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    Partie 6 : Couche rseau et interconnexion de rseaux

    Olivier GLCKUniversit LYON 1 / Dpartement Informatique

    Olivier.Gluck@univ-lyon1.frhttp://perso.univ-lyon1.fr/olivier.gluck

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 2

    Copyright

    n Copyright 2018 Olivier Glck; all rights reservedn Ce support de cours est soumis aux droits d auteur et nest

    donc pas dans le domaine public. Sa reproduction est cependant autorise condition de respecter les conditions suivantes : n Si ce document est reproduit pour les besoins personnels du

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    Remerciements

    n Certains transparents sont bass sur des supports de cours de :n Danile DROMARD (PARIS 6) n Andrzej DUDA (INP Grenoble/ENSIMAG)n Shivkumar KALYANARAMAN (RPI/ECSE)n Alain MILLE (LYON 1)n CongDuc PHAM (LYON 1)n Laurent Toutain (ENST Bretagne)n Michel RIVEILL (Universit de Nice/ESSI)n l Institut National des Tlcommunications (INT)

    n Des figures sont issues des livres cits en bibliographie

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    Bibliographie

    n Rseaux , 4ime dition, Andrew Tanenbaum, Pearson Education, ISBN 2-7440-7001-7

    n Rseaux et Tlcoms , Claude Servin, Dunod, ISBN 2-10-007986-7

    n Analyse structure des rseaux , 2ime dition, J. Kurose et K. Ross, Pearson Education, ISBN 2-7440-7000-9

    n TCP/IP Illustrated Volume 1, The Protocols , W. R. Stevens, Addison Wesley, ISBN 0-201-63346-9

    n TCP/IP, Architecture, protocoles, applications , 4ime dition, D. Comer, Dunod, ISBN 2-10-008181-0

    n An Engineering Approach to Computer Networking , Addison-Wesley, ISBN 0-201-63442-6

    n Internetn http://www.guill.net/n http://www.courseforge.org/courses/n http://www.commentcamarche.net/ccmdoc/n http://www.rfc-editor.org/ (documents normatifs dans TCP/IP)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 5

    Bibliographien Rseaux , 4ime dition, Andrew Tanenbaum, Pearson

    Education, ISBN 2-7440-7001-7

    n Rseaux et Tlcoms , Claude Servin, Dunod, ISBN 2-10-007986-7

    n Rseaux locaux et Internet, des protocoles l'interconnexion , 3ime dition, Laurent Toutain, Hermes Science, ISBN 2-7462-0670-6

    n An Engineering Approach to Computer Networking , Addison-Wesley, ISBN 0-201-63442-6

    n Internetn http://www.guill.net/n http://www.courseforge.org/courses/n http://www.commentcamarche.net/ccmdoc/n http://www.protocols.com/n http://dir.yahoo.com/Computers_and_Internet/n http://www.rfc-editor.org/ (documents normatifs dans TCP/IP)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 6

    Introduction (1)n Pour changer des informations entre 2 entits

    communicantes quelconques travers un ou plusieurs rseaux :n les deux correspondants doivent tre mis en relation

    (notion de commutation) n chaque correspondant doit tre identifi et localis de

    manire unique sur le rseau (notions d'adressage et de nommage)

    n le rseau doit acheminer les blocs d'information vers le destinataire (notion de routage)

    n la taille des units de donnes transfres doit tre adapte aux capacits du rseau (notion de segmentation)

  • 2

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 7

    Introduction (2)n le trafic admis dans le rseau ne doit pas conduire

    l'effondrement de celui-ci (notion de contrle de congestion)

    n On distingue n les nuds supportant les applications utilisateurs

    (htes ou "end systems")n les nuds servant de relais la communication entre

    deux "end systems" (nuds de commutation, )

    Sous-rseau TCP/IPNud relais

    Sous-rseau TCP/IP

    Rseau relais ATM

    End systems End systems

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 8

    Introduction (3)

    n Problmes lis l'interconnexion des rseaux et aux rseaux longues distancesn grande couverture gographiquen htrognit

    n des rseaux raccords (clients) n des modes de transmission (cur et clients)n des applications

    n agrgation de trafic importante (risque de congestion)n mlange de rseaux publics et privsn tarification du trafic par les oprateurs avec

    ventuellement des qualits de services diffrentesn soucis de performance (traverse des quipements) et

    d'quit (entre clients)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 9

    Introduction (4)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 10

    Plan de la partie 6

    n Commutation et multiplexage dans les rseauxn Notion d'adressage et de nommagen L'acheminement dans le rseaun Adaptation de la taille des units de donnesn La congestion dans les rseauxn Les quipements d'interconnexion

    Commutation et multiplexage

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 12

    Pourquoi multiplexer et commuter ?

    n Quel est le problme ?n Comment mettre en relation deux entits

    communicantes du rseau ?n interconnexion totale de N stations = N(N-1)/2

    liens physiquesn Comment rpartir la charge du rseau et tre

    rsistant aux pannes ?n rsistance aux pannes : plusieurs chemins pour

    aller de A Bn si plusieurs chemins, lequel choisir ?

    n Rseau maill : deux stations clientes du rseau peuvent tre mises en relation par diffrents chemins

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    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 13

    Pourquoi multiplexer et commuter ?

    n Minimiser le cot de l'infrastructure du rseaun multiplexage de plusieurs communications sur un

    mme lien physique

    n minimisation du nombre de liens au sein du rseau

    n Optimiser l'infrastructure du rseaun le nombre de communications potentielles peut tre

    trs suprieur au nombre de liens du rseau de commutation

    n atteindre le destinataire de la faon la plus efficace

    n optimiser l'utilisation des ressources du rseau : si chaque abonn dsire joindre un autre abonn, il faut optimiser le partage des ressources

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 14

    Principe du multiplexage

    n Acheminement simultan de plusieurs communications sur un mme lien physique

    n Multiplexage : regroupement de plusieurs voies incidentes sur un mme support

    n Dmultiplexage : restitution chaque destinataire des donnes des diffrentes voies

    voie composite

    voies incidentes

    Multiplexeur

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 16

    Principe de la commutation

    n Aiguillage de la communication d'un canal en entre vers un canal de sortie

    n Diverses techniquesn commutation de circuitsn commutation de messagesn commutation de paquetsn commutation de tramesn commutation de cellules

    n Un rseau commutation assure une connectivit totale du point de vue utilisateurs (diffrence entre topologie physique et topologie logique)

    Commutateur

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 17

    La commutation de circuits (1)

    n La commutation la plus simplen Un chemin physique est constitu de bout en

    bout entre une source et une destinationn juxtaposition de diffrents supports physiques =>

    circuit tabli entre les deux abonnsn la mise en relation est ralise par les commutateurs

    avant tout change de donnes (phase de connexion)n le circuit est bloqu (phase de transfert) tant que les

    deux abonns ne le restituent pas explicitement (phase de libration)

    n Exemple : le Rseau Tlphonique Commut

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 18

    La commutation de circuits (2)

    F

    E

    D

    C

    B

    G

    H

    I

    A

    circuit

    Commutateur

    Circuit tabli temporairement entre A & F

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 19

    La commutation de circuits (3)

    n Caractristiquesn garantit le bon ordonnancement des donnesn pas de stockage intermdiaire des donnesn dbits source/destinataire identiquesn les abonns monopolisent la ressource durant toute la

    connexionn facturation la minute

    n Inconvnientsn s'il n'y a plus de ressource disponible de bout en bout,

    la connexion est refusen mauvaise utilisation des ressources : les deux abonns

    consomment rarement toute la bande passante

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    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 20

    La commutation de circuits (4)

    source L. ToutainOlivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 21

    La commutation de messages (1)

    n Principen pas d'tablissement pralable de la communication

    (aucun lien physique entre la source et le destinataire)n un message constitue une unit de transfert qui est

    achemine individuellement dans le rseau (exemple : un fichier)

    n sur chaque nud du rseau, un message est n reu en entiern stock si ncessaire (occupation des lignes)n analys (contrle des erreurs)n transmis au noeud suivant, etc

    n facturation en fonction de la quantit de donnes

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 22

    D

    C

    B

    E

    A

    Mmoire du commutateur

    La commutation de messages (2)

    (1) lien libre

    (2) envoimsg1

    msg1

    (4) lien occup

    msg2(5) stockage temporaire

    (3) libration du lien

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 23

    La commutation de messages (3)

    n Avantagesn meilleure utilisation des liens qu'avec la commutation de

    circuit -> meilleur dimensionnement du rseaun en cas de fort trafic, il n'y a pas de blocage li au rseau

    empchant l mission : le message est simplement ralenti

    n possibilit de faire de la diffusion d'un mme message plusieurs correspondants

    n possibilit de faire du contrle d'erreurs entre deux commutateurs voisins -> fiabilit

    n Inconvnientsn ncessite une mmoire de masse importante dans les

    commutateursn temps d'acheminement non matrisn si un message est corrompu, il devra tre retransmis

    intgralementn Exemple d'application : systmes de messagerie

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 24

    La commutation de paquets (1)

    n Principe : + de souplessen le message est dcoup en paquets (fragments) de

    petite taillen chaque paquet est achemin dans le rseau

    indpendamment du prcdent (et des autres)n pas de stockage d'information dans les nuds

    intermdiaires (rmission immdiate sur le lien optimal)

    n le squencement des paquets n'est plus garantin reconstitution du message l arrive avec

    ventuellement un rordonnancement des paquetsn multiplexage des paquets de diffrentes sources sur

    un mme lien (liens banaliss et non pas ddis)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 25

    La commutation de paquets (2)

    n Avantagesn optimisation de l'utilisation des ressources, plus

    grande quit entre les utilisateursn transmission plus rapide que dans la commutation de

    messagesn retransmission uniquement du paquet erron en cas

    d'erreursn Inconvnients

    n il peut tre ncessaire de rordonner les paquets pour reconstituer le message

    n chaque paquet doit contenir les informations ncessaires son acheminement

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    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 26

    La commutation de paquets (3)

    n Acheminement en mode datagramme ou mode non connectn exemple : Internetn les paquets peuvent emprunter des chemins diffrentsn ordre d arrive diffrent, reconstitution l arriven risque de perte de paquets si un nud est engorg

    (pas de contrle de flux possible de bout en bout)n simplicit de mise en uvre (la complexit est

    reporte dans les extrmits qui doivent reconstruire le message)

    n routage diffrent de chaque paquet permet de rpartir la charge du rseau (routage adaptatif)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 27

    La commutation de paquets (4)

    n Acheminement en mode circuit virtuel ou mode connectn exemple : Transpac n un chemin est tabli l avance (le Circuit Virtuel)n les paquets sont reus dans l ordre (mme chemin

    pour tous)n dcision d'acheminement plus rapide (la route est

    connue)n ralisation plus difficilen compromis entre la commutation de circuits et la

    commutation de paquets en mode datagrammen optimisation des ressourcesn garantie de squencement

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 28

    Le mode circuit virtuel

    1

    23

    4

    5

    6

    A

    D

    13 2 1

    2

    3

    13 2

    Exemple : X25

    source L. Toutain

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 29

    Le mode datagramme

    1

    23

    4

    5

    6

    A

    D

    13 2

    1

    2

    3

    21 3

    Exemple : IP (Internet)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 30

    Circuit virtuel vs. Datagramme (1)

    n Le mode Circuit Virtuel (ATM, Frame Relay)

    n avantages :

    n squencement des paquets garanti

    n court en-tte, acheminement plus rapide

    n inconvnients :

    n chaque connexion ouverte consomme des

    ressources mme si aucun paquet ne circule

    n une seule route possible

    n pas de contournement des zones congestionnes

    n moins robuste (dfaillance de routeurs sur l'itinraire)

    n perte de tous les circuits en cas de dfaillance d'un

    routeur

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 31

    Circuit virtuel vs. Datagramme (2)

    n Le mode Datagramme (Internet)n avantages :

    n plus robuste (plusieurs routes possibles)n rsistance aux dfaillances de routeurn en cas de crash d'un routeur, perte uniquement des

    paquets en cours de traitementn adaptabilit aux congestions

    n rpartition de la chargen inconvnients :

    n risque accru de congestionn arrive dsordonne des paquetsn dcision d'acheminement sur chaque paquet

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    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 32

    Commutation dans le temps

    Commutation de

    (a) circuits

    (b) messages

    (c) paquets

    http://wps.aw.com/aw_kurose_network_2/0,7240,227091-,00.html.

    Adressage et nommage

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 38

    Adressage et nommage - dfinitions

    n Adressage = moyen d'identifier de manire unique deux entits communicantesn la source doit pouvoir fournir au rseau l'adresse du

    destinatairen le destinataire doit pouvoir identifier l'adresse de son

    correspondant (adresse source)

    n Adressage physique et adressage logiquen adressage physique : dsigne le point de

    raccordement au rseau (localisation des extrmits)n adressage logique ou nommage : identifie un

    processus ou une machine indpendamment de sa localisation (dsigne l'objet de la communication : ex. (@IP, port) des sockets)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 39

    Les types d'adressage

    n Adressage hirarchiquen l'adresse est dcompose en diffrentes parties qui

    permettent d'identifier n le rseau auquel l'utilisateur est rattachn le point d'accs par lequel il est raccord au rseaun l'utilisateur dans l'installation locale

    n le champ adresse diminue au fur et mesure de la progression des blocs dans le rseau

    n exemple : numrotation tlphoniquen Adressage plat

    n le format de l'adresse n'a aucune signification particulire quant la localisation de l'entit communicante

    n exemple : adresse MAC

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 40

    Les techniques d'adressagen Pas de champ d'adressage dans le message

    n liaison type point--point : seules deux entits peuvent communiquer

    n remplac par un numro de voie logique ngoci dans une phase d'initialisation dans le mode connect

    n Adresse destination uniquementn l'metteur n'a pas besoin d'tre connu ou l'est djn exemple : relation matre/esclave

    n Adresse source uniquementn messages de diffusion ou type matre/esclave

    n Adresses source et destinationn cas le plus frquent (@src ncessaire pour les ACK si

    mode non connect)Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 41

    Nommage

    n Le nommage permet de dsigner un objet n dissocie l'objet de sa localisation dans le rseaun un objet peut tre dplac sans changer de nom

    n Nommage hirarchiquen le nommage est organis en domainesn exemple : Internet (domaine .fr, .edu, .com, .gouv.fr,

    .education.gouv.fr, )

    n Nommage platn il faut garantir l'unicit du nom sur l'ensemble du

    rseaun exemple : NetBios

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    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 42

    Nommage et annuaire

    n Pour localiser un objet, il faut un annuaire qui fasse la correspondance nom/adresse : rsolution de nom

    n Deux mthodesn consultation d'un fichier local (ex. /etc/hosts)n consultation d'un annuaire distant sur un serveur de

    noms (ex. Domain Name System)

    Acheminement dans le rseau

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 44

    Routeur et fonction de routage (1)

    n Routeur : nud du rseau qui joue un rle dans l'acheminement des paquets vers le destinataire final (niveau 3 OSI)

    n But : trouver une route pour acheminer un paquet vers sa destination finalen priori, aucun routeur n'a une vision globale de la

    route que prendront les paquets : les paquets sont relays de proche en proche jusqu'au destinataire

    n l'metteur du paquet doit connatre le premier routeur relais

    n ensuite, chaque routeur est charg d'acheminer le paquet vers le routeur suivant

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 45

    Routeur et fonction de routage (2)

    n Fonctions d'un routeur n envoyer le paquet entrant vers le lien de sortie approprin ventuellement, stocker le paquet dans une file d'attente

    approprien ventuellement, traiter le paquet suivant la qualit de

    service (QoS) requisen ventuellement, filtrage

    n Problmes possn Comment dployer l'information de routage dans tout le

    rseau ?n Existe t-il une route optimale ? Selon quel(s) critre(s) ?n Que se passe t-il si un lien tombe en panne ?n Changement de la topologie ? Variation de trafic ?

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 46

    Tables d'acheminement

    n Chaque routeur contient une table de routage ou table d'acheminement

    n Chaque entre de la table contient un triplet

    n le paquet doit contenir une information qui permet d'identifier le destinataire pour que le routeur puisse prendre une dcision (@destination)

    n "route prendre" est aussi appel "next hop" (prochain saut)

    n "cot" permet de choisir la route approprie si plusieurs routes sont possibles (cot pour atteindre la destination)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 47

    A

    B

    C F

    D

    E

    R1

    R2

    R4

    R5

    R3

    Exemple

    D

    dest next cotD R3 3D R4 2E R3 4F R4 5C R3 3... ... ...

    D

    dest next cotD D 1... ... ...

    D D D

    D

    Comment le cot est-il dtermin ?

  • 8

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 48

    Le problme du routage

    n Comment effectuer des choix locaux corrects dpendant d'un systme global ?n chaque routeur doit connatre des informations sur

    l'tat global du rseau ou du moins de ses voisinsn L'tat global du rseau est

    n grand voir trs grand (beaucoup d'informations)n dynamique (l'tat du rseau dpend de la charge, de

    la topologie, de la dfaillance de certains nuds, )n difficile recueillir (ne pas surcharger le rseau,

    priodicit du recueil d'informations ?)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 49

    Un routage efficace c'est...

    n une taille minimale pour les tablesn -> consultation des tables plus rapidesn -> consomme moins de mmoiren -> moins d'informations changer

    n minimiser la frquence des messages de contrle gnrs par l'change des informations de routage

    n tre robuste en vitant les boucles, la surcharge de certains routeurs

    n trouver une route optimale

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 50

    Politiques et protocoles de routage

    n Politiques de routage : comment la route est-elle choisie ?n politique dterministe (routage statique ou non

    adaptatif) : la dcision de routage ne dpend pas de l'tat du rseau ; le choix de la route est dfini une fois pour toute lors de l'initialisation

    n politique adaptative (routage dynamique ou adaptatif) : le chemin emprunt est fonction de donnes sur l'tat du rseau ; les tables de routage sont rgulirement mises jour

    n politique mixte : en mode orient connexion (circuit virtuel), le chemin est tabli de manire adaptative puis les donnes sont changes de manire dterministe

    n Protocoles de routage : comment sont construites et mises jour les tables de routage ?

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 51

    Routage statique

    n Routage statiquen les tables sont mises jour par l administrateur

    uniquement quand la topologie du rseau changen simple mais ne recherche pas la route optimale et n'est

    pas adapt la dfaillance d'un lienn adapt aux petits rseaux et aux rseaux dans lesquels le

    choix de la route est limit (routes rentres manuellement)n assure le squencement des paquets mme en mode non

    connect (tous les paquets prennent la mme route)n Protocoles de routage statique

    n routage par le plus court chemin ou moindre cotn routage par inondation

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 52

    Routage par le plus court cheminn La route pour atteindre le destinataire est

    dtermine en calculant le plus court chemin pour atteindre le destinataire (algorithme de Dijkstra)

    n Chaque lien inter-routeur a un cot (mtrique) qui peut tre calcul selonn le nombre de saut (nombre de routeurs traverss)n la distance relle (en km) entre deux routeursn le dlai de transmission (temps de latence)n le nombre de paquets moyen dans les files d'attenten le taux d'erreurs moyen, le trafic moyen observ,

    n Chaque routeur peut disposer de plusieurs tables de routage (une par critre) -> la route prise dpend alors de la qualit de service demande

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 53

    Routage par inondation

    n Chaque paquet entrant est envoy sur tous les liens de sortie du routeur except celui par lequel le paquet est arrivn avantages : trs robuste et garantit de trouver le chemin

    optimaln inconvnients : surcharge du rseau et bouclages des

    paquetsn -> numrotation des paquets par le premier routeur :

    un paquet avec un numro dj connu n'est pas rexpdi

    n -> chaque paquet contient un compteur de sauts : quand le compteur atteint zro, le paquet est dtruit

    n applications militairesn utilis pour dcouvrir le chemin optimal et en dduire

    une route statique

  • 9

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 54

    Routage dynamique

    n Routage dynamiquen les tables de routage sont mises jour rgulirement

    en fonction de l'tat du rseaun plus complexe que le routage statique et surcharge du

    rseau par l'change d'informations de routagen permet de choisir la route optimalen le squencement des paquets n'est plus assur en

    mode non connect

    n Protocoles de routage dynamiquen routage par vecteur de distance (distance vector

    routing)n routage tat des liens (link state routing)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 55

    Routage par vecteur de distance (1)

    n La table de routage contient pour chaque nud connu du rseau un cot pour joindre ce nud

    n Chaque routeur diffuse priodiquement ses voisins sa table de routage

    n Le nud rcepteur apprend ainsi qui son voisin est capable de joindre et quel cot

    n Mise jour de la table sur le rcepteurn Si la table reue contient une entre qui n'est pas dans

    sa table : il ajoute cette entre dans sa table avec cot = cot reu + cot du lien de rception de la tablen Si la table reue contient une entre dj prsente : il

    met jour son entre si cot connu > cot calcul ou si le cot connu changer de valeur

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 56

    Routage par vecteur de distance (2)

    dest next cotR1 R1 0Etat initial

    dest next cotR2 R2 0

    dest next cotR3 R3 0

    R1 R3R21 1

    R1,0

    R1 R3R21 1R2,0 R2,0R3,0

    Rception

    dest next cotR1 R1 0Mise jour

    dest next cotR2 R2 0

    dest next cotR3 R3 0

    R2 R2 1 R1 R1 1 R2 R2 1R3 R3 1

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 57

    Routage par vecteur de distance (3)

    R1 R3R21 1

    R2,0Rception

    R1,1R3,1

    R2,0R1,1R3,1

    R1,0R2,1

    R3,0R2,1

    Mise jourdest next cotR2 R2 0R1 R1 1R3 R3 1

    dest next cotR1 R1 0R2 R2 1R3 R2 2

    dest next cotR3 R3 0R2 R2 1R1 R2 2

    R1 R3R21 1

    R2,0Convergence

    R1,1R3,1

    R2,0R1,1R3,1

    R1,0R2,1

    R3,0R2,1

    R3,2 R1,2

    -> aucune modification des tables

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 58

    Routage par vecteur de distance (4)R1 R3R21

    Mise jourdest next cotR2 R2 0R1 R1 1R3 R3 +inf

    dest next cotR1 R1 0R2 R2 1R3 R2 2

    R2-R3 tombe en panne

    R1 R3R21

    R2,0RceptionR1,1

    R1,0R2,1R3,2

    Mise jourdest next cotR2 R2 0R1 R1 1R3 R1 3

    dest next cotR1 R1 0R2 R2 1R3 R2 2

    R2 n'envoie plus la route vers R3 car il ne sait plus

    le joindre !

    R1 envoie la sienne, puis R2 envoie la

    sienne, -> comptage l'infini

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 59

    Routage par vecteur de distance (5)n Deux problmes surviennent :

    n un bouclage apparat dans le rseau : tous les paquets destination de R3 oscillent entre R1 et R2

    n l'algorithme ne converge plus : l'change suivant, R1 apprend de R2 que dsormais le cot pour joindre R3 en passant par R2 est de 3 -> il met sa table jour (R3, R2, 4) ; de mme, R2 va apprendre de R1 que dsormais le cot pour joindre R3 est de 4

    n Une solution :n interdire un nud de signaler une destination qu'il

    connat au routeur par lequel il l'a apprise (split horizon)n limiter la valeur infinie du cot une petite valeur (16

    dans RIP) -> convergence ds que l'infini est atteint

  • 10

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 60

    Routage tat des liens (1)

    n Problme du routage vecteur de distance : n la seule info que connat un routeur est le cot pour

    atteindre chaque destinationn la convergence peut tre longue sur de grands rseaux

    n Principe du routage tat des liens : chaque routeur doitn dcouvrir les routeurs voisins et leur adresse rseaun dterminer le cot pour atteindre chaque voisinn construire un paquet spcial contenant son adresse,

    l'adresse du voisin et le cot pour l'atteindren envoyer ce paquet tous les autres routeursn calculer le chemin le plus court vers chaque routeur

    partir de la matrice des cotsOlivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 61

    Routage tat des liens (2)

    n Chaque routeur a une vision complte de la topologie du rseau partir d'informations distribues

    n La matrice des cots est construite partir des informations reues des autres routeurs

    n La topologie (graphe valu du rseau) est construite partir de la matrice de cots

    n La table de routage est construite partir du graphe

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 62

    Routage tat des liens (3)

    n En pratiquen dcouverte des voisins : envoi d'un paquet spcial,

    HELLO, auquel les voisins rpondent par leur identitn mesure du cot de la ligne : envoi d'un paquet spcial,

    ECHO, qui est aussitt renvoy par les voisins ; un timer mesure le temps A/R en tenant compte ou non de la charge du lien (temps dans les files d'attente)

    n laboration des paquets d'tat de lien : intervalles rguliers ou quand un vnement important se produit

    n distribution des paquets : par inondation avec numrotation des paquets et ge du paquet

    n calcul de la nouvelle table : algorithme de DijkstraOlivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 63

    Routage tat des liens (4)

    source Tanenbaum

    Exemple de paquets tat des liens

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 64

    Routage hirarchique (1)

    n Les protocoles de routage ncessitent la diffusion d'informations travers le rseaun surcharge du rseau au dtriment des donnes

    coulern plus le rseau est grand, plus les changes sont

    importants, plus les tables consomment de la mmoire et plus la convergence est longue

    n Routage hirarchiquen dcoupage du rseau en domaines (AS = Autonomus

    System)n des routeurs de bordure (gateways ou edge routers)

    ralisent l'interconnexion des domainesn limite les diffusions inhrentes au routage

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 65

    Routage hirarchique (2)

    n Protocoles de routage intra et inter domainesn IGP (Interior Gateway Protocol) : routage interne au

    domaine -> ignore les nuds externes au domainen EGP (External Gateway Protocol) : gre l'change

    d'information de routage entre domainesn le routeur de bordure doit supporter le protocole

    interne son domaine et un protocole externe

    AS3IGP

    AS1IGP AS2

    IGPEGP

    Routeurs de bordure

  • 11

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 66

    Routage hirarchique (3)Exemple (source Tanenbaum)

    Inconvnient li la perte d'info : le plus court chemin pour aller de 1A 5C ne passe pas par 1C !

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 67

    Les principaux protocoles de routage (1)

    n RIP (Routing Information Protocol)n protocole interne au domaine de type vecteur distance n largement utilis dans Internetn RIP (RFC 1058), RIP-2 (RFC 1723)

    n OSPF (Open Short Path First) - RFC 2178n protocole interne tat des liens n largement utilis dans Internet (tend remplacer RIP)

    n IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)n protocole de routage interne tat des liens, ISO

    10589

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 68

    Les principaux protocoles de routage (2)

    n EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)n protocole propritaire CISCO de type vecteur distance n utilise une mtrique complexe fonction du dlai

    d'acheminement, du dbit, de la fiabilit et de la charge du rseau

    n EGP (Exterior Gateway Protocol) - RFC 827n premier protocole externe utilis dans Internet n largement utilis dans Internet

    n BGP (Border Gateway Protocol) - RFC 1771n protocole de routage utilis dans Internet qui dfinit les

    changes internes au domaine (iBGP) et externes (eBGP)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 69

    Routage et commutation (1)n Routage : je veux aller @, quelle route dois-je

    prendre ?n en mode datagramme : la dcision d'acheminement est

    prise pour chaque paquet et par chaque routeur travers

    n en mode connect : la dcision d'acheminement est prise lors de l'tablissement de la liaison pour le paquet d'tablissement et par chaque routeur travers

    n Commutation : l'@ destination n'intervient plus dans la dcision d'acheminementn elle est prise au niveau liaison partir d'une autre

    information (adresse MAC, numro de VLAN, numro de circuit virtuel ou non)

    n la dcision d'acheminement est plus rapide (index dans la table de commutation)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 71

    Routage et commutation (3)

    n Circuit virtuel commut (ex. ATM et X25)

    cd

    in VC out1 a 21 b 16

    1

    16

    ...

    1

    16

    ...

    VC

    donnesdonnes b adonnes c

    donnes d

    Commutation en mode connect : la table d'acheminement est construite lors de l'tablissement de la connexion

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 72

    Routage et commutation (4)

    n Circuit virtuel permanent (ex. Frame Relay)1

    16

    ...

    1

    16

    ...

    A

    FE

    D

    CB

    La table d'acheminement est fixe par l'oprateur

    donnes a

    donnes a

    Pour aller de A E, il faut passer par C et D

  • 12

    Adaptation de la taille des units de donnes

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 74

    Notion de MTU (1)

    n MTU - Maximum Transfer Unitn Taille maximale des paquets admis dans le

    rseau (en-tte compris)n Cette taille varie d'un rseau l'autre et d'une

    couche l'autren Si un paquet a une taille suprieure la MTU, il

    doit tre fragment en plusieurs blocs l'entre du rseau et rassembl la sortie

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 75

    Notion de MTU (2)

    n Pourquoi imposer une taille maximale ?n stockage des paquets dans les files d'attente des

    routeurs/commutateurs (mmoire limite)n au matriel ou l'OS (ex. taille des trames Ethernet)

    n au protocole (nombre de bits rservs au champ longueur du paquet)

    n limiter les retransmissions en cas d'erreurs

    n limiter le risque de congestion (temps d'occupation du canal par un paquet)

    n Quelques MTU en octets n Ethernet (1500), Frame Relay (1600), Token Ring

    (4464 en 4Mbps, 17914 en 16Mbps)Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 76

    Fragmentation et rassemblage (1)

    n La fragmentation est ralise par le routeur d'entre qui doit reconstruire un en-tte d'acheminement pour chaque fragment

    n Mode non connectn les diffrents fragments peuvent arrivs dans le dsordren les fragments doivent tre numrots et comptsn le rassemblage ne peut se faire que sur le destinataire

    qui doit connatre le nombre de fragments attendusn Mode connect

    n le routeur de sortie peut reconstituer le paquet fragment

    n chaque fragment contient uniquement un bit (bit More) d'information indiquant s'il s'agit du dernier fragment

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 77

    Fragmentation et rassemblage (2)

    a) fragmentation transparente mais coteuse

    b) fragmentation non transparente (obligatoire en mode datagramme)Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 78

    Numrotation des fragments

    a) paquet d'origine

    b) 1er rseau travers : MTU = 10 octets de donnes

    c) 2ime rseau travers : MTU = 7 octets de donnes

    Supporte les fragmentations

    multiples !

    En-tte = 2 octets

  • 13

    Congestion dans le rseau

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 80

    Qu'est ce que la congestion ?

    n Les routeurs/commutateurs ont des files d'attente finies !

    n Congestion lgren le trafic augmente -> les files d'attente des nuds

    intermdiaires se remplissent -> le temps d'attente avant traitement dans les nuds augmente -> le temps de transit dans le rseau augmente -> le dbit des sources diminue globalement

    n Congestion svren congestion lgre -> les paquets retards ne sont pas

    acquitts temps -> ils sont retransmis -> le trafic augmente d'autant plus -> les files d'attente dbordent -> le rseau s'effondre, tous les paquets sont perdus !

    n Mettre des files d'attente infinies n'est pas la solution !

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 81

    Congestion lgre/svre

    congestion lgre

    source Pham

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 82

    Causes de congestion

    n Trop de paquets sont injects dans le rseau et prennent des routes similaires (agrgation de trafic - dbit support par le lien)

    n Diffrence de puissance de traitement d'un routeur l'autre (puissance CPU)

    n Emissions irrgulires des sources (rafales)

    10 Mbps10 Mbps

    100 Mbps

    Les files d'attente se remplissent

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 83

    Contrle de flux/congestion (1)

    n Ce sont des notions diffrentes !n Contrle de flux (rappel)

    n l'metteur utilise une fentre d'anticipation qui lui permet d'envoyer plusieurs messages sans acquittement du rcepteur

    n vite la surcharge du rcepteurn concerne l'tat d'une communication point--point

    n Contrle de congestionn vite que le rseau ait un trafic couler suprieur

    ses capacitsn cherche limiter le nombre de paquets en transit

    dans le rseaun concerne l'tat global du rseau

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 84

    Contrle de flux/congestion (2)n Le contrle de flux participe la prvention de la

    congestion en limitant le dbit de certaines sources trop bavardes mais ne le rsout pas compltement

    1 gros metteur

    1 petit rcepteur

    1000 metteurs

    1000 rcepteurs

  • 14

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 85

    Contrle de congestion

    n Contrle prventif - viter la congestionn contrle de flux : asservir le dbit des sources aux

    capacits de traitement de chacun des nudsn contrle d'admission : ne pas admettre plus de trafic que

    le rseau ne peut en couler (contrat de trafic)n lissage du trafic : rguler le trafic irrgulier des sources

    (moins de congestion avec un trafic rgulier et uniforme)n Contrle ractif - gurir la congestion

    n liminer le trafic en excs (tout ou une partie)n traiter les paquets plus prioritaires, rejeter des

    paquets moins prioritaires (marquage des paquets)n informer les nuds en amont et en aval (par ex. bit

    d'alerte dans les paquets recopi dans les ack)n contourner les zones encombres

    http://wps.aw.com/aw_kurose_network_2/0,7240,227091-,00.html.

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 86

    Contrle d'admission

    n En mode connectn ressources alloues chaque connexionn si plus de ressources, connexion refusen mais problme de mutualisation des ressources !

    n Autre possibilit plus souple (Cell tagging)n dfinir un volume moyen par source et un volume

    maximum tolr (lors de la connexion par exemple)n quand le volume moyen est dpass les paquets sont

    marqus l'entre du rseau mais acheminsn au-del du volume maximum tolr, les paquets sont

    limins l'entre du rseaun en cas de congestion, les paquets marqus sont

    limins

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 87

    Lissage du trafic - Leaky BucketAlgorithme du seau perc (Leaky Bucket)

    Donnes perdues quand

    le seau dborde

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 88

    Lissage du trafic - Token Bucket (1)Algorithme du seau jetons (Token Bucket)

    avant aprsPas de perte de donnes

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 89

    Lissage du trafic - Token Bucket (2)

    n 4 paramtresn capacit maximum du seau en jetons (B)

    n vitesse de gnration des jetons (R)

    n capacit du lien de sortie (C)

    n taille des paquets (P)

    n Exemple : B=4, R=1Mbps, P=1Kb, C=10Mbpsn 1 jeton toutes les 1 ms

    n 1 paquet sort toutes les 0,1 ms tant qu'il y a des jetons

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 90

    Lissage du trafic - Token Bucket (3)

    seau videLe seau tait plein de

    jetons avant t=0

  • 15

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 91

    Contrle de congestion dans TCP (1)

    n Principen une fentre de congestion sur chaque metteur (en

    plus de celle de contrle de flux par connexion)n la quantit d'information que l'metteur peut

    transmettre par anticipation est le minimum des deux fentres

    n Soit K la taille de la fentre de congestion en segmentsn K=1 au dpart ("slow start")n K augmente exponentiellement jusqu' un certain

    seuil S (S=64Ko au dpart), seuil d'vitement de congestion

    n au-del de S, K augmente linairementn quand perte d'un paquet (timeout), K=1 et S=K/2

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 92

    Contrle de congestion dans TCP (2)

    ACK for segment 1

    segment 1K = 1

    K = 2 segment 2segment 3

    ACK for segments 2 + 3

    K = 4 segment 4segment 5segment 6segment 7

    ACK for segments 4+5+6+7

    K = 8

    Principe du Slow start

    Tant que tout se passe bien, la fentre de congestion double !

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 93

    Contrle de congestion dans TCP (3)

    Les quipements d'interconnexion

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 95

    Htrognit des rseaux (1)

    n Rien qu'au niveau de la couche rseau !n Service offert : avec ou sans connexion ?n Protocoles : IP, IPX, SNA, ATM, MPLS, Appletalk, ?n Adressage : hirarchique (IP, ATM) ou non (MAC) ?n Diffusion : pas toujours supporte ?n Taille des paquets : MTU de chaque rseau ?n Qualit de Service : plein de diffrentes, voir absente ?n Gestion des erreurs : livraison fiable, ordonne ? n Contrle de flux : contrle de dbit, fentre glissante ? n Contrle de congestion : leaky/token bucket ou autres ? n Scurit : cryptage, authentification ? n Facturation : dure, quantit, distance... absente !

    n Les quipements d'interconnexion doivent prendre en compte cette htrognit !

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 96

    Htrognit des rseaux (2)

    n Interconnexions types LAN-LAN, LAN-WAN, WAN-WAN, LAN-WAN-LAN...

  • 16

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 97

    Niveaux d'interconnexion

    1

    Niveaux OSI

    Rpteur, Hubbit

    2 Pont (bridge), commutateurtrames

    3 Routeurpaquets

    4 Passerelle niveau transportsegments

    > Passerelle applicativemessagesdonnes

    donnes

    donnes

    donnes

    donnes

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 98

    Rpteurs et Hubs

    n Rpteur : n interconnexion de rseaux de mme typen traitement au niveau bit (couche physique) entre deux

    segments Ethernet par ex. n rgnration lectrique du signaln but : augmenter la distance maximale entre deux

    stations en reliant deux segments, adapter deux supports diffrents (coaxialfibre optique par ex.)

    n pas d'administration mais ne diminue pas la charge et ne filtre pas les collisions

    n Hub ou concentrateur : multi-rpteursn un rpteur sur chaque portn toutes les trames sont rptes sur tous les ports

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 99

    Ponts - rle

    n Interconnexion de niveau 2n pas d'analyse des paquets -> acheminement de tout

    type de paquets (IPv4, IPv6, ATM, )n permet d'interconnecter diffrents types de LAN 802

    (Ethernet, Token ring, 802.11, )n permet de rpartir la charge, un domaine de collision

    par ligne sur Ethernetn possibilit de filtrage en fonction de l'adresse MACn contrle du FCS

    A BLAN 1 Pont

    C DLAN 2

    Une trame AB (resp. CD) ne va pas sur LAN2 (resp. LAN1)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 100

    Ponts - fonctionnement

    n Un pont possde autant de lignes (ou interfaces) que de LAN interconnects ; chaque ligne contient la sous-couche MAC approprie

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 101

    Ponts - fonctionnement

    n Une table de localisation base sur l'adresse MAC permet de connatre le LAN de sortie (FDB -Forwarding Data Base)

    n Un timer est associ chaque entre de la table (les stations peu bavardes sont limines)

    n Quand un pont reoit une tramen LAN destination = LAN source -> rejet de la tramen LAN destination LAN source -> acheminementn LAN destination inconnue, diffusion de la trame sur

    toutes les lignes sauf celle d'entre

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 102

    Ponts - reformatage des trames

    n Le format de l'en-tte des trames diffre d'un LAN l'autre

    n Le pont doit reformater les tramesn -> consomme du temps CPUn -> il faut recalculer le CRC

  • 17

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 103

    Ponts - diffrents typesn Ponts simples

    n table d'acheminement (FDB) statique (configure par l'administrateur)

    n Ponts transparents n FDB construite dynamiquement et maintenue jour par

    analyse des trames entrantesn dplacements de stations transparents

    n Ponts routage par la sourcen la route suivre est indique par la trame elle-mmen une trame de dcouverte est envoye vers le

    destinataire avant l'envoi des donnesn champ RI dans Token Ring

    n Ponts distantsOlivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 104

    Ponts - difficults

    n problme de stockage des tramesn trames d'un LAN Gigabit Ethernet vers un LAN sans fil

    11Mbpsn 3 LAN mettent simultanment vers un mme LAN

    n problme de fragmentationn le LAN destination a une MTU infrieure au LAN source n les protocoles de liaison ne font pas de fragmentation

    donc rejet des trames trop longuesn problme de scurit et qualit de service

    n cryptage des donnes au niveau 2 dans 802.11 mais pas dans Ethernet

    n idem pour la qualit de service

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 105

    Ponts distants

    n Interconnexion de LAN distants de plusieurs centaines de kilomtres par des liaisons point point (liaisons loues par exemple)

    LAN sans hte

    qui convertit les trames Ethernet en PPP par exemple

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 106

    Ponts/commutateurs

    n Pas vraiment de diffrence !n Dans les deux cas, sur Ethernet, une ligne = un

    domaine de collisionsn On parle plutt de commutateur quand on

    interconnecte des machines individuelles et de pont pour l'interconnexion de LAN

    n Un commutateur possde en gnral plus de lignes qu'un pont

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 107

    Ponts redondants (1)

    A BLAN 1

    P1C D

    LAN 2

    A envoie une trame D qui n'est pas encore localise par P1 et P2 (D n'a pas encore mis de trame)

    - P1 et P2 diffusent la trame sur le LAN2

    - P1 capte la trame diffuse par P2 et la rediffuse sur le LAN1 (de mme P2 rediffuse celle de P1)

    - et ainsi de suite...

    P2

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 108

    Ponts redondants (2)

    n La redondance permet une tolrance aux pannes et une meilleure efficacit mais introduit un problme de bouclagen duplication des tramesn oscillations des trames de destination inconnue du fait

    de l'inondationn Il faut mettre en uvre dans les ponts un

    protocole qui permet de trouver un arbre couvrant (spanning tree)n arbre couvrant = mettre en place une topologie

    logique sans boucle partir d'un nud racinen ncessite un change d'information entre ponts

  • 18

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 120

    Routeurs (1)

    n Permet d'interconnecter diffrents sous-rseaux

    n Beaucoup d'intelligence (CPU, mmoire, )

    n Rle premier : acheminement des paquets vers

    le bon lien de sortie en fonction de l'adresse

    destination (niveau 3)

    n Rles secondaires : scurit, qualit de service

    n Une adresse par interface (connue des stations

    connectes sur le mme sous-rseau)

    n Matriel ddi (Cisco, ) ou simple station avec

    plusieurs interfaces (au moins 2)

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 121

    Routeurs (2)

    n Avantages : n trs bon filtre

    n trames de collisions, broadcast, multicastn possibilit de filtrer des trames en fonction des

    adresses source/destination (firewall)n un routeur peut mettre en uvre de la segmentation, du

    contrle de congestion, (niveau 3)

    n Dsavantages : cot, configurationn Routeurs multi-protocoles

    n capable de router plusieurs protocoles de niveau 3n conversion du format des paquets entre deux sous-

    rseaux de natures diffrentes

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 122

    Routeurs - architectures (3)

    RouteTableCPU

    BufferMemory

    LineInterface

    MAC

    LineInterface

    MAC

    LineInterface

    MAC

    RouteTableCPU

    LineCard

    BufferMemory

    LineCard

    MAC

    BufferMemory

    LineCard

    MAC

    BufferMemory

    FwdingCache

    FwdingCache

    FwdingCache

    MAC

    BufferMemory

    source PhamOlivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 123

    Ponts et routeurs

    n Performancesn pont plus performant mais laisse passer les messages

    de diffusion -> interconnexion localen Scurit

    n pont -> filtrage par adresses MAC difficile (il faut connatre toutes les adresses MAC)

    n Facilit d'administrationn pont transparent

    n inconnu des autres stationsn s'auto-configure

    n Les B-routeurs (Bridge-router)n fonctionnalits des ponts et routeurs dans un mme

    chassis : si protocole routable (IP), table de routage sinon (Netbios) table d'acheminement

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 124

    Passerelles

    n Tout lment d'interconnexion de niveau suprieur la couche rseau

    n Exemple de passerelle niveau transport : lien entre une connexion TCP et une connexion SNA

    n Exemple de passerelle applicative : courrier lectronique -> SMS

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 125

    Tunnel

    n Tunnel : liaison point point virtuelle pour transporter un protocole dans un autre n source et destinataire utilisant la mme technologie

    mais spars par un rseau d'un type diffrentn encapsulation entre deux routeurs multiprotocoles

  • 19

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 126

    Tunnel - Exemplen Rseaux source et destination de mme type

    (paquets IP par ex.) spars par un rseau longue distance de type ATM par ex.

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 127

    Parefeu (garde-barrire ou firewall)n Routeurs filtrants

    n filtrage des paquets par @ source/destination et/ou portn routeur interne : filtrage des paquets sortantsn routeur externe : filtrage des paquets entrants

    n Passerelle applicative n filtrage applicatif (contenu de mail, )

    Olivier Glck Licence Informatique UCBL - Module LIFASR6 : Rseaux 128

    Rseaux privs virtuels (VPN)

    n Soucis de scurit pour une organisationn Deux solutions

    n a) liaisons loues entre les sites mais coteuxn b) VPN : interconnexion des sites par un tunnel ngoci

    entre deux garde-barrires avec cryptage et authentification

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