© Sopra, 1999 / Date / Nom doc / p1

Réseaux LocauxSOPRA. / IUT GTRÉric Aimée

Définition d’un Réseaux Local LAN (Local Area Network)

Offre des moyens de communication entre ordinateurs peu éloignés géographiquement

Débits de transmission élevés (10 Mbps à 2 Gbps) sur de courtes distances

Caractéristiques d’un LAN

Étalé sur un faible espace géographique campus, immeuble...

Nombre d’ordinateurs limité Délais de propagation faibles Ordinateurs directement liés au support

physique Facilité d’extension Haute fiabilité

Principaux Composants LAN Ordinateurs

terminaux, PC et postes de travail serveurs, imprimantes

Adaptateurs réseaux cartes réseaux répéteurs

Câblage du réseau

Types d’Informations Véhiculées Bureautique

partage de fichiers, saisie interactive, messagerie…

Informatique transfert de fichier, images…

Temps réel contrôle de processus industriel, données,

voix, vidéo...

Catégories de Réseaux Locaux Autocommutateurs

transport de la voix

Bande de Base ou Baseband une seule fréquence porteuse

Large Bande ou Broadband multiplexage de plusieurs porteuses

indépendantes sur un même support

Réseaux Informatiques

Réseaux locaux d’entreprise Local Area Network

Réseaux locaux métropolitains Metropolitan Area Network

Réseaux étendus Wide Area Network

Réseaux Informatiques

Réseaux publics

Batiment distant

Groupe de travail

MAN

WAN

LAN

Ep

ine

do

rsa

le

Topologies des LAN

Définition manière dont les équipements sont

reliés entre eux au support physique

Types de topologies en étoile en anneau en bus

Connexion à un LAN

MAU

support physique (medium)

controleur decommunication

equipement

Elements de connexion a un reseau local

Topologie en Étoile

station

serveur ouconcentrateur

Topologie en etoile

Topologie en Étoile

Tous les équipements sont reliés à un seul serveur ou concentrateur

Toutes les données transitent par le nœud central

Administration centralisée Une panne sur le serveur immobilise tout

le réseau Longueur des câbles peut devenir

importante

Topologie en Anneau

serveur station

Topologie en anneau

Topologie en Anneau

L’ensemble constitue une boucle fermée

Les informations transitent d’équipement en équipement jusqu’à destination

Blocage complet du réseau lors d ’une panne d’un des MAU lors de la rupture du câble

Topologie en Bus

Topologie en bus

station serveurterminaisonde bus

Topologie en Bus

Chaque équipement est relié à un câble commun

Connexion au niveau câble par MAU ou « tranceiver »

Câblage économique Extension facile du réseau par ajout

d’équipements Rupture du câble commun

immobilise le réseau

Normalisation des Réseaux Locaux IEEE, Institute of Electrical and

Electronic Engineers

ISO, International Standardisation Organization AFNOR pour la France réalise OSI, Open System

Interconection

Correspondance OSI / IEEEApplication

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

Couche de contrôleLLC

Couche de contrôled’accès au Medium

Couche physique

unité de raccordement

802.2

802.3802.4802.5802.6

Couches OSICouches IEEE Normes IEEE

LLC

MAC

PHY

MAU

MEDIUM

OSI - Couche Physique Support Physique + Couche Physique Fournie moyens mécaniques, électroniques au

maintien et désactivation des connexions physiques destinées à la transmission des éléments binaires entre entités de liaison

Transmission des bits sur un circuit de communication

Éléments câbles, codeurs, modulateurs, multiplexeurs,

concentrateurs

OSI - Couche Liaison Utilise la couche Physique Gestion de la liaison de données

transmission des trames de données en séquences

gestion des trames d ’acquittement reconnaissance des trames envoyées par la

couche physique Détection et reprise sur erreur

régulation du trafic et gestion des erreurs Procédure de transmission (HDLC, LLC…)

Méthodes d’accès au support Accès statique

TDMA, FDMA, CDMA Accès dynamique

passage à jeton tranche vide accès par élection insertion de registre accès aléatoires

Protocole CSMA/CD

Méthode d’accès aléatoire au support

CS : Carrier Sense capacité à détecter tout trafic sur le support

MA : Multiple Access chaque station a potentiellement accès au

support lorsqu’elle a besoin d’émettre CD : Collision Detect

capacité à détecter les collisions

Principes de Base de CSMA/CD Plusieurs stations peuvent tenter

d’accéder simultanément au support (MA)

L’accès multiple impose pour chaque station l’écoute et le détection de la porteuse (CS)

Topologie en bus

CSMA/CD - Collisions Une station regarde si le câble est libre avant

d'émettre (carrier sense)

Mais le délai de propagation d'une trame sur le réseau n'est pas nul : une station peut émettre alors qu'une autre a déjà commencé à émettre

Quand ces 2 trames émises presque simultanément se rencontrent, il y a collision

CSMA/CD - Collision Exemple

A B

A BPropagation du signal collisioné

A B

collision

Arrêt d’émission de ATemps max écoulé = aller + retour = 50 us=> temps d’émission de 63 octets

CSMA/CD - Collision Solution (1) Minimiser le temps pendant lequel une

collision peut se produire : temps max de propagation d’une trame, aller et

retour de la trame : le round trip delay = 50 µs (50 µs # 63 octets => une collision ne peut se produire qu'en début d'émission d'une trame collision window)

On fixe un Slot time = 51.2 µs ( -> 64 octets) : le temps d'acquisition du canal : une collision ne peut se produire que durant ce temps

CSMA/CD - Collision Solution (2)

la station émettrice ne peut se déconnecter avant la fin du slot time (pour avoir la certitude que la transmission se soit passée sans collision)

Pour tenir ce temps maximum (RTD), on impose des limitations : Longueur et nombre de segments, nombre de

boîtiers traversés par une trame, ...

CSMA/CD - Collision Détection Émetteur

écoute le signal « collision detection » pendant 51.2 µs (64 octets) à partir du début d'émission

s’arrête d'émettre quand il détecte une collision et ré-émet la trame plus tard (r x slot time)

Récepteur si reçoit une trame de taille inférieure à 72

octets => collision

Méthode du Passage à Jeton

Méthode d’Accès au Support

Mesures de trafic

ETHERNET

ANNEAU A JETONS

CHARGE DE TRAFIC

TRAFIC REELEN %

Interconnexion de Réseaux

Pourquoi Un réseau est au départ un système constitué

de nœuds (stations/serveurs) et de quelques câbles. Il peut répondre aux besoins d'un groupe de travail. Ce réseau est cependant limité par le nombre de nœuds qui peuvent être connectés et par leur séparation géographique

Comment Des unités de liaison sont nécessaires pour

connecter des systèmes locaux entre eux

Interconnexion de Réseaux Ne se limite pas au niveau physique

Type de matériels répéteur (OSI couche physique 1) pont (OSI couche liaison 2) routeur (OSI couche réseau 3) passerelle (OSI couche > 3)

But : raccorder des réseaux locaux entre eux

Interconnexion de Réseaux

Les Répéteurs

Opère au niveau physique Boite noire dédiée sans configuration Fonction électronique sur le signal :

régénération, remise en forme, ré-amplification du signal

But : augmenter la distance maximale entre 2 stations en reliant 2 segments

Les Répéteurs

Répéteur

Segment 1

Segment 2

Les Ponts Opère au niveau liaison

adresse ignoré des stations (transparent) filtrage de niveau 2

Aussi appelés pont filtrant ou bridge boîte noire dédiée, CPU, mémoire, manageable.

But : augmenter la distance max entre 2 stations diminuer la charge des réseaux

Les Ponts

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

Liaison

Physique

Liaison

Physique

RESEAU 1 RESEAU 2

PONT

Les Ponts

Interconnecte deux sous-réseaux homogènes : ethernet/ethernet hétérogènes : ethernet/token ring

Régénération des signaux de manière bidirectionnelle

Examination des trames et transmission qu’aux stations connectées (filtrage)

Les Ponts

MAC X

LLC

MAC X

7

6

5

4

3

2

1

MAC Y

LLC

MAC X

7

6

5

4

3

2

1

HOMOGENE

Utilisation de ponthomogène

HETEROGENE

Adaptation des adresses et destrames entre chaque réseau

Les Ponts

Segment 1

Segment 2Pont

Segment 3

Pont

Les Ponts - Filtrage Seul le trafic à destination des nœuds

connectés au réseau local est transmis au LAN destinataire, ce qui diminue la charge

Performances : filtrage < 20 000 trames / s transmission < 10 000 trames / s

Forme de gestion du trafic qui peut être utilisée pour connecter un serveur au réseau local afin qu'il ne reçoive que son propre trafic

Les Ponts - Filtrage

Trois modes de fonctionnement Auto learning Table figée avec les adresses des

stations Mixte avec des filtres manuels

Algorithme normalisé de "spanning tree" pour éviter les boucles