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  • Architecture des

    rseaux haut dbit cours, exercices et corrigs

    Kim-Loan Tha Vronique Vque

    Simon Znaty

  • Architecture des rseaux haut dbit

  • Collection dirige par Pierre Rolin

    EXTRAIT DU CATALOGUE GNRAL Michael GRIFFITHS et Michel VAYSSADE, Architecture des systmes d'exploitation,

    2e dition, 1 9 9 0 . Habib ABDULRAB, de Common Lisp la programmation objet, 1 9 9 0 . Robert OGOR et Robert RANNOU, Langage ADA et algorithmique, 2 E dition revue et

    corrige, 1 9 9 3 . Ivan LAVALLE, Algorithmique parallle et distribue, 1 9 9 0 . Jean-Pierre CHARDON et Dominique B l S S E Y , Tlcommunications d'entreprise

    techniques et organisation, 2 E dition revue et complte, 1 9 9 2 . Victor SANDOVAL, Technologie de l'EDI, 1 9 9 0 . Xavier MARSAULT, Compression et cryptage des donnes multimdias, 2 E dition

    revue et augmente, 1 9 9 5 . Christian PLISSIER, UNIX utilisation, administration systme et rseau, 2 E di-

    tion revue et augmente, 1995 . Christian PLISSIER, Guide de scurit des systmes UNIX, 1 9 9 3 . Jean-Louis JACQUEMIN, Informatique parallle et systmes multiprocesseurs, 1 9 9 3 . Michel ADIBA et Christine COLLET, Objets et bases de donnes le SGBDO2, 1 9 9 3 . Radu HORAUD et Olivier MONGA, Vision par ordinateur, 2 E dition revue et aug-

    mente, 1 9 9 5 . Laurent TOUTAIN, Technique des rseaux locaux sous Unix des protocoles

    l'interconnexion, 1 9 9 4 . Patrice BOURSIER et Pierre-Antoine TAUFOUR, La technologie multimdia,

    2 E dition revue et augmente, 1 9 9 4 . Christian VAN HOUCKE, Le multimdia en entreprise, 1 9 9 4 . Grard DUPOIRIER, Technologie de la CED techniques et management des

    documents lectroniques, 2 E dition revue et augmente, 1 9 9 5 . Jean-Franois JODOUIN, Rseaux neuromimtiques modles et applications,

    1 9 9 4 . Jean-Franois JODOUIN, Les rseaux de neurones principes et dfinitions, 1 9 9 4 . Victor SANDOVAL, SGML un outil pour la gestion lectronique de documents,

    1 9 9 4 . Daniel CALI et Gabriel ZANY, Technologie de l'interconnexion de rseaux

    mthodologies, marchs et volutions, 1 9 9 4 . Jean PELLAUMAIL, Pierre BOYER et Patrice LEGUESDRON, Rseaux ATM et

    P-simulation, 1 9 9 4 . P i e r r e ROLIN, Rseaux haut dbit, 1 9 9 5 . Pierre ROLIN, Rseaux locaux normes et protocoles, 5 E dition revue et aug-

    mente, 1 9 9 5 . Xavier LAGRANGE, Philippe GODLEWSKJ, Sami TABBANE, Rseaux GSM, 1 9 9 5 . Pierre LECOY, Technologie des tlcoms, 1 9 9 5 .

  • rseaux et tlcommunications

    Architecture des rseaux haut dbit cours, exercices et corrigs

    Kim-Loan Thai Vronique Vque

    Simon Znaty

    HERMES

  • Herms, Paris, 1995 Editions Herms 14, rue Lantiez 75017 Paris ISBN 2-86601-494-4

    Catalogage Electre-Bibliographie Thai, Kim Loan*Vque, Vronique*Znaty, Simon Architecture des rseaux haut dbit : cours, exercices et corrigs. -Paris : Herms, 1995. - (Rseaux et tlcommunications) ISBN 2-86601-494-4 RAMEAU : ordinateurs, rseaux d': architectures : manuels d'enseignement suprieur DEWEY : 621.62 : Physique applique. Systmes, rseaux et services des

    tlcommunications

    Le Code de la proprit intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une part, que les copies ou reproductions strictement rserves l'usage priv du copiste et non destines une utilisation collective et, d'autre part, que les analyses et les courtes cita-tions dans un but d'exemple et d'illustration, toute reprsentation ou reproduction int-grale, ou partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite (article L. 122-4). Cette reprsentation ou reproduction, par quelque procd que ce soit, constituerait donc une contrefaon sanctionne par les articles L. 335-2 et suivants du Code de la proprit intellectuelle.

  • nos parents,

    Kim-Mai et Anh,

    Christophe,

    Marianne et Edouard.

  • Table des matires

    Introduction 1

    Chapitre 1. Architecture en couches et normalisation 5

    1.1. Introduction 5 1.2. Les rseaux 5

    1.2.1. Classification 5 1.2.2. Applications 7

    1.2.2.1. Applications des rseaux grande distance 7 1.2.2.2. Applications des rseaux locaux 8 1.2.2.3. Applications des rseaux mtropolitains 8

    1.2.3. Caractristiques fonctionnelles 9 1.3. Les organismes de normalisation 10

    1.3.1. Les organismes officiels internationaux 12 1.3.1.1. L'ISO 12 1.3.1.2. LUIT 13

    1.3.2. Les organismes europens 13 1.3.3. Autres organismes 14

    1.4. Le modle de rfrence OSI 15 1.4.1. Concepts de base de la structuration en couches 16

    1.4.1.1. Organisation des communications avec le modle OSI. 16 1.4.1.2. Transfert de donnes 19

    1.4.2. Dfinition des services 21 1.4.3. Description des couches 22

    1.4.3.1. La couche physique 22 1.4.3.2. La couche liaison de donnes 23 1.4.3.3. La couche rseau 23 1.4.3.4. La couche transport 23 1.4.3.5. La couche session 23

  • VIII Architecture des rseaux haut dbit

    1.4.3.6. La couche prsentation 24 1.4.3.7. La couche application 24

    1.5. L'architecture DoD et ses protocoles 24 1.6. L'administration de rseaux 26

    1.6.1. Dfinition 26 1.6.2. Les normes d'administration 27

    1.6.2.1. L'ISO 27 1.6.2.2. L'UIT-T 32 1.6.2.3. Le monde TCP/IP 32

    Exercices 35

    Chapitre 2. Caractristiques gnrales des rseaux locaux et des rseaux mtropolitains 37

    2 .1 . Introduction 37 2.2. L'architecture IEEE 38 2.3. Supports de transmission 40

    2 .3 .1 . Caractristiques 40 2.3.2. Les paires torsades 42 2.3.3. Le cble coaxial 44 2.3.4. La fibre optique 45 2.3.5. Supports non guids 46

    2.4. Topologies 47 2.4.1. L'toile 47 2.4.2. Le bus 48 2.4 .3 . L'anneau 49

    2.5. Les familles de contrle d'accs 51 2.5.1. L'accs statique 51

    2.5.1.1. Accs multiple rpartition dans le temps 51 2.5.1.2. Accs multiple avec rpartition en frquence 52

    2.5.2. L'accs dterministe 53 2.5.2.1. Le polling 53 2.5.2.2. Accs par jeton 53

    2.5.3. L'accs alatoire 56 2.5.3.1. Le protocole Aloha 56 2.5.3.2. CSMA (Carrier Sense Multiple Access) 57 2.5.3.3. CSMA/CD (CSMA with Collision Detection) 58 2.5.3.4. CSMA/CA (CSMA with Collision Avoidance) 59

    Exercices 60

    Chapitre 3. Ethernet et Ethernet 100 Mbit 63

    3 .1 . Introduction 63 3.1 .1 . Historique 63 3.1.2. Le standard 802.3 64

    3.2. Le protocole MAC 65

  • Table des matires IX

    3.2.1. Principe de fonctionnement de CSMA/CD 65 3.2.1.1. Transmission d'une trame 65 3.2.1.2. Dtection des collisions 66 3.2.1.3. Reprise aprs collision 68 3.2.1.4. Rception d'une trame 68

    3.2.2. Modle fonctionnel de la couche MAC 68 3.2.3. Structure de la trame 70 3.2.4. Paramtres du protocole MAC 71

    3.3. Service MAC 72 3.3.1. La primitive MA_DATA.request 73 3.3.2. La primitive MA_DATA.indication 73

    3.4. La couche physique 74 3.4.1. Sous-couche PLS 74 3.4.2. Interface AUI 75 3.4.3. Fonctions de la MAU 75

    3.5. Service PHY 76 3.5.1. Les primitives de service 76 3.5.2. Gnration et effets 76

    3.6. Les supports 77 3.6.1. Supports base de cble coaxial 77 3.6.2. Les rpteurs 78 3.6.3. Supports base de paires torsades 79 3.6.4. Supports base de fibre optique 81 3.6.5. Rcapitulatif 82

    3.7. Ethernet 100 Mbit/s 82 3.7.1. Fast Ethernet 83 3.7.2. lOOVGAnyLan 83 3.7.3. Ethernet Full Duplex 85 3.7.4. Ethernet isochrone 86

    Exercices 87

    Chapitre 4. Accs par jeton : Token Ring et Token Bus 89 4 . 1 . Introduction 89 4.2. Token Ring 90

    4.2.1. Principe de l'accs jeton 90 4.2.2. Structure du standard 802.5 91 4.2.3. Le protocole MAC 802.5 92

    4.2.3.1. Les trames MAC 92 4.2.3.2. Transmission d'une trame de donnes 95 4.2.3.3. Remise du jeton et retrait de la trame 95 4.2.3.4. Automate de transmission 96 4.2.3.5. Rception 97 4.2.3.6. Niveaux de priorit 97 4.2.3.7. Les temporisateurs et les drapeaux 98

  • X Architecture des rseaux haut dbit

    4.2.4. Protocole SMT et gestion des fautes 99 4.2.5. Services MAC 802.5 100

    4.2.5.1. Service MAC pour la sous-couche LLC 100 4.2.5.2. Service MAC pour l'entit SMT 101

    4.2.6. La couche physique 103 4.2.6.1. Composants de la couche physique 103 4.2.6.2. Rle de la TCU 103 4.2.6.3. Le tampon de latence 104 4.2.6.4. Supports et cblage 104 4.2.6.5. Spcification des services PHY 105

    4.3. Token Bus 106 4.3.1. Principe de l'accs jeton sur bus 106

    4 .3 .1 .1 . Anneau logique 106 4.3.1.2. Procdure de rveil 107 4.3.1.3. Initialisation de l'anneau logique 110 4.3.1.4. Retrait d'une station de l'anneau 110 4.3.1.5. Rception d 'une trame 110

    4.3.2. Structure du standard 802.4 110 4.3.3. Le protocole MAC 802.4 111

    4.3.3.1. Les trames MAC 111 4.3.3.2. Temps maximum de rotation du jeton et priorits 113 4.3.3.3. Gestion des fautes 114

    4.3.4. Services MAC 802.4 115 4.3.4.1. Service MAC pour la sous-couche LLC 115 4.3.4.2. Service MAC pour l'entit SMT 116

    4.3.5. La couche physique 118 4.3.5.1. Les supports 118 4.3.5.2. Le service PHY 118

    Exercices 119

    Chapitre 5. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 123 5 .1 . Introduction 123 5.2. Architecture d'une station FDDI 125 5.3. Dfinition d'un nud FDDI 126 5.4. Fonctionnement du protocole FDDI 127

    5.4.1. Donnes synchrones et asynchrones 128 5.4.2. Le jeton temporis 129 5.4.3. Format des trames 131

    5.4.3.1. La trame FDDI 131 5.4.3.2. Le jeton 133

    5.4.4. Processus Claim 133 5.4.5. Fonctionnement normal 135 5.4.6. Processus Beacon 135

    5.5. Services FDDI 136

  • Table des matires XI

    5.5.1 Service MAC 137 5.5.2 Services PHY et PMD 137

    5.6. Administration de FDDI 138 5.6.1. Blocs et entits SMT 139

    5.6.1.1. Le bloc CMT 139 5.6.1.2. Le bloc RMT 140

    5.6.2. Les services SMT 141 5.6.3. La MIB SMT 144

    5.7. La couche

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