organisation des reseaux

Les Réseaux
Principes fondamentaux
I- Rappel Organisation logique : A- Les réseaux poste à poste (peer to peer / égal à égal)
B- Réseaux organisés autour de serveurs (Client/Serveur) Organisation physique : Topologie du réseau ou comment réaliser
physiquement son réseau. Topologie en BUS
Topologie en étoile
II- Protocole de communication Un protocole est une méthode standard qui permet la communication entre des
processus (s'exécutant éventuellement sur différentes machines), c'est-à-
dire un ensemble de règles et de procédures à respecter pour émettre et
recevoir des données sur un réseau. Il en existe plusieurs selon ce que
l'on attend de la communication. Certains protocoles seront par exemple
spécialisés dans l'échange de fichiers (le FTP), d'autres pourront servir à
gérer simplement l'état de la transmission et des erreurs (c'est le cas du
protocole ICMP), ...
Si vous vous baladez sur Internet, vous avez dû, à un moment ou à un autre,
entendre parler de TCP/IP : Que signifie t-il et comment cela fonctionne ?
TCP/IP est un nom générique qui regroupe en fait un ensemble de protocoles,
c'est à dire des règles de communication.
A - Principe d'une transmission sur le réseau
( Analogie avec la transmission d'une lettre par la poste :
[pic]
[pic]
L'adresse IP est une adresse unique attribuée à chaque ordinateur sur
Internet (c'est-à-dire qu'il n'existe pas sur Internet deux ordinateurs
ayant la même adresse IP).
De même, l'adresse postale (nom, prénom, rue, numéro, code postal et ville)
permet d'identifier de manière unique un destinataire.

Tout comme avec l'adresse postale, il faut connaître au préalable l'adresse
IP de l'ordinateur avec lequel vous voulez communiquer.
L'adresse IP se présente le plus souvent sous forme de 4 nombres (entre 0
et 255) séparés par des points. Par exemple: 204.35.129.3 Le routage
[pic][pic]
Les Ports
Avec IP, nous avons de quoi envoyer et recevoir des paquets de données d'un
ordinateur à l'autre.
[pic] Comment savoir à quel logiciel est destiné ce paquet IP ?
Le navigateur, le logiciel de radio ou le logiciel d'email ?

[pic]

Le protocole UDP/IP
UDP/IP est un protocole qui permet justement d'utiliser des numéros de
ports en plus des adresses IP (On l'appelle UDP/IP car il fonctionne au
dessus d'IP).
IP s'occupe des adresses IP et UDP s'occupe des ports.
Avec le protocole IP on pouvait envoyer des données d'un ordinateur A à un
ordinateur B.
[pic]
Avec UDP/IP, on peut être plus précis: on envoie des données d'une
application x sur l'ordinateur A vers une application y sur l'ordinateur B.
Par exemple, votre navigateur peut envoyer un message à un serveur HTTP (un
serveur Web):
[pic]

. Chaque couche (UDP et IP) va ajouter ses informations.
Les informations de IP vont permettre d'acheminer le paquet à
destination du bon ordinateur. Une fois arrivé à l'ordinateur en
question, la couche UDP va délivrer le paquet au bon logiciel (ici: au
serveur HTTP).
. Les deux logiciels se contentent d'émettre et de recevoir des données
("Hello !"). Les couches UDP et IP en dessous s'occupent de tout.
Ce couple (199.7.55.3:1057, 204.66.224.82:80) est appelé un socket. Un
socket identifie de façon unique une communication entre deux logiciels. Le protocole TCP/IP
On peut donc maintenant faire communiquer 2 logiciels situés sur des
ordinateurs différents.
Mais il y a encore de petits problèmes:
. Quand vous envoyez un paquet IP sur Internet, il passe par des
dizaines d'ordinateurs (ou routeurs) . Et il arrive que des paquets IP
se perdent ou arrivent en double exemplaires.
Ça peut être gênant : imaginez un ordre de débit sur votre compte
bancaire arrivant deux fois ou un ordre de crédit perdu !
. Même si le paquet arrive à destination, rien ne vous permet de savoir
si le paquet est bien arrivé (aucun accusé de réception).
. La taille des paquets IP est limitée (environ 1500 octets). Un paquet
de 1500 octets est aussi appelé « datagramme »
Comment faire pour envoyer la photo JPEG de sa copine qui fait 115000
octets ? (la photo... pas la copine !).
Voici le protocole de communication initié par TCP : Par exemple, pour
envoyer le message "Salut, comment ça va ?", (Chaque flèche représente 1
paquet IP):
[pic]
A l'arrivée, sur l'ordinateur 204.66.224.82, la couche TCP reconstitue le
message "Salut, comment ça va ?" à partir des 3 paquets IP reçus et le
donne au logiciel qui est sur le port 80.
C'est pour cela qu'a été conçu TCP.
TCP est capable:
. de faire tout ce que UDP sait faire (ports).
. de vérifier que le destinataire est prêt à recevoir les données.
. de découper les gros paquets de données en paquets plus petits pour
que IP les accepte
. de numéroter les paquets, et à la réception de vérifier qu'ils sont
tous bien arrivés, de redemander les paquets manquants et de les
réassembler avant de les donner aux logiciels. Des accusés de
réception sont envoyés pour prévenir l'expéditeur que les données sont
bien arrivées.
TCP/IP : Conclusion
Avec TCP/IP, on peut maintenant communiquer de façon fiable entre logiciels
situés sur des ordinateurs différents.
TCP/IP est utilisé par de nombreux logiciels et protocoles :
. Dans votre navigateur, le protocole HTTP utilise le protocole TCP/IP
pour envoyer et recevoir des pages HTML, des images GIF, JPG et toutes
sortes d'autres données.
. FTP est un protocole qui permet d'envoyer et recevoir des fichiers. Il
utilise également TCP/IP.
. Votre logiciel de courrier électronique utilise les protocoles SMTP et
POP3 pour envoyer et recevoir des emails. SMTP et POP3 utilisent eux
aussi TCP/IP.
. Votre navigateur IE (ou autre Mozilla ...) utilise le protocole DNS
pour trouver l'adresse IP d'un ordinateur à partir de son nom (par
exemple, de trouver 216.32.74.52 à partir de 'www.yahoo.com'). Le
protocole DNS utilise UDP/IP et TCP/IP en fonction de ses besoins.
Il existe ainsi des centaines de protocoles différents qui utilisent TCP/IP
ou UDP/IP.
L'avantage de TCP sur UDP est que TCP permet des communications fiables.
L'inconvénient est qu'il nécessite une négociation ("Bonjour, prêt à
communiquer ?" etc.), ce qui prend du temps.

[pic]
Dans la trame est empaqueté le datagramme qui empaquette le segment qui
empaquette la requette ou donnée de l'application. C'est la trame qui
circule sur le réseau physique Autre représentation : [pic]
La donnée, c'est le texte ou l'image que vous allez lire ou transmettre qui
occupe un certain nombre de bits
.
Le segment est constitué de la DONNEE + d'un entête TCP ou UDP qui est un
mot sur 20 ou 24 octets permettant le contrôle de la transmission (bits
SYN, ACK, RST ...) et d'assurer l'arrivée à bon « port » de la donnée. TCP
fragmente le segment pour qu'il soit compatible avec la longueur max d'un
datagramme (d'où la notion de « paquets » dans une transmission IP). Il les
ré assemble à la réception des paquets (un paquet -datagramme- fait environ
1500 Octets (même pas 2ko)) Le Datagramme est constitué du SEGMENT + un entête IP sur 20 ou 24 octets
qui contient l'adresse IP du destinataire et de l'émetteur, ainsi que les
informations pour la gestion de la fragmentation du datagramme. La trame est constituée du DATAGRAMME + entête trame sur 18 octets qui
contient des informations d'adressage physique (adresse MAC de la carte
réseau), de synchronisation, format, contrôle d'erreur (CRC). C'est la
trame qui va circuler sur les lignes physique du réseau (câbles réseau) Note : L'adresse MAC (dans l'entête de la trame) correspond à l'adresse
physique de la carte réseau du destinataire ou du routeur, à ne pas
confondre avec l'adresse IP qui est une adresse « logique » et permet la
structuration en réseau des ordinateurs que nous allons maintenant voir : Principe de Codage d'une adresse IP
Une adresse IP est une adresse 32 bits, généralement notée sous forme de 4
nombres entiers séparés par des points. On distingue en fait deux parties
dans l'adresse IP :
. une partie des nombres à gauche désigne le réseau est appelé ID de
réseau (en anglais netID),
. Les nombres de droite désignent les ordinateurs de ce réseau est
appelé ID d'hôte (en anglais host-ID).
[pic] Adresse du réseau 1 : 190. 0 . 0. 0 NetId = 190
Il contient 4 ordinateurs 190. 0 . 0 . 1 190. 0 . 0 . 2 190 . 0 . 0
. 3 190 . 0 . 0. 4
Host Id = 0 0 1 0 0 2
0 0 3 0 0 4 Adresse du réseau 2 : 195. 0 . 0 . 0 . NetId = 195
il contient 4 ordinateurs : 195 . 0. 0 . 1 195 . 0. 0 . 2 195 . 0.
0 . 3 195 . 0. 0 . 4
Host id = 0 0 1 0 0 2
0 0 3 0 0 4 Ce qui distingue les ordinateurs du réseau 1 et du réseau 2, ce sont leur
NetId (190 pour le réseau 1 et 195 pour le réseau 2)
Le nombre d'ordinateurs max du réseau 1 correspond au nombre de combinaison
possible du Host ID, soit : 256*256*256 = 16777216 ordinateurs (2^24)
(Note : Parmi toutes ces adresses, 2 ne devront pas être utilisées car
réservées : 190 0 0 0 et 190 255 255 255 )
Idem pour le réseau 2.
Host id ne dois jamais être choisi avec tous les bits à 0 ou tous les bits
à 1 car réservé. Combien de réseaux de ce type peut-on avoir ?
Réponse : C'est le nombre de combinaisons possibles du Net Id, à savoir :
2^8 = 256 réseaux différents possibles Classe de réseau :
Afin de faciliter la recherche d'un ordinateur, les réseaux sont normalisés
et organisés en classe. On distingue 3 classes principales de réseaux : Classe A : (le tableau donne le format en BINAIRE)
|0|xxxxxxx|xxxxxxxx|xxxxxxxx|xxxx