Cours des réseaux Informatiques(2005-2006)

Rziza Mohammed

rziza@fsr.ac.ma

Les réseaux Locaux

Un réseau local ou LAN en anglais (Local Area Network)

permet la connexion d’un ensemble de postes afin

d’échanger ou de partager des informations,

Il permet aussi le partage de ressource (disque,

imprimante,... ),

Ces postes sont circoncis dans une zone géographique

d’environ 10 km de rayon

Les réseaux Locaux

Les objectifs:

• Le transfert rapide des données

• Personne ne doit être privilégié sur le réseau, l’accès au

réseau doit être équitable

• Le réseau doit être ouvert sur l’extérieur à d’autre réseaux

• Le réseau doit pouvoir évoluer et être étendu

Les réseaux Locaux

Le support de communication:

Le support utilisé dans les réseaux locaux sont:

• la paire torsadée

• le coaxial

• la fibre optique

Pour choisir l’un ou l’autre de ces supports, on peut considérer les critères suivants:

• Le débit de données ou bande passante• La sensibilité au bruit• La facilité d’installation• Le coût

Les réseaux Locaux

Topologie physique des câbles qui forment le réseau.

• La topologie Bus

• La topologie en Anneau

• La topologie en Etoile

Niveau 1 et 2 des réseaux locaux

ApplicationPrésentation

SessionTransport

RéseauLiaison

de

donnéesPhysique

802.2

802.3 802.4 802.5CSMA/CD Token Bus Token Ring

Physique

LLC

MAC

Niveau 2 des réseaux locaux

La couche liaison de donnée des réseaux locaux est divisée en deux sous-couches:

• La sous couche LLC (Logical Link control)

• La sous couche MAC (Medium Access Control)

La sous-couche MAC à fait l’objet de trois normes:

• 802.3 : Réseau en bus CSMA/CD

• 802.4 : Token Bus

• 802.5 : Token Ring

La norme 802.3 ou CSMA/CD

CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access/Collision Detected

CSMA/CD est une technique basée sur le principe d’écoute et de détection de collision

Le principe d’accès au support est la compétition: un émetteur utilise la voie dès qu’il est prêt à émettre, Il ignore donc les autres émetteurs

=> Risque de collision

Pour limiter le nombre de collision, cette technique utilise le principe d’écoute, c’est à dire un émetteur n’émet que s’il n ’y a pas de transmission en court

La norme 802.4 ou token Bus

Topologie physique du réseau, c’est le bus

Topologie logique c’est l’anneau

L’allocation du bus est déterminer par la circulation d’un jeton.

Emission: chaque station connaît l’adresse d’une station gauche et d’une station droite. Elle reçoit de la station gauche un jeton.

Quand elle a fini d’utiliser ce jeton (fin de transmission des trames), elle passe le jeton à la station de droite.

Pour éviter qu’une station ne monopolise pas le jeton, on utilise un délai de garde.

La norme 802.5 ou Token Ring

Topologie physique du réseau, c’est l’anneau

Topologie logique c’est l’anneau

• Topologie facile à mettre en œuvre;

• L’accès au support, c’est le jeton

Quelques réseaux locaux standards

La famille des réseaux Ethernet

La norme 802.3 a servi de base au développement de nombreux réseaux locaux.

Les différents réseaux sont différents les uns aux autres par les caractéristiques de leurs couche physique:

• Type de support, • Longueur des segments, • Débit binaire, • Type de transmission (BB ou LB).

Quelques réseaux locaux standards

Certains des réseaux ont été normalisés et sont désignés suivant la normalisation :

« D trans L ».

• D: débit en Mbit/s,

• Trans: type de transmission : Base pour BB et Broad pour LB

• L: longueur élémentaire de segments en centaines de

mètres

La famille des réseaux Ethernet

Quelques réseaux locaux standards

Exemples:

La norme 802.3 ou CSMA/CD

10 base 5 10 base 2 1 base 5 10 base T 10 broad 36

Exemple: 10 base 5 : Réseau de la famille Ethernet

• 10 Mbits/s

• Bande de Base

• Longueur élémentaire 500 m

• MAC, CSMA/CD

Quelques réseaux locaux standards

Les réseaux Apple-Talk

Le protocole de niveau MAC est CSMA/CA (Collision Avoided)

CSMA/CA c’est une version optimisée de CSMA/CD dans le sens où l’on essai d’éviter au plus vite les collisions

La famille des réseaux haut débit

a) Le réseau FDDI (Fiber Distributed Data Interface)• Réseau à structure en boucle avec un contrôle d’accès par jeton utilisant la fibre optique comme support; • Haute performance: 100 Mbit/s• Distance de raccordement: 200 Km• Interconnecte jusqu’à 1000 stations

Quelques réseaux locaux standards

La famille des réseaux haut débit

b) Fast Ethernet

• C’est un réseau Ethernet à 100 Mbis/s

• La technique d’accès au support est SCMA/CD.

• La différence réside dans le câble:

• On distingue 3 sous normes:

- 100 base TX : paire torsadé

catégorie 5

- 100 base T4 : paire torsadé

catégorie 3, 4, 5

- 100 base FX : Fibre optique

Description des normes

10 Base 2

10 Base 5

Un connecteur AUI sur une carte réseau

Un transceiver

10 Base T

Un connecteur RJ-45

Les hubs

10 Base F

Des connecteurs pour fibre-optique

Fast Ethernet: 100 Base T4

Fast Ethernet: 100 Base TX

Fast Ethernet: 100 Base FX

Structure de la trame (802.3)

Amorce : Représente le début de chaque trame et elle est composée de 7 octets positionnés à 10101010. Cette amorce permet de synchroniser les stations réceptrices.

Marqueur de début de trame (Start Frame Délimiter) : Cet octet représente le début de la trame et a pour valeur 010101011.

Adresse destination-Adresse source : Ce sont les adresses physiques du réseau codées sur 2 ou 6 octets.

7 octet 1 octet 2 octet 2 octet 2 octet 1 octet 1 octet 4 octet

Longueur du champ d’information (Lenght) : Ce champ indique sur 2 octets la longueur des données LLC.Ce nombre est compris entre 0 et 1500 octets.

Données (Data) : Champ de données LLC (Logical Link Control) contenant entre 0 et 1500 octets.

Bourrage (PAD) : Octets de bourrage ajoutés si la trame ne contient pas 46 octets pour satisfaire la taille minimale d’une trame 802.3 (entre 0 et 46 octets).

Structure de la trame (802.3)

FCS (Frame Control Sequence) : Constitué d’un mot de 32 bits, ce champ représente le code de vérification d’erreur sur la trame. Sa portée s’effectue sur tous les champs exceptés :

• le délimiteur de début de trame,• le FCS.

Polynôme générateur d’une trame 802.3 est : x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x1

Structure de la trame (802.3)

La norme 802.5

Cette norme, appelée aussi Token Ring (ou anneau à jeton), a été initialement commercialisée par IBM.

Elle est également normalisée par l’ISO sous la référence IS8802-5.

Chaque station est connectée en mode point à point à deux autres stations et l’interconnexion totale de l’ensemble des machines crée un anneau unidirectionnel où circule une seule trame.

La norme 802.5

La norme 802.5

MAU

Méthode d’accès par jeton

Dans un anneau à jeton, les machines sont connectées en série les unes aux autres.

L’information est toujours transmise séquentiellement et bit à bit entre deux stations (Une station active vers la station suivante, les autres restants inactives).

Une seule trame vide ou pleine peut circuler sur l’anneau.

Méthode d’accès par jeton (1)

Principe de fonctionnement :

Une trame vide circule de station en station sur l’anneau avec un jeton positionné à libre.

Une station recevant la trame avec le jeton libre souhaite transmettre de l’information; Elle positionne le jeton a occupé, elle remplit la trame avec les données à transmettre, elle indique le destinataire, et renvoie la trame vers la station suivante.

La trame circule de station en station jusqu’à ce quelle atteigne le destinataire.

Méthode d’accès par jeton (2)

Principe de fonctionnement :

La station destinatrice recopie les données nécessaires, et

renvoie la trame dans l’anneau après avoir positionné certains

indicateurs.

La station émettrice reçoit la trame, la vide, remet le jeton à

libre et redépose la trame dans le réseau.

La trame circulera dans l’anneau jusqu’à ce qu’une station le

capture pour transmettre quelque chose.

Méthode d’accès par jeton

B veut trans-mettre une information vers D

La trame est transmise avec le jeton libre de A vers B.

B met le jeton a occupé, rempli les champs d'adresse source et destinataire, et met l'information à transmettredans la trame

D est le destinataire, la trameest enregistrée et redéposée sur l'anneau vers la station suivante

C n'étant pas le destinataire,il retransmet la trame vers D

A n'est pas l'émetteur de la trame il la retransmet vers la station suivante

B libère le jeton et renvoiedans l'anneau une trame vide

Format des trames (802.5)

Trame sans données (Jeton Libre)

SD AC ED

Trame avec données (Jeton occupé)

SD AC FC DA SA RI INFO FCS ED FS

SD : (Starting delimiter), codé sur 1 octet, il sert à délimiter le début d’une trame ou d’un jeton.

Son format est représenté par la valeur :

JK0JK000 avec J et K ont des valeurs binaires ne représentant ni un 0 ni un 1.

Format des trames (802.5)

AC : (Access Control) 1 octet dont la structure est de la forme suivante :

PPP : Indique la priorité de la trame (de 0 à 7)

T : Permet aux stations d’accéder au support pour les transferts d’information.

T=0 jeton libreT=1 jeton occupé

M : Monitor bit, positionné par la station ‘moniteur’ du réseau. Il permet d’éviter que les trame fasse plusieurs fois le tour du réseau.

RRR : Bits de réservation de plus grande priorité pour augmenter la priorité du prochain jeton.

Format des trames (802.5)

FC : (Frame Control) 1octet permettant de définir le type de la trame.

Format des trames (802.5)

DA (Destination Address) SA (Source Address) : Ce sont les adresses physiques du réseau codées sur 2 ou 6 octets.

RI : (Routing Information) Ce champ comportant de 2 à 30 octets permettent le routage de la trame vers la station destinatrice.

INFO (Data) : Ce champ peu être vide ou contenir un ou plusieurs octets. La taille max n’est pas définie formellement.

FCS (Frame Control Check) : Codé sur 4 octets il permet de vérifier l’intégrité de transmission de la trame.

Polynôme générateur d’une trame 802.5 :x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x1

Format des trames (802.5)

ED : (End Delimiter) codé sur 1 octet, il sert à délimiter la fin d’une trame ou d’un jeton. Son format est représenté par la valeur :

JK1JK1IE: • J et K ont des valeurs binaires ne représentant ni un 0 ni un 1.• I Bit de trame intermédiaire, cette trame sera suivie d’une autre,• E Bit indiquant qu’une erreur à été détectée.

FS (Frame Status) : codé sur un octet, il donne l’état du recopiage sur la station destinatrice.La structure de l’octet est la suivante :ACrrACrr :

• A : adresse reconnue,• C : Trame recopiée,• r : réservé.

La norme LLC (Logical Link Control)

Cette couche représente la deuxième division de la couche liaison dans le modèle OSI.

Elle se situe au dessus de la sous couche MAC dont le rôle et de gérer le contrôle d’accès au support de transmission.

Le rôle de cette sous couche LLC est de gérer les communications entre stations et d’assurer l’interface avec les couches supérieures.

Ses spécification sont données dans le standard IEEE 802.2 et sont reprises dans la norme internationale IS 8802-2 de l’ISO.

La norme LLC (Logical Link Control)

Cette norme offre à la couche réseau des services :• Sans connexion (LLC1),• Avec connexion (LLC2),• Sans connexion avec acquittement (LLC3).

Cette norme est donc divisée en 3 normes qui sont adaptés à ces modes de fonctionnement différents.

Le but de ces protocoles est de fournir une garantie de livraison des messages (appelés LSDU Link Services Data Unit), la détection et reprise sur erreur.