1- réseaux et protocoles partie 1-4h

Réseaux et Protocoles

Youness IDRISSI KHAMLICHI

[email protected]

Pr. Youness KHAMLICHI 1Réseaux & Protocoles

Plan de cours

Partie I: Interconnexion des réseaux• Les répéteurs, les ponts, les commutateurs, les

passerelles, les routeursPartie II: Sécurité des réseaux

• Connaître les ennemis• Les attaques réseaux• La cryptographie• Les firewalls• Les proxyTravaux Pratiques : Administration des réseaux

• Configuration de Routage : statique et dynamique …

Pr. Youness KHAMLICHI 2Réseaux & Protocoles

Introduction

• Les réseaux ouverts constituent aujourd’hui un vecteurde changement au monde :– Il contribue à créer un univers dans lequel les frontières

nationales, les distances et les limites physiques perdentde leur importance et moins d’obstacles,

– La création de communautés en ligne échangeant idées etinformations peut potentiellement accroître les occasionsd’améliorer la productivité sur l’ensemble du globe,

– Il constitue la plateforme permettant de travailler, derésoudre des urgences et d’informer

– Il prend en charge l’enseignement, les sciences et legouvernement,

Pr. Youness KHAMLICHI Réseaux & Protocoles 3

Exemples d’outils de communication


Exemple d’adaptation des réseaux : mode d’apprentissage


Exemple d’adaptation des réseaux : mode de travail


Exemple d’adaptation des réseaux : mode de loisir


Réseau en tant que plateforme

• Communiquer par l’intermédiaire de réseaux


Réseau en tant que plateforme

• Être en mesure de communiquer de façon fiable avecn’importe qui, n’importe où, dépend de quatreéléments essentiels :

– les règles ou conventions qui déterminent la façon dont lesmessages sont envoyés, orientés, reçus et interprétés ;

– les messages ou unités d’information qui transitent d’unpériphérique à un autre ;

– un moyen d’interconnecter ces périphériques, c’est-à-direun support capable de transporter les messages d’unpériphérique à un autre ;

– les périphériques du réseau qui échangent des messagesentre eux.


Éléments d’un réseau


Interconnexion des Réseaux


Interconnexion des Réseaux : Problématique

Les réseaux mondiaux sont hétérogènes:- Plusieurs milliers de Réseaux grandes distances :- Plusieurs Milliers de Réseaux locaux- Pas de Modèle OSI Unifié- Plusieurs méthodes d’accès incompatibles.- évolution de la localisation et du nombre de stations- émergence de nouveaux standards- technologies radicalement différentes (LAN, satellite, WAN, etc)

Problématique


Interconnexion des Réseaux : Solution

Solution

Déploiement d’équipement d'interconnexion (répéteur,

pont, routeur, passerelle)


Interconnexion Réseaux :Objectifs

• Résoudre les problèmes de distance– Ré-amplifier les signaux Electriques – optiques– Augmenter la distance maximale entre 2 stations

• Connecter des réseaux différents– Supports : Coax, TP, FO, Radio, Hertzien, …– Protocoles niveau 2 : Ethernet, FDDI, ATM, …– Topologie : Ethernet, Token-Ring

• Limiter la diffusion (Ethernet)– Diminuer la charge globale

• Limiter les broadcast-multicast Ethernet

– Diminuer la charge entre stations• garantir une bande passante disponible (une qualité de service) entre 2

stations

– Limiter les problèmes de sécurité• Diffusion -> écoute possible : pas de confidentialité


Interconnexion Réseaux :Objectifs

• Restreindre le périmètre de la connectivité désirée– Extérieur -> Intérieur : protection contre attaques (sécurité)– Intérieur -> Extérieur : droits de connexion limités– Autoriser ou interdire d’emprunter certains réseaux ou liaisons

à certains trafic

• Segmenter le réseau :– Un sous-réseau / groupe d’utilisateurs : entreprises, directions,

services, …)– Séparer l’administration de chaque réseau– Créer des réseaux virtuels

• S’affranchir de la contrainte géographique

• Pouvoir choisir des chemins différents dans le transport des données entre 2 points


RAPPEL

Les différents types de réseaux


Le modèle OSIApplication: Gère les interfaces entre la machine et les utilisateurs

Présentation: assure la cohérence et l’indépendance des données transmises;

Session: - Etablit ou libère les connexions

- gère la synchronisation des tâches utilisateurs

Transport: - segmente les messages longs en paquets

- remet les paquets sans erreur et en séquence,

- contrôle le flux

Réseau: - est chargée de l ’adressage et le routage des paquets

- gère aussi la segmentation de grands paquets

- évite les routes surchargées

- gère le trafic sur le réseau

Liaison: - fractionne les paquets en trames

- gère la qualité de la transmission de données (détection et correction d’erreurs)

- fournit un contrôle de flux

Physique : - Chargée de véhiculer les éléments binaires d’un bout à l’autre du support physique.

- adapte le signal binaire aux supports


7. APPLICATION

6.PRESENTATION

5.SESSION

4. TRANSPORT

3. RESEAU

2. LIAISON

1. PHYSIQUE

Modèle OSI

Encapsulation des données


Voyage entre les couches


Interconnexion : Hiérarchie des passerelles


7. APPLICATION

6.PRESENTATION

5.SESSION

4. TRANSPORT

3. RESEAU

2. LIAISON

1. PHYSIQUE

Passerelle

Routeur

Pont /commutateur

Répéteur

Support

Les Niveaux d’interconnexionL'interconnexion peut être effectuées à tous les niveaux

Support de transmission

• De nombreux supports sont utilisés en transmission de données :– Des supports avec guide physique :

• les câbles électriques : Câble Coaxial, Paire Torsadée

• les fibres optiques : supports optiques.

– Des supports sans guide physique :• les ondes radioélectriques : faisceau hertzien,

liaison satellite

• les ondes lumineuses: Laser


Support : câble coaxial

• Bande de base : Basebande– câble 50 ohm, de type Ethernet - Transmission numérique – quelques

kms ;– Ex : Ethernet câble jaune – 10base5 (500m)

• Large bande : Broadband (LAN, MAN, WAN)– câble 75 Ω transmissions analogiques – 100 kms– Plusieurs bandes de fréquences– Ex: câble de télévision

• Bons débits (Gbits/s) et distances, bonne immunité• Problème : cher

– Équipements – encombrement – difficulté de la pose

• N’est plus utilisé pour le LAN informatique– Il peut rester quelques câbles coaxiaux jaunes Ethernet et Ethernet fin

(bande de base): 10base2 (185m) – prise en T




• Gros câble jaune

– Coaxial, 10Base5

– 10 comme 10 Mb/s, Base = Baseband, 5 = 500 m

– Topologie en Bus

– 500m maxi et nb de stations max : 100

– Postes espacés au minimum 2m50

– Ajout à la volée• Pas d’interruption

Pas de retrait possible



• Petit câble coaxial fin noir– Coaxial, 10Base2 (2 comme 200 m)

– Topologie en Bus

– Longueur max : 185m

– Postes espacés d’au moins 0,5 m

– 30 stations maxi

– Ajout grâce à un

– connecteur mâle « sur un T »

– Connecteur femelle (sur prolongateur)

– Retrait aisé

• Interruption du réseau

– Sensible aux perturbations électromagnétiques

Support : Paire de fils torsadée

• TP : Twisted Pair : Paire torsadée

• Fil de cuivre isolé de diamètre 1 mm

• Utilisé depuis très longtemps pour le téléphone

• La qualité d’un câble de cuivre dépend bien sûr de la qualité du matériau,

mais aussi des éléments suivants :

– du diamètre des fils, exprimé en AW (American Wire Gauge) : 22 AG =

0,63 mm ; 24 AWG = 0,5 mm (le plus courant) ; 26 AWG = 0,4 mm;

– de l’impédance caractéristique, exprimée en Ohm, qui représente la

résistance du câble, le 100 Ω étant la plus courante (les 120 et 150 Ω

peuvent encore être rencontrés) ;

– de la manière de torsader les fils d’une paire et les paires entres elles ;

– de sa protection contre les champs électromagnétiques



• TP catégorie:– catégorie 3

• Ancien standard de câblage RJ45,• supportant un débit maximal de 10 Mbit/s, complètement

dépassé

– catégorie 5• Type de câble, défini par le standard EIA/TIA 568-A.• quatre paires de cuivre torsadées et sur une longueur maximale

de 100 mètres, avec des prises RJ45 aux deux bouts,• débit en général de 100 Mbits/s maximum en 100 MHz.

– catégorie 5E• Type de câble, défini par le standard EIA/TIA 568-B• Jusqu’à 1 Gbit/s en 100 MHz



• TP catégorie:– catégorie 6

• fréquences allant de 250 à 500 MHz.• Il supporte des débits allant de 1000 Mbit/s à 6 ou 7 Gigabits• généralement remplacé par la catégorie 6E

• catégorie 6E– Même chose que la catégorie 6, mais à des fréquences

supérieures, à partir de 550 MHz.

• catégorie 7– Jusqu’à 600 MHz, normalisation en cours– Débit jusqu’à 10 Gbits/s


Support : Paire de fils torsadée• Blindage des câbles pour la protection électromagnétique

– sans blindage:• UTP : Unshielded Twisted Pair• Simplifie la mise en œuvre• Evite les perturbations induites par de mauvaises terres électriques• Section des câbles réduite• Moins cher

• Avec blindage:– Meilleure immunité aux rayonnements électromagnétiques– FTP : Foiled Twisted Pair : entourée d’un écran d’aluminium– STP : Shielded Twisted Pair :

• blindées avec tresse métallique dans leur ensemble ou paire par paire• réservés aux locaux à forte perturbation


Support : Paire torsadée

• Avantages :– Câblage universel : informatique et téléphone

– Débit : plusieurs Mbits/s et Gbits/s sur 100 m (jusqu’à quelques centaines)

– Câble et installation peu chers

• Désavantages :– Très sensibles aux perturbations (électromagnétiques, …)

– Courtes distances

– Beaucoup de câbles : installation par les professionnels

• C’est le media le plus utilisé à l’intérieur des bâtiments

• Connecteurs RJ45 : 4 paires


Support : Paire torsadée

• 1base5 : 1 Mbit/s sur câble à paires torsadées

• 10base-T : 10 Mbit/s sur câble à paires torsadéescat.3 (2 paires)

• 100base-TX : 100 Mbit/s sur câble à pairestorsadées cat.3 (2 paires)

• 100base-T2 : idem 100base-TX

• 100base-T4 : 100 Mbit/s sur câble à pairestorsadées cat.3 (4 paires)

• 1000base-T : 1 Gbit/s sur câble à paires torsadéescat.5 (4 paires).


Câblage

• Le câble à paires torsadées et le connecteur RJ-45 qui lui est associé sont désormais des standards, qui couvrent l’essentiel des besoins de l’entreprise comme de l’habitat.


Connecteur RJ-45

Structure du tableau de connexion


Bandeau de prises RJ-45, montableen rack 19 pouces, permettant la connexion des postes de travail

Un côté du tableau de connexions comporte des rangées de broches à code de couleur, tout comme celles d'une prise RJ-45.

Le poinçon

• utiliser un poinçon pour enfoncer les fils

• assurez-vous que la couleur des fils correspond à celle des broches

• Les couleurs des fils et des broches ne sont pas interchangeables


Tableau de connexion


Avant

Après

Tableau de connexion


Les cordons de raccordement, qui se branchent sur ces ports, permettent d'interconnecter des ordinateurs et d'autres unités du réseau

Étiquettes

Câblage

• Ce câblage est réalisé une fois pour toutes et devient une partie structurelle du bâtiment.

• Il permet de supporter tous les réseaux, tous les logiciels, tous les terminaux.


Cordon de brassage RJ-45interconnectant les équipements

RJ45 (câble droit)


Correspondance entre paires et bornes des connecteurs RJ-45 Vue en face avant d’un connecteur RJ-45

avec repérage de ses bornes

Lors d'un câblage informatique en 10/100 Mbit/s, seules les quatre broches 1-2 et 3-6 sont utilisées pour transmettre les informations

RJ45 (câble croisé)


RJ45 (câble croisé)


Croisement partiel (10 et 100 Mbps)

Croisement complet dans certaines normes Gigabit

Connecteurs

Support : fibre optique

• La fibre optique est utilisée dans :

– les environnements où un très fort débit est demandé

– les environnements de mauvaise qualité.

• Elle comporte des composants extrémité qui émettent et reçoivent les signaux lumineux.




• Fibre Optique– Nature du signal : lumière

– Topologie en BUS/Etoile

– Distance max : 1.5 km, 1 fibre émission, 1 fibre réception

– Transciever à chaque extrémité

– Un transceiver optique assure la transformation optique-électrique

– Ajout sur une étoile optique• Sans Interruption

– Ajout sur un bus• Interruption du réseau

– Insensible aux bruits électromagnétiques

Cœur Tube Renfort Gaine extérieure

Connecteurs optique

• Nombreux types de connecteurs :

– ST, SMA, FDDI, FC, SC,..

•


Connecteur FDDI (MIC)

Connecteur ST1

Connecteur ST2

(fixation +

puissante)

Connecteur SC

Connecteurs optique

FéruleFibre

Connecteur (SMA)


Connecteurs optique

• Connecteurs : les plus répandus– SC

– ST

• Emetteurs :– Photodiodes (LED) : multimode, débits moyens,

distances courtes-moyennes, peu chers

– Lasers : multi ou monomode, très hauts débits, longues distances, plus chers

• Unidirectionnel : 2 FO pour une liaison

• Câbles généralement de 2 à 40 fibres




• 2 types : multimode-monomode– Multimode (baseLX): rayons lumineux

avec réflexions + dispersion• Plusieurs faisceaux simultanés• 2 variétés

• Saut d’indiceTransmission zigzag

• Gradient d’indice trajectoires courbes

– Monomode (baseSX) : rayons lumineux « en ligne droite »• Transmission axiale• 1 faisceau unique• Grande bande passante• Peu de pertes

125µ

9µ

Gaine optique

125µ

62,5µ

La fibre optique


• Trois classes :– A Tube Libre

• Gros tube rigide• Plusieurs fibres

– A Tube serré• Cœur (silice)• Fibre renforcée (kevlar)• Fibre gainée (plastique)• Manipulation !

• (léger et fragile)

– A Jonc rainuré• Gros câble flexible• Structure hélicoïdale• Dispositif de sortie

La fibre optique

• Les principaux avantages de la fibre optique sont :

– Débits possibles très élevés (potentiellement immenses)

– très bonne qualité de transmission ;

– Longues distances (dizaines voir centaines de km)

– Insensible aux perturbations électromagnétiques

– bonne résistance à la chaleur et au froid ;

– faible encombrement ;

– grande légèreté ;

– matière première bon marché (silice) ;

– absence de rayonnement.


Coupleurs

• Les coupleurs ou traversées servent à relier des

fibres optiques de même diamètre de cœur entre

elle (jarretièrage) dans les bandeaux optiques.


Tests Fibre optique

• Tests par photométrie

– 2 appareils : émetteur + récepteur (étalonné à 0 dB)

• Le principe du photomètre

– Compare le 0dB d'étalonnage à la mesure globale

– Appareil simple et peu coûteux,

– Résultat immédiat

– Pas d'information en cas de problème

Photomètre

émetteur

Fibre à tester

C1/T1/C2 C3/T2/C4

Photomètre

récepteur


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Tests Fibre optique

• Tests par réflectomètrie– 1 seul appareil : réflectomètre

– 1 "fibre d'amorce" (≈ 500m) à chaque extrémité (stabilisation des modes de transmission + test du 2ième

connecteur)

• Le Principe du réflectomètre– Envoie des impulsions lumineuses

– Analyse de l'écho retourné

réflectomètre

Fibre à testeramorce amorce

C1/T1/C2 C3/T2/C4 Pr. Youness KHAMLICHI Réseaux & Protocoles

Tests Fibre Optique

• Le réflectomètre est un appareil beaucoup plus coûteux qu'un photomètre

• Formation nécessaire

• Permet la localisation des défauts

– Résultats significatifs si liaison > 300m

– Mesure (2 connecteurs + traversée) non dissociable

– Bonne précision nécessite une mesure dans les 2 sens


Réseaux & Protocoles 55

Contraintes électromagnétiques

• Perturbations créées par l'installation

– En général très en dessous des maxima imposés

• Perturbations subies par l'installation

– Opposition courants forts / courants faibles

– Perturbations provenant

• Câbles électriques, tubes fluorescents

• Transformateurs, ascenseurs (immeuble)

• Moteurs, machines tournantes … (milieu industriel)

• Émetteur TV, FM, GSM..

Pr. Youness KHAMLICHI



• Pas de norme, mais "règle de l'art"

• En général puissance > 5kVA => distance minimale 300 mm (couloir)

• Arrivée au poste de travail : goulotte double,– 1 courant fort (puissance < 2kVA)

– 1 courant faible (distance : 10 mm)




Contraintes ponctuelles Distances à respecter (mm)

Eclairage incandescent 120

Eclairage fluorescent 300

Onduleur < 10 kVA 500

Onduleur > 10 kVA 1000

Antenne, émetteur, radar … 3000

Moteur électrique > 5 kVA 2000

Contraintes de cheminement parallèle avec ligne de tension > 480 vo lts

Longueur (m) Distance (mm)

2 1000

3 et + 3000




Contraintes de cheminements parallèle avec une ligne électrique de tension < 480 vol ts

Distance minimale à respecter (mm)Type

ligne électrique

Longueur

en mètres < 2 kVA 2 à 5 kVA > 5 kVA

Non blindé 3 10 20 40

Non blindé 5 15 40 80

Non blindé 10 30 70 140

Non blindé 15 50 120 240

Non blindé 20 60 150 300

Non blindé 30 et + 120 300 600

Non blindé+ conduit métal 30 et + 60 150 300

Blindé 30 et + 60 150 300

Blindé + conduit métal 30 et + 40 80 150

conduit métal racco rder à la terre électrique



• Nécessité de la mise à la terre d'un ordinateur et tout le circuit électrique.


Support : Radio

• Liaisons radio LAN (WLAN - WIFI) : 2.4 GHz• Architecture étoile

– Carte sur stations (PC, …) avec antenne– Concentrateur avec antenne : borne

• Connecté au réseau câblé : borne

• Normes IEEE 802.11– Même rôle que 802.3 pour Ethernet

• Distance max station-borne : entre 50 et 200 m• Débits max

– 11 Mbits/s partagés (802.11b) : 10 M à 10 m, 1 M à 50 m– Evolutions : Jusqu’à 54 Mbps (802.11a), 20 Mbps et +

(802.11g)


Support : Radio

• Utilisation : intérieur de bâtiment– Liaisons provisoires : portables, conférences, …– Locaux anciens et protégés (impossible d’effectuer

un câblage)

• Problèmes– Débit limité– Sécurité : diffusion

• Contrôle de l’espace de diffusion• WEP (Wired Equivalent Privacy)• Fixe les adresses Ethernet

• Se déploie très fortement actuellement


Problématique

• Qu’est ce qu’on va faire si on dépasse plus de 100m de câblage ?


1- réseaux et protocoles partie 1-4h

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