatif cause une perte de temps considérable.� Le temps de traversée dépend des temps d’attente dans les différents nœuds.
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3333---- Les réseaux à commutation de paquetsLes réseaux à commutation de paquetsLes réseaux à commutation de paquetsLes réseaux à commutation de paquets
Principe
Ce réseau fonctionne selon le même principe que le réseau à commutation de messages, sauf qu’ici les messages sont découpés en plus petites entités appelées paquets.
Avantages
� Réduction du délai de transmission.
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� Réduction du délai de transmission.
� La taille des paquets et leur acheminement parallèle optimise l’utilisation des
commutateurs.
Inconvénients
� Perte d’efficacité dans l’utilisation des voies puisque les informations
d’adressage et de numérotation doivent être rajoutées au niveau de chaque
paquet.
� Complexité de traitement due au segmentation des messages à leur entrée
dans le réseau et le réassemblage des paquets à leur sortie. ISIma 2010/1011
Diagramme des temps (1)
E C R E C R E C R
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
TcTc
Rq : pour cette représentation le temps de propagation est négligeable.
Demandede connexion
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(a) Commutation
de circuits(b) Commutation
de messages
(c) Commutation
de paquets
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
Tcde connexion
Accord
Echange
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Délai d’acheminement
Diagramme des temps (2)
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
Tp TtTc
Rq : pour cette représentation le temps de propagation n’est pas négligeable.
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(a) Commutation
de circuits
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
Délai d’acheminement
(b) Commutation
de messages
(c) Commutation
de paquets
E C R E C R E C R
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Débit utile
Débit théoriqueEfficacité =
Quantité d ’info utile
Quantité d’info totale=
1- Débit:
Quantité d’informations qu’un réseau peut faire passer par unité de temps
Unité : bit par second (b/s)
Echelle : Kbit/s = 1000 b/s, Mbit/s = 1000 Kbit/s, Gbit = 1000 Mbit/s
IV- Grandeurs caractéristiques
Quantité d ’info utile
Temps de transmission total=
Quantité d ’info. totale - Quantité d’info. affectée au contrôle
Temps de transmission totalDébit utile =�
�
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Débit théorique Quantité d’info totale= �
Temps de transmission ou Délai de transmission ( Tt ) :
L: longueur du message en bits D: Débit de la ligne en bits/s
Tt =L
D�
2- Délai:
Délai total = temps de transmission + temps de propagation + temps
de traitements au niveau des équipements traversés
Temps de propagation (Tp)
Vitesse de l’agent physique
DistanceTp =
�
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Taux d’activité
TrT
Tr: temps réel d’occupation de la ligne (s)
T: temps total de réservation (s)
Taux de connexion
E =N x T N: nombre de communication observée en une heure
=σ 100×
�
�
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E =3600 T: durée moyenne d’une communication
Efficacité
Eff =Débit utile
Débit théorique
�
=Quantité d’information utile
Quantité d’information totale
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V. Protocole et normalisation
1. Définition� Un protocole est un ensemble des règles et conventions qui fixe de manière
parfaitement détaillée toutes les caractéristiques de l’échange des informations.
� Le protocole décrit un aspect syntaxique des données échangées et un
aspect sémantique qui concerne les informations de contrôle pour la
coordination, les erreurs et la synchronisation (vitesse et séquence)
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coordination, les erreurs et la synchronisation (vitesse et séquence)
• Les différents champs• Le nombre de bits occupés par chaque champs
Syntaxe :
@ destinataire @ source Longueur Données
Sémantique : • Signification de chaque champs
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Afin de rendre plus abordable la conception des réseaux, ceux-ci sontorganisés en niveaux appelés couches.
2. Hiérarchie des protocoles
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� Leur nombre, leur nom, leur fonction varie selon les réseaux.
� Chaque couche offre des services à la couche supérieure et utilise les services
offerts par la couche inférieure.ISIma 2010/1011
� Le niveau le plus bas noté 1 communication physique
� Le niveau le plus élevé noté N application mise en oeuvre par
l’utilisateur
� Chaque couche communique avec la couche homologue distante à travers le
protocole de la couche N.
� Entre deux couches adjacentes, on trouve une interface qui définit les opérations
élémentaires et les services que la couche inférieure offre à la couche supérieure.
Les objectifs d’une structuration en couche :
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Les objectifs d’une structuration en couche :
� Organiser l’ensemble des fonctions à réaliser en un nombre de couches
logiquement bien définies (Deux fonctions de natures différentes doivent se
situer dans des couches distinctes)
� Rendre les relations entre couches le plus simple possible (En permettant
uniquement des relations entre couches adjacentes)
� Conférer à chaque couche une propriété d’indépendance (L’implémentation
d’une couche doit pouvoir être modifiée sans modification des couches
inférieures ou supérieures)ISIma 2010/1011
Interaction entre couches : exemple
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Distinguer deux sortes de communication :
� l’une est effective (conversation entre deux
couches adjacentes)
� l’autre virtuelle (communication entre couches
homologues)
Notion de protocole
Notion de service
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� Chaque couche offre un nombre de services.
� La réalisation des services est répartie entre les différents éléments suivants :
Notion de service
• Les entités :
Ce sont les éléments fournisseur de service :
- Pour les couches les plus base, elle sont de nature matérielles.
- Pour les couches de niveaux élevés, elle sont de nature logicielles.
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• Les points d’accès ou Service Access Point (SAP) :
Pour que la couche N+1 accède aux services offerts par la couche N, les
deux entités de niveaux N et N+1 vont établir un lien via un SAP.
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• Les unités de données :
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- On appel PDUi les messages échangés par un protocole au niveau i ( PDU =
Protocole Data Unit).
-On appel SDUi les données passées, dans un même système, de la couche
i+1 à la couche i (SDU = Service Data Unit)
- Un protocole de niveau i ajoute à l’information reçue de la couche i+1 des
informations de contrôle appelées PCIi (PCI = Protocole Control Information)
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� Les primitives de service décrivent le langage des échanges entre les entités.
� Quatre types de primitives peuvent être échangées entre deux systèmes :
• Primitives de demande (requête) : une entité sollicite un service
• Indication: une entité est informé d‘un événement
• Réponse: une entité répond a un événement
• Confirmation: une entité est informé de sa demande de service
� Syntaxe : (Couche_) préfixe . suffixe.
� préfixe : définit le service
� suffixe : définit la classe de la primitive
3. Les primitives de service
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� suffixe : définit la classe de la primitive
Exemple : T_Data.request
� Quelques type de service
� Établissement de connexion :
(CONNECT.requeste … )
� Transfert de données :
DATA.Requeste …)
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Exemples de primitives offrant un service orienté connexion avec confirmation
Exemple 1
N+1-connect-confirmation
N+1-connect-reqest
N+1-connect-indication
N+1-connect-response
Réseau
1
2
4
3
Sys A Sys B
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Remarque: Une primitive peut comporter ou non des paramètres
Par exemple la primitive « CONNECT.request » qui demande d’établissement de
connexion possédera généralement en paramètre
- Les adresses des entités source et destination
- Des paramètres de qualité de service (débit, taux d’erreurs, etc.)
N+1-connect-confirmation
Shéma d’enchaînement temporel des primitives
ISIma 2010/1011
Exemple 2Exemple 2 Comparaison avec le système téléphoniqueComparaison avec le système téléphonique
Examinons les étapes nécessaires pour inviter quelqu’un a une soiréeExaminons les étapes nécessaires pour inviter quelqu’un a une soirée
1)1) CONNECT.request: faire le numéroCONNECT.request: faire le numéro
2)2) CONNECT.indication: ça sonne CONNECT.indication: ça sonne
3)3) CONNECT.response: il décroche CONNECT.response: il décroche
4)4) CONNECT.confirm: vous attendez l’arrêt de la sonnerieCONNECT.confirm: vous attendez l’arrêt de la sonnerie
5)5) DATA.request: vous l’invitez DATA.request: vous l’invitez
CONNECT CONNECT
est un est un
service avec service avec
confirmationconfirmation
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5)5) DATA.request: vous l’invitez DATA.request: vous l’invitez
6)6) DATA.indication : il entend votre invitation DATA.indication : il entend votre invitation
7)7) DATA.request: il dit qu’il serait ravie de venir DATA.request: il dit qu’il serait ravie de venir
8)8) DATA.indication: vous entendez qu’il accepteDATA.indication: vous entendez qu’il accepte
9)9) DISCONNECT.request: vous raccrochezDISCONNECT.request: vous raccrochez
10)10) DISCONNECT.indication: il l’entend et raccroche égalementDISCONNECT.indication: il l’entend et raccroche également
DISCONNECT DISCONNECT
est un service est un service
sans sans
confirmationconfirmation
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