République Tunisienne Ministère de l’Enseignement Supérieur de la Recherche Scientifique ***** Université de la Manouba Ecole Supérieure d’Economie Numérique Réseaux Informatiques Chapitre 1 Cliquez pour modifier le style du titre Introduction aux réseaux informatiques Réseaux Informatiques Janvier, 2018 1 Plan • • • • • • • • Réseaux Informatiques Introduction Structuration physique Applications Types de réseaux Topologies des réseaux Modes de transmission Modes de connexion Architectures Janvier, 2018 2 Introduction • Un réseau est un ensemble de composants matériels, logiciels et procédures de configurations permettant de : Assurer un service de communication et d'échange d'informations de types données, voix et vidéo. Partager les ressources disponibles. Réduire les durées de circulation de l’information. Minimiser les coûts de transport des informations. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 3 Structuration physique • Trois types d’éléments : Supports de communication (câbles, fibres optiques, faisceaux hertziens, etc.) Equipements d’interconnexion (nœuds, routeurs, ponts, répéteur, switch, hub, passerelles, etc.) Equipements terminaux (ordinateurs, stations, serveurs, terminal, périphériques, etc.) Réseaux Informatiques Janvier, 2018 4 Applications • Applications industrielles Contrôle de production, suivie des stock, commandes électroniques en temps réel,… • Partage de ressources Imprimante, scanner, bases de données, applications,… • Commerce électronique Outils de vente en ligne • Applications domestiques Internet: recherche d’information, divertissement,… Communication (email, forum, réseaux sociaux,...) Enseignement à distance,…. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 5 Types de réseaux • On distingue trois principaux types de réseaux qui peuvent former un réseau informatique : LAN : les ordinateurs sont situés dans le même site. Il peut se développer sur plusieurs bâtiments et permet de satisfaire tous les besoins internes d’une entreprise. MAN : regroupe plusieurs LAN (différents sites d’une université ou d’une entreprise, etc.). WAN : un réseau étendu permettant de communiquer à l’échelle d’un pays, d’un continent ou de la planète. Couvre un pays, un continent ou le globe terrestre. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 6 Types de réseaux Réseaux Informatiques Janvier, 2018 7 Topologies des réseaux • La topologie physique d’un réseau désigne son architecture ou encore la manière dont les différents équipements (ordinateurs, câblage, dispositifs d’interconnexion, etc.) sont disposés et reliés entre eux. • Il existe trois topologies fondamentales : en bus, en étoile et en anneau. • Il faut distinguer entre la topologie physique d’un réseau et sa topologie logique (Ethernet, Token Ring et FDDI). - qui définit le parcours de l’information entre les différents équipements. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 8 Topologies des réseaux • La topologie d’un réseau décrit la manière dont les nœuds sont connectés. Bus (ex. Ethernet) Anneau (ex. Token Ring) Etoile (ex. Switched Ethernet) Arbre (ex. Ethernet 10baseT) Maillé (ex. Internet-IP, ATM) Réseaux Informatiques Janvier, 2018 9 Topologie en Bus • La plus simple des topologies de base, le bus qui est une variante de la liaison multipoint. Dans ce mode de liaison, l’information émise par une station est diffusée sur tout le réseau. • Dans ce type de topologie, chaque station accède • • directement au réseau, d’où des problèmes de conflit d’accès (collisions) qui exigent de définir une politique d’accès. Les réseaux en bus sont d’un bon rapport performance/prix car ils offrent des débits importants (>100 Mbps sur 100 m). Cependant, la longueur du bus est limitée par l’affaiblissement du signal, il est nécessaire de régénérer celui-ci régulièrement. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 10 Topologie en Etoile • Tous les nœuds du réseau sont reliés à un nœud central commun: le concentrateur (hub) ou le commutateur (switch). Tous les messages transitent par ce point central et la performance du réseau dépend de ce nœud. Un hub assure la diffusion un message reçu par le hub le diffuse sur ses ports, et seul le poste destinataire le récupère. Un switch réalise la commutation un message est commuté par le switch seulement sur le port du poste destinataire. • La défaillance d’un poste n’entraîne pas celle du réseau, cependant le réseau est très vulnérable à celle du nœud central. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 11 Topologie en Anneau • Dans une topologie en anneau Les nœuds sont reliés entre eux par des liaisons point à point, et l'ensemble forme une boucle. On a donc une boucle de machines sur laquelle chacune d’entre elles va communiquer à son tour. Les messages transitent de nœud en nœud suivant un sens de rotation déterminé afin d’éviter les conflits. Les équipements prennent les message en amont et les recopient en aval. Besoins d’enlever les messages sinon ils tournent en boucle infinie. Token ring est la principale topologie logique utilisant cette topologie physique. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 12 Topologie maillée • Topologie maillée Complètement maillée : interconnexion totale. Maillage partiel dans les réseaux de taille réaliste. Utilisée dans les réseaux WAN. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 13 TOPOLOGIE AVANTAGES INCONVENIENTS Bus • C’est un système facile à • En cas de coupure du bus, le réseau devient installer et d’un coût inutilisable. relativement faible • Une station en panne ne perturbe pas le reste du réseau. Étoile • Chaque station a sa propre • Le coût est relativement élevé par rapport à la ligne, donc les conflits entre topologie en bus, car un matériel poste sont évités. supplémentaire est nécessaire (Hub ou Switch). • La maintenance du réseau est • Une panne dans le nœud central paralyse le simple: lorsqu’un ordinateur réseau. tombe en panne, il ne perturbe pas le reste du réseau. Anneau • Le temps d’accès est déterminé • Si un nœud ne fonctionne pas, le réseau est (chaque station sait à quel paralysé. moment est son tour de • Pour éviter ce genre de problème, on peut « communiquer ». connecter les machines à un répartiteur qui va gérer la communication entre les postes qui lui sont reliés en accordant à chacun d’entre eux un temps de « communication ». Réseaux Informatiques Janvier, 2018 14 Modes • Transmission: Diffusion Point à point • Connexion: Avec connexion Sans connexion Réseaux Informatiques Janvier, 2018 15 Modes de transmission • Le mode de propagation des données sur un réseau peut être considéré comme un critère de classification. Réseaux de grande taille Petits réseaux de taille géographique limitée Réseaux Informatiques Janvier, 2018 16 Réseaux à diffusion (Broadcast) • Ils n’ont qu’un unique canal de communication que toutes les machines du réseau partagent. • Une machine envoie des paquets qui sont reçus par toutes les machines. Dans un paquet, le champ adresse permet d’identifier le destinataire en utilisant une adresse spéciale (adresse de diffusion). • A la réception d’un paquet, une machine teste le champ adresse de destination. Si le paquet est lui destinée le conserve et le traite. Sinon, elle l’ignore • Méthode, généralement, orienté LAN. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 17 Réseaux point à point (Unicast) • Ils sont formés d’un grand nombre de connexions entre les machines prises deux à deux. Les équipements sont reliés les uns aux autres par des lignes point à point. Méthode orientée WAN. • Pour aller de la source à la destination, le paquet doit passer par plusieurs nœuds intermédiaires. • Il existe, généralement, plusieurs routes possibles de paramètres différents, les algorithmes de routage doivent choisir les routes optimales. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 18 Modes de transmission Réseaux Informatiques Janvier, 2018 19 Modes de connexion • Le mode avec connexion : une communication entre deux équipements suit le processus suivant : L’émetteur demande l’établissement d’une connexion par l’envoi d’un bloc de données spécial. Si le récepteur (ou le gestionnaire de service) refuse cette connexion la communication n’aura pas lieu. Si la connexion est acceptée, elle sera établie par la mise en place d’un circuit dans le réseau reliant l’émetteur au récepteur. Les données sont ensuite transférées d’un point à point. La connexion est libérée. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 20 Modes de connexion • Dans le mode sans connexion, les blocs de données, appelés datagrammes, sont émis sans vérifier à l’avance si l’équipement à atteindre, ainsi que les nœuds intermédiaires éventuels, sont bien actifs. • C’est aux équipements gérant le réseau d’acheminer le message étape par étape et en assurant éventuellement sa temporisation jusqu’à ce que le destinataire soit actif. • C’est semblable au service du courrier postal classique. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 21 Architectures • Afin de permettre le transfert de données, les réseaux peuvent être organisés selon deux principes: Réseau poste à poste. Réseau Client / Serveur. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 22 Architectures • Dans un réseau poste à poste, il n’y a pas d’ordinateur central et chaque machine joue un rôle similaire. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 23 Architectures • Poste à Poste Mise en œuvre simple Coût réduit La panne d’un poste n’affecte pas tout le réseau Inconvénients : Système non centralisé Sécurité difficile à assurer Réseaux Informatiques Janvier, 2018 24 Architectures • Un réseau client/serveur est composé d’un serveur, qui met ses ressources à la disposition des autres ordinateurs sous la forme de services. Serveurs de fichier, d’application, d’impression, de domaine, proxy, etc. • Il est l’élément principal de transmission de l’information dans le réseau (doté d’équipements matériel et logiciel). • Un réseau administrable et plus sécurisé. • Les PCs sont des clients dans ce type des réseaux. Réseaux Informatiques Janvier, 2018 25 Architectures • Client / serveur Ressources centralisées Sécurité Évolution Inconvénients : Panne serveur paralyse tout le réseau Coût élevé Expert pour l’administration Réseaux Informatiques Janvier, 2018 26 FIN Réseaux Informatiques Janvier, 2018 27
