Titre: Cours Réseaux PARTIE I Modèles de Réseaux & Couches Basses
Auteurs: Pascal Urien
Ecole: Telecom ParisTech
Résumé: La communication est un besoin vital de l’espèce humaine depuis son apparition, et s’effectue à l’aide de tout ou partie de ses sens, d’abord par l’image, ensuite par le son, et enfin par l’écrit. Les télécommunications permettent de mettre en relation des individus qui sont géographiquement éloignés, leur développement et leur amélioration ont fait l’objet d’une recherche constante produisant des solutions de plus en plus rapides, travaillant à l’échelle planétaire voire spatiale.
Des systèmes anciens, tels que le sémaphore des frères Chappe (1792), ou le morse (1838) sont capables d’assurer des communications sur de larges étendues, en introduisant la notion de relais. Si l’on choisit la distance entre deux opérateurs de manière à ce que l’erreur puisse être considérée comme nulle ou très faible, l’information sera transmise de proche en proche vers son destinataire. L’ère des communications moderne débute le 10 mars 1876, avec l’invention du téléphone par Alexander Graham Bell. Il existe une polémique sur la paternité de A.G Bell, le 11 juin 2002 par la Chambre des représentants des États-Unis a reconnu le rôle d’Antonio Meucci: « Expressing the sense of the House of Representatives to honor the life and achievements of 19th Century Italian-American inventor Antonio Meucci ».
Extrait du sommaire:
1. Le modèle OSI 6
1.1 Introduction. . 6
1.2 Le Modèle OSI. 8
1.2.1 Notion de couche (Layer) 8
1.2.2 Service et Protocole. . 9
1.2.3 Les Primitives de Services 10
1.3 Les 7 couches du modèle OSI. . 10
1.3.1 La couche physique (1) – Physical Layer – PL . 10
1.3.2 La couche Liaison de données (2)- Data Link Layer – DL . 11
1.3.3 La couche Réseau (3) – Network 11
1.3.4 La couche Transport (4) – Transport . 11
1.3.5 La couche session. (5) – Session 11
1.3.6 La couche présentation (6) – Presentation 11
1.3.7 La couche application (7) – Application . 11
1.4 Le standard X.25 . 11
1.5 Le Modèle IEEE . 12
1.6 ANSI 13
2. Les réseaux TCP-IP 14
2.1 Introduction 14
2.2 Notion de réseaux et sous réseaux 14
2.3 Identification d’un (sous) réseau 15
2.4 Communication entre (sous) réseaux 17
2.5 IP et l’OSI. . 17
2.6 ARP et RARP 18
2.7 ICMP . 18
2.8 Protocoles de routage . 18
2.9 Protocoles de transport 18
2.9.1 UDP User Data Protocol 18
2.9.2 TCP Transmission Control Protocol 19
2.10 Applications 19
2.10.1 FTP File Transfer Protocol port 21 . 19
2.10.2 TELNET, TELcommunication NETwork port 23 . 19
2.10.3 SMTP Simple Mail Transfer Protocol port 25 . 19
2.10.4 NNTP Network News Transfer Protocol port 119 19
2.10.5 HTTP Hyper Text Transfer Protocol port 80 19
2.10.6 SNMP Simple Network Management Protocol port . 19
2.11 Le paradigme des sockets 19
2.11.1 bind() . 20
2.11.2 listen() 20
2.11.3 accept() 20
2.11.4 connect() 20
2.11.5 closesocket(desc_socket) 21
2.11.6 send(),write() . 21
2.11.7 sendto() . 21
2.11.8 recv(),read() . 21
2.11.9 recvfrom() 21
3 Pascal Urien, Cours Réseaux 2011
2.12 Exemple de Routage 21
3. Le Réseau Téléphonique Commuté RTC 23
3.1 Architecture générale. . 23
3.2 Interface URA abonné 24
3.3 Le combiné téléphonique classique, signalisation d’abonné 25
3.4 Notion de commutation spatio-temporelle 26
3.5 Signalisation et liaisons entre autocommutateurs. . 26
3.5.1 SONET . 27
3.5.2 SDH 27
3.6 RNIS. . 27
3.6.1 Le modèle RNIS. . 28
3.7 Les PABX (autocommutateurs privés) . 30
3.7.1 Architecture type d’un PABX 30
3.7.2 Réseaux de PABX. . 31
3.8 Le CTI, Computer-Telephone Integration. . 31
3.8.1 SMDR . 32
3.8.2 VMS 32
3.8.3 ACD 32
3.8.4 IVR 33
3.8.5 Audiotext 33
4. Le réseau GSM . 34
4.1 Historique 34
4.2 Le concept de réseau cellulaire 35
4.3 La norme GSM 36
4.3.1 Les services supports 36
4.3.2 Les télé-services . 37
4.3.3 Services Supplémentaires 37
4.3.4 Techniques de multiplexage . 37
4.4 Infrastructure . 38
4.4.1 BTS . 38
4.4.2 BSC 38
4.4.3 MSC 38
4.4.4 HLR . 38
4.4.5 AUC 38
4.4.6 VLR . 39
4.4.7 Network Subsystem NSS 39
4.4.8 OMC . 39
4.4.9 Transmission radio 39
4.5 Pile protocolaire et sous système radio . 40
4.5.1 Protocoles pour la signalisation 40
4.5.2 Sous système radio 40
4.6 Le sous système réseau 40
4.7 Les Terminaux . 41
4.7.1 Quelques caractéristiques. 41
4.7.2 Le module SIM 41
5. Constellation de satellites 42
5.1 Quelques rappels de mécanique stellaire 42
5.2 Les satellites géostationnaires (GEO – Geosynchronous Earth Orbit) . 42
5.3 Les constellations téléphoniques . 43
5.4 Constellations pour services large bande (projets abandonnés) 43
4 Pascal Urien, Cours Réseaux 2011
6. La Couche 1 44
6.1 Introduction 44
6.2 Canal de transmission 44
6.2.1 Théorème de Nyquist. . 45
6.2.2 Critère de Nyquist élargi . 46
6.3 Auto-corrélation et densité spectrale de puissance 46
6.4 Notion de bruit gaussien blanc. . 47
6.5 Capacité d’un canal 47
6.6 Taux d’erreur binaire . 47
6.7 Cable Coaxial – guide d’ondes . 48
6.7.1 Le câble d’Ethernet . 50
6.8 Fibre optique 51
6.8.1 Fibre à saut d’indice. . 51
6.8.2 Injection. . 52
6.8.3 Notion de dispersion 52
6.8.4 Fibre multimode.et monomode 53
6.8.5 Caractéristique de la fibre FDDI. . 53
6.9 Transmission en bande de base 53
6.9.1 Codage NRZ – Non Return To Zero 53
6.9.2 Code RZ unipolaire (Return To Zero) . 54
6.9.3 Code bi-phase (ou Manchester). . 54
6.9.4 Code bi polaire (AMI alternate mark inversion NRZ ) 54
6.9.5 Code NRZI 54
6.10 Multiplexage fréquentiel . 55
6.11 Multiplexage temporel 56
6.12 Commutation de circuits et de paquets. . 56
6.13 Modulation 56
6.13.1 Modulation d’amplitude. . 56
6.13.2 Modulation de fréquence . 56
6.13.3 Modulation de phase . 56
6.14 Les modems 57
6.15 La Jonction V.24 et le standard RS232C 57
6.15.1 Exemple de mode asynchrone, la liaison série RS232-C 58
6.15.2 Exemple de mode synchrone, le BISYNC 58
6.16 Détection correction des erreurs. . 59
6.16.1 Bit de parité 59
6.16.2 Codes auto correcteurs . 59
7. La couche liaison de données 60
7.1 Introduction. . 60
7.2 Gestion de transmission de données. . 60
7.2.1 Protocole sans acquittement 60
7.2.2 Protocole «Stop and Wait» . 61
7.2.3 Protocole avec fenêtre d’anticipation (ou encore fenêtre glissante) 62
7.3 Couche liaison de données X25 – X25 niveau 2 64
7.3.1 Les trames I d’information . 64
7.3.2 Les trames S de supervision . 64
7.3.3 Les Trames U non numérotées 64
7.3.4 La procédure LAPB . 65
7.4 La couche liaison de données LLC – ANSI/IEEE 802.2, ISO 8802/2 . 65
7.4.1 LLC type1 65
5 Pascal Urien, Cours Réseaux 2011
7.4.2 LLC type 2. 65
7.4.3 LLC type 3. 65
7.4.4 Interface LLC/Couche Réseau. . 65
7.4.5 Service sans connexion 65
7.4.6 Service avec connexion 65
7.4.7 Interface LLC/MAC . 66
7.4.8 Structure des PDU LLC 66
7.4.9 Exemple de PDU. . 68
7.5 Illustration du fonctionnement de X25 niveau 2 . 69
8. La sous couche MAC 70
8.1 Introduction 70
8.2 Classification des méthodes d’accès 70
8.3 Une méthode d’accès aléatoire le CSMA 70
8.3.1 CSMA persistant et non persistant. . 72
8.3.2 Le protocole 802.3 CSMA/CD . 73
8.4 Une méthode d’accès déterministe, les anneaux à jeton. . 74
8.5 Notion de trame MAC 75
8.5.1 Structure d’une adresse IEEE 75
8.5.2 Détection des erreurs – CRC – Cyclical Redundancy Check . 75
8.5.3 Exemples de trames . 77
9. La couche Réseau OSI (3) 84
9.1 Introduction 84
9.2 La couche 3 OSI 84
9.2.1 Service avec et sans connexion 84
9.2.2 L’adressage au niveau réseau. . 84
9.3 La couche 3 IP. 85
9.3.1 Adressage IP. . 85
9.4 Le routage (au sens OSI) 86
9.4.1 Algorithme du plus court chemin 87
9.4.2 Routage multi chemin 87
9.4.3 Routage Centralisé 87
9.4.4 Routage Local 87
9.4.5 L’inondation 88
9.4.6 Le routage distribué. . 88
9.4.7 Routage optimal 88
9.4.8 Routage par optimisation du flux 88
9.5 Contrôle de congestion. . 88
9.5.1 Pré allocation de tampons (buffer) 88
9.5.2 La destruction de paquets 88
9.5.3 Les paquets d’engorgement 89
9.6 Interconnexion de réseaux (au sens OSI) . 89
9.6.1 Les répéteurs. . 89
9.6.2 Les ponts. . 90
9.6.3 Les passerelles 90
9.7 Exemple de couche réseau . 91
9.7.1 X25 . 91
9.8 Equivalence des services OSI et X25 96
9.8.1 IP 96
9.9 Exemple d’un dialogue X25 . 98
9.10 Arbre réducteur .100
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