réseaux informatiques partie 1

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  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    1/93

    LERM - EST - 2004 M. RIFI 1

    RESEAUX INFORMATIQUES

    Technologies & Administration

    Ce cours est la proprit du Pr. Mounir RIFIIl peut tre utilis et diffus librement des fins

    non commerciales uniquement.

    LERM DGE - [email protected]

    UNIVERSITE HASSAN II AIN CHOCKcole Suprieure de Technologie

    Dpartement Gnie lectriqueLaboratoire dEnseignement et de Recherches Multimdia

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 2

    Plan

    Concepts et classification des rseaux Topologie des rseaux Supports de transmission et cblage

    tude des 7 couches du Modle OSI Internet et les protocoles TCP/IP Interconnexion des rseaux

    Travaux Pratiques:

    Administration des rseaux sous:- WINDOWS- UNIX / LINUX

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 3

    Chapitre 1

    Concepts et classificationdes rseaux

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 4

    I. Gnralits

    I.1 Dfinition

    Rseau = ?

    Ensemble dordinateurs(Serveurs, PC, Station de travail, Priphriques )

    connects entre eux et situs dans une zone gographique.

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 5

    Exemple de Rseau

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 6

    Pourquoi un rseau?

    Pour transmettre des informations dun point un autre dans unbureau, une entreprise,

    Permettre le dveloppement dune algorithmique rpartie grce la

    grande capacit de transmission:

    Le programme est dcompos en plusieurs parties qui sexcutentparalllement et collaborent par lenvoi de messages.

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    7/93LERM - EST - 2004 M. RIFI 7

    Utilisation des rseaux ?

    Service de courrier: Messagerie lectronique, Confrence, Partage de fichiers (sur serveur)

    Service de transfert de fichiers (FTP, )

    Partage dapplications: compilateur, SGBD,

    Partage de priphriques: Imprimantes,

    Service de terminaux virtuels (Telnet, ) Transfert de la parole: Tlphones

    Transfert du son, la vido et les donnes: Rseaux intgration deservices ou Rseaux multimdia (ISDN)

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    I. 2 Classification des rseaux WAN : Wide Area Network MAN : Metrpolitan Area Network LAN : Local Area Network

    Exemples :

    - Rseaux Publiques : Internet[WAN]- Rseaux fdrateurs[MAN]- Rseaux Locaux ( Intra-Entreprises )[LAN]

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    9/93LERM - EST - 2004 M. RIFI 9

    Tableau Descriptif

    WAN MAN LAN

    Taille

    Nb. DabonnsOprateurs

    Facturation

    Dbit

    Taux derreurs

    DlaiExemples

    ~1000 km

    ~+1000# Utilisateurs

    Volume et dure

    50 b/s 2 Mb/s

    10-3 10-6

    < 0.5 sInternet

    1 m 100 km

    2 1000Regroupement

    Forfait

    1 100 Mb/S

    < 10-9

    10 ms 100 msFamille des backbones

    1 m 2 km

    2 200Utilisateur lui mme

    Gratuit

    1 100 Mb/s

    < 10-9

    1 100 msEthernet, Token Ring

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    10/93LERM - EST - 2004 M. RIFI 10

    II. Rappels sur le Signal

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    x(t) support de Transmission y(t)

    II-1 Transmission de signal

    Signal Transmettre

    Signal rellementtransmis

    Dfauts introduits par le support de transmissions:

    Bruits ( Parasites) = Phnomnes alatoiresAffaiblissements damplitude (fonction de la longueur du support)Distorsions de phase (fonction de la longueur du support)

    x(t) + y(t)

    Bruits b(t)

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    12/93LERM - EST - 2004 M. RIFI 12

    II-2 Filtrage Linaire

    Un filtre est dit linaire si le signal en sortie du filtre est une fonctionlinaire de signal appliqu lentre.

    Rponse une imp. De Dirac : d(t) : R(t) = F. d(t)

    Rponse un signal sinusodal : ei2pft : G(f) e i2pft

    G(f) = Gain du filtre

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 13

    II-3 Analyse spectrale

    Spectre dnergie dun signal sinusodal

    nergie nergie

    f0 (f) f0 (f)

    Thorique Rel

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 14

    II-4 Types de filtres

    Filtre Passe-Bas :

    Les supports de transmission sont des filtres Passe-Bas

    f0 (f)

    ||||||||||||

    ||

    Attnuation

    BandePassante

    Bande Attnue

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 15

    Filtre Passe-Haut :

    f0 (f)

    |||

    |||||||||||

    Attnuation

    BandePassante

    Bande

    Attnue

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 16

    Filtre Passe-Bande :Combinaison dun P-B et P-H

    |||

    |||||||||||

    Attnuation

    BandePassante

    Bande

    Attnue

    fmin fmax

    ||

    ||||||||||||

    Bande Attnue

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 17

    II-5 Bande Passante N dB

    N = 10 log10 Ps/Pb

    Exemple: BP 3 db pour un rapport S/B Donn > 2

    fmin fmax

    Ps/PB

    BP 3 dB

    Puissance signal/Puissance Bruit

    2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    ||||||||||||

    ||

    ||||||||||||||

    Ps/Pb > 2

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    III. Caractrisation des voies de

    transmission

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 19

    III-1 Affaiblissement

    Zi i1

    Voie deTransmissione1 V1

    i2

    V2ZL

    AdB = 10log10 P2/P1

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    Dans le cas ou le quadriple est adapt

    AdB = 10log10 P2/P1 P2=V2/Zl P1=V1/ZLAdB = 10log10 (V2/V1) = 20log10 V2/V1

    Gnralement on dfinit une puissance de rfrence lentreP1 = 1 mW sur une charge de Zc= 600WCe qui donne 0.775 V do la relation

    AdB = 20log10 v2 / 0.775V

    Zc

    e1 V1

    i2

    V2ZcZcZc

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 21

    III-2 Bande Passante

    Exemple : En tlphonie : f1=300Hz

    f2=3400Hz

    ||

    ||||||||||||

    AdB

    BandePassante

    F1

    ||

    ||||||||||||

    F2

    - 3 dB ----------------------------------------------------------------------

    BP=3100Hz

    0

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    III-3 Le Dphasage

    Dans sa transmission, le signal est retard

    On mesure le retard par la diffrence : F2-F1 On ramne ce retard une valeur temporelle:

    T(f)=d(F2-F1)/dw T(f): temps de groupe

    On utilise souvent des filtres compensateurs pour rendre T(f) constant

    en fonction de la frquence

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    III-4 Rapidit de modulation

    Cest le nombre dintervalles lmentaires transmis par seconde,exprime en Baud

    R = 1/ R en baud et en s

    Daprs Shannon R max= 2BP

    R Dpend des caractristiques physiques de la ligne.

    t1 t2 t3 t

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    III-5 Le Dbit Binaire

    Cest la quantit dinformations mise par la source

    D en b/s

    D= R log2 v v: Valence de signal

    Valence : nombre des tats significatifs distincts employs dans unemodulation pour caractriser les lments de signal transmettre.

    Signal binaire ou bivalent : v=2

    Signal quadrivalent : v=4

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 25

    III-6 Capacit dun canal de transmission

    Cest la quantit maximum dinformations que lon peut transmettre parseconde sur le canal.

    C= 2 BP log2 v ( en bt/s )

    Rmax = 2 BP (Shannon)

    En assimilant la valence au bruit : v = 1+S/B

    C = 2 BP log2 1+S/B = BP.log2 (1+S/B)

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 26

    III-7 Intervalle Significatif

    Temps pendant lequel les caractristiques du signal transmettre ne

    sont pas modifis. Intervalle de temps entre 2 instants significatifs

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 27

    III-8 Instant significatif

    Instant choisi pour lvaluation du signal

    ti = Instant significatif

    = Intervalle significatif

    chantillonnage dun signalAnalogique

    chantillonnage dun signalNumrique

    t0

    t1

    t2

    D

    t0

    t1

    D

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 28

    Chapitre 2

    Circuits et Liaisons de Donnes

    Configurations possibles des liaisons de donnes

    quipements ncessaires la transmission des donnes

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 29

    I. lments dun systme de transmission

    Un systme de transmission de donnes numrique comprend:

    DTEETTD DCEETCD DCE DTE

    P1 P2 Liaison dedonnes

    priphriques

    Supportde Transmission

    P3 P4

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 30

    ETTD/DTE

    ETTD : quipement Terminal de traitement de donnes

    DTE : Data Terminal Equipement

    = quipement susceptible de transmettre des donnesPeut tre : - Un terminal ( Console tlphonique )

    - Un Ordinateur ( Serveur, Poste de travail )

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    ETCD/DCE

    ETCD : quipement Terminal de Circuit de Donnes

    DCE : Data Communication Equipement

    = quipement plac aux extrmits de la voie de transmission.Rle : Convertir et adapter le signal transmettre en un signalcompatible avec les possibilits du support.

    = Modem :convertit les signaux numriques en signaux analogiques

    Puis lautre extrmit reconvertit les signaux analogiques en signauxnumriques.

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    Architecture dun ETCD :

    Partie metteur : 0110 Codage Modulateur Voie de transmission

    Parie Rcepteur : Dmodulation Dcodage Dcision 0110

    Voie de

    Transmission

    Structure dun ETTD : Deux parties logiques- Une partie traitant les donnes : - Source : metteurs

    - Puits : Collecteurs

    - Une partie qui contrle la communication, introduit des lments de servicepour le dialogue entre stations, protge les messages contre les erreurs

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 33

    II. Nature des liaisons de donnes

    1- Trois modes dchanges:- Unidirectionnelle : Simplex Exp: Contrle de processeurs,

    Acquisition de donnes.

    - Bidirectionnelle lalternat : Half Duplex

    - Bidirectionnelle simultane : Full DuplexDCE DCE

    DCE DCE

    DCEa DCEb

    Mode Simplex

    HD

    F. D

    Rponse/Donnes

    Commandes/ DonnesRponse/Donnes

    Rponse/Donnes

    Commandes/Donnes

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 34

    2- Configuration des liaisons de donnes:

    Type dapplication

    - Plusieurs faons selon les critres Importance du trafic

    Cot de linstallation

    Trois configurations de Base: P P, multipoint, en boucle

    Liaison point point:

    -Simple:

    -toile:

    ETTDa ETTDbPoint point

    ETTDa ETTDb

    ETTDe ETTDd ETTDc

    Site principal

    P P: Utilise si le taux doccupation de la ligne trs important

    Liaison multipoint: Si trafic faible

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 35

    Liaison multipoint:

    Liaison en boucle:

    Si trafic faible

    Permet de partager la mme liaison donnes entre +ieurs ETTD

    ETTDa

    ETTDb c d

    Site principal

    Double liaison multipoint

    ETTDa

    b c d

    Matre

    Esclaves- Matriel de raccordement plus complexe- Scurit suprieure

    2 chemins pour acheminer les donnes

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 36

    III. Mode de Transmission

    1- Transmission synchrone:

    -Deux instants significatifs dun mme message sont toujours sparspar un intervalle de temps qui est un multiple entier de la dure dun bit.

    -Les diffrents caractres (bits) se suivent sans sparation.

    Exemple:1 0 0 1 0 0 1

    Signal synchrone

    Signal dhorloge

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 37

    2- Transmission asynchrone:

    La source des donnes produits des caractres des instantsalatoires, indpendamment les uns des autres.

    Ncessit dune identification de chaque caractre on utilisealors:

    Un dlimiteur de dbut de caractre: Bit START, sert dclencherlhorloge locale du rcepteur pour quil chantillonne les bits du

    caractre.

    Un Bit STOP: sert arrter lhorloge ( Dure: 1, 1.5 ou 2 bit).la dure qui spare 2 caractres est quelconque.

    Dure quelconque

    Start 1 0 0 1 Stop------- Start

    Arrt ----Dmarrage

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 38

    IV. Synchronisation entre un metteur et un Rcepteur

    - Le principe de toute transmission de donnes sans erreurs:

    synchronisation des horloges

    - Un message est caractris par une suite dtats significatifs( frq., Amp., phase) qui sont spars par des changement dtats.

    Pb : le rcepteur doit reconstituer la ref. de temps du messagemis

    2 types de synchronisation ncessaires:

    Synchronisation bit: permet la prise en compte des tats

    significatifs et des changements dtat.Synchronisation caractre: Indispensable pour le

    dcoupage des lments du message en des mots

    significatifs (comme mis)

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 39

    1- Synchronisation bit :

    chantillonnage2 oprations:

    Remise en phase de l chantillonnage

    chantillonnage: Consiste mesurer la valeur du signal prsent,pendant un laps de temps dtermin.

    La mmorisation des valeurs successives des donnes transmises sur

    la ligne sera faite dans un registre dcalage command par lhorlogedu rcepteur.

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 40

    Remise en phase de l chantillonnage :En mode asynchrone:Chaque caractre est prcd dun bit Startqui dclenchelchantillonnage pour tous les bits du caractre.

    Aprs les n bits composant linformation, la ligne revient ltat Stop qui arrte lecycle dchantillonnage.Avantages: - Simplicit

    Inconvnient : -Sensibilit aux parasites- Sensibilit la distorsion des signaux

    - Faible rendement

    Rendement de la transmission:

    - En code CCITT n 2: 1 bit Start + 5bits dinformation +1.5 bit stop = 7.5 bit7.5 bit / Caractre Rendement: 5 / 7.5 = 66 %- En code CCITT n 5: 1 bit Start + 7bits dinformation + 1 bit parit +2 bit stop = 11 bit11 bit / Caractre Rendement: 8 / 11 = 72%

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 41

    Le mode synchrone:

    Deux instants significatifs dun mme message sont toujours spars

    par un intervalle de temps multiple entier de 1 bit.

    La remise en phase se fait soit par :

    - Adjonction de caractres connus ( syn = $16)

    - Utilisation des transitions du signal dinformation pour dfinir lesinstants significatifs

    - Par commande dune horloge locale de type PLL

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 42

    2- Synchronisation Caractre :

    La synchronisation caractre doit permettre un rcepteur de reconnatre dans unesuite de bits le dbut dun octet.

    2 cas possible: Caractres de langueur fixe: Dans ce cas la frquence de la synchronisation caractreest un sous multiple de lhorloge bit (un simple compteur suffit ( compteur/8))

    Bloc de donnes sans format fixe: Il faut alors insrer des mots codes qui marquentles frontires du bloc : Prfixe

    Exemple:Syn =01101100

    011 01100 011 01100

    Syn? NonSyn? Oui : dclenche le compteur

    V protection des donnes contre les erreurs de

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 43

    V. protection des donnes contre les erreurs detransmissions

    Taux moyen derreurs sur une ligne de commande 10-4 ~10-7

    Bon en tlphonie, Mauvais en tlinformatique

    Exemple: Un cran 2000 caractres 16 000 bits

    1 2 erreurs

    - Pour reconnatre les erreurs on ajoute linformation

    utile des bits de REDONDANCE ou de CONTRLECode C(n,k) avec n= k+r, k : nb. de bit donnes r: bits derreurs

    - Si on dtecte une erreur , il y a demande de retransmission

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    Techniques de dtection derreurs:

    1- Codes parit:LRC : Longitudinal Redundancy check

    VRC : Vertical Redundancy checkLRC : On ajoute un (1) bit chaque caractreVRC : On ajoute un (1) Octet tous les N caractres

    Exemple :

    23 22 21 20 LRC

    1 0 0 1

    0 1 0 1

    1 1 1 0

    0 0 0 0

    0

    0

    1

    0VRC 0 0 1 0 1

    Ce code dtecteles erreurs simple( 1 bit chang )( 2 bits changs )

    ( 3 bits changs )Type de code utilissur les cartes magntiques

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 45

    2- Les codes Cycliques:

    Un code C est cyclique sil est linaire

    = les bits de contrle sont une combinaison linaire des bitsdinformation et si toute permutation circulaire dun mot de code

    reste un mot de code:

    CRC : Cyclic Redundancy Check

    Exemple: C = [000,101,011,110] est un code cyclique

    Les mots de code sont reprsents sous forme polynomiale

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 46

    Chapitre 3

    Conception des rseaux

    Types de rseaux

    Topologies standards Composants de rseaux

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 47

    I. Types de rseaux

    Rseaux poste poste

    2 types:

    Rseaux organiss autour dun serveur

    Identifier le type de rseaux

    But:

    Fonctionnalits et avantages

    Pouvoir effectuer un choix selon le site

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    1- Rseaux poste a poste: (Peer to Peer) (gal gal)

    Client & serveur

    - Tous les ordinateurs sont gaux- Chaque ordinateur est la fois client et serveur- Pas de serveur ddi , pas dadministrateur de rseau- < 10 ordinateurs- Cot faible- Systmes dexploitations : Windows 98, 2000NT- Connexion avec un cblage simple

    P1 P2 P3 Imp

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 49

    Choix de rseaux poste poste:

    -Moins de 10 utilisateurs-Situs dans le mme btiment

    -Scurit pas importante-Pas dextension prvue

    Problmes dadministration du rseau:

    -Gestion des utilisateurs-Gestion de la scurit-Mise disposition des ressources-Maintenance des applications et des donnes-Installation et mise niveau des logiciels

    Dans un rseau P P chaque utilisateur administre son propre ordinateur, pasdadministrateur central.

    Poste poste Adapt

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 50

    2- Rseaux organiss autour de serveurs:

    Si le nombre dutilisateurs >10 serveurs ddis

    Serveur ddi :

    * Optimiser pour rpondre rapidement aux demandes des clients.

    * Garantir la scurit des rpertoires.

    P1 P2 P3 ImpServeur

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 51

    Serveurs spcialiss:

    Afin de rpondre rapidement aux besoin croissant des utilisateurs:-Serveurs de fichier et dimpression: stocker des fichiers et donnes.-Serveurs dapplications: base de donnes reste sur le serveur, seulsrsultats tlchargs vers lutilisateur.

    Application client excute en local-Serveurs de messagerie:grent lchange de courrier lectronique

    Logiciels: ( Systme dexploitation )

    Exemple: Windows NT Sevrer

    - Multitraitement symtrique (SMP)- Compatibilit avec plusieurs plate formes

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 52

    Avantages dun rseaux utilisant un serveur:

    - Partage des ressources: sous Windows NT Sevrer il est trs

    facile de partager des ressources.- Facile localiser et grer que si elles taient disperses surtous le rseau dordinateurs.

    Scurit, caractristique principale des rseaux organissautour de serveurs:

    - La scurit gre par un seul administrateur.

    - Copies de sauvegarde plus facile raliser-Nombre dutilisateur: Des milliers dutilisateurs.

    II T l i d

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 53

    II. Topologie dun rseau

    Topologie = Architecture = Schma = Plan

    Le choix dune topologie:

    - Un type dquipement spcifique :

    Toute architecture rseau drive de 3 topologie standards:Bus, toile, Anneau

    MachineType de Cbles

    Acheminement des cbles

    Mthodes de communication

    T l i S d d

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 54

    Topologies Standards

    Bus:

    toile:

    Anneau:

    Hub

    Concentrateur

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 55

    1- Topologie Bus : (la plus simple)

    - Tous les ordinateurs sont connects les uns la suite des autres laidedun cble unique qon appelle segment, ou pine dorsale ( Backbone)

    - La communication se fait en envoyant des donns sur le bus:* Seul lordinateur destinataire accepte ces signaux* Un seul ordinateur peut mettre la fois

    * Ralentissement du rseau fonction du nombre dutilisateurs.

    P lib l il f t b b l i l d il i b t d

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 56

    - Pour librer le rseau il faut absorber le signal quand il arrive au bout dubus :

    - bouchon de terminaison ( terminator):

    empche les rebonds sur les 2 extrmits du bus.

    Extension dun rseaux local:

    - Prvoir un cble long

    - Utiliser des connecteurs (Prolongateur BNC en T)

    - Utiliser des rpteurs (Permettent aussi de rgnrer le signal

    - Couvrir une distance + longue

    2 il

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 57

    2- toile:

    Dans une topologie en toile , les ordinateurs sont relis par dessegments de cbles au concentrateur ( HUB).

    Les signaux sont mis via le HUB depuis lmetteur vers tous les

    ordinateurs du rseau.

    - Exige + de cblage- Si le hub tombe en panne , le rseau hors service

    - Si un ordinateur ou un cble en panne , le rseau continu fonctionner

    Concentrateur

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 58

    3- Anneau (Ring):

    - Les ordinateurs sont connects sur une seule boucle de cble.- Les signaux se dplacent le long de la boucle.- Chaque ordinateur joue le rle de rpteur (rgnre le signal)

    - Une mthode de transmission de donnes sur un anneau sappelle passage dejeton (Token Passing)- Lejeton= message qui passe dordinateur en ordinateur jusqu ce quil arrive sur

    un ordinateur ayant des donnes envoyer.- Lordinateur metteur modifie le jeton, ajoute une adresse lectronique aux

    donnes, et renvoie le tout sur lanneau.

    - Lorsquils atteignent le destinataire correspondant ladresse spcifie.- Le rcepteur renvoie un accus de rception lmetteur- Lordinateur metteur cre alors un nouveau jeton et le place sur le rseau.

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 59

    4- Variantes des topologies standards:

    Combinaisons de bus, toile et anneau

    - Bus en toile ( Star Bus)

    - Anneau en toile (Star Ring)

    Hub 1 Hub 2 Hub 3

    Conc. principal

    5 Ch i d T l i

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 60

    5- Choix dune Topologie:

    Topologie Avantages Inconvnients

    Bus- conomie de cble- Simple, facile, fiable

    - Facile tendre

    -Si trafic augmente :

    ralentissement- Coupure du cble : panne pourplusieurs utilisateurs

    - Pbs difficiles isoler

    Anneau

    -Accs gale pour tous les

    utilisateurs- Performance rguliremme si le nb utilisateursaugmente

    -Panne dun ordinateur affectetous le rseau

    - Pbs difficiles isoler

    toile

    -Facilit dajouter desutilisateurs

    - Contrle et administrationcentraliss

    -panne dun ordinateur sansincidence sur le rseau

    - La reconfiguration du rseau

    ncessite dinterrompre lefonctionnement

    - Si le poste central est en panne ,le rseau hors service

    III C i d

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 61

    III. Connexion dun rseaux

    1. Cblage : # Type de cbles

    2. Cartes Rseaux

    1 Cbl d l l

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 62

    1- Cblage dun rseau local:

    Trois types de cbles: Coaxial, Paire torsade, Fibre optique

    a- Coaxial:

    Coaxial fin

    Coaxial pais

    Fil central (cuivre): transporte le signal

    PVC

    Blindage tress ( protection CEM)

    Gaine externe

    C i l fi fl ibl F 6 ( RG 58)

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 63

    - Coaxial fin: flexible F=6mm ( RG=58)

    Utilis dans la + part des rseaux

    Distance couverte ~ 185 m Zc = 50 W / se connecte directement sur carte rseau

    - Coaxial pais: ( Thicknet): + rigide , F~ 12 mm, Fil central + paisDistance couverte ~ 500 m

    Utilis comme cble principal (Backbone) pour relier des rseaux pluspetits.

    Ncessite un transceiver pour interface : connexion sur carte rseaux

    Ch i d bl i fi f ti d l di t t

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 64

    Choix du cble : pais ou fin en fonction de la distance couverte

    pais : difficile manipuler et + cher

    - Connexion des coaxiaux:Connecteur BNC ( British naval Connector)

    serti ou soud lextrmit du cble

    BNC en T

    Prolongateur BNC Bouchon de terminaison BNC :

    pour rseau en BUS :

    absorber les signaux.

    b Paire torsade

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 65

    b- Paire torsade:

    . UTP: Unshielded Twisted Pair

    STP : Shielded ( Blinde )Distance maximale : 100m

    Cinq catgories: ( Normes)

    Cat1: Cble tlphonique UTP traditionnel, transmet uniquement la voix

    Cat2 : UTP Transmet des donnes max 4Mb/s, 4 paires torsadsCat3: UTP Transmet des donnes max 10 Mb/s, 4 paires torsads

    Cat4: UTP Transmet des donnes max 16 Mb/s, 4 paires torsads

    Cat5: UTP Transmet des donnes max 100 Mb/s, 4 paires torsads

    . STP: Gaine de cuivre protectrice: blindage

    moins sensible aux interfrence que UTP

    E l d bl UTP t 5

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 66

    Exemple de cble UTP cat 5

    AT&T 1061 4x2

    configuration : U-UTP

    catgorie : 5

    rayon de courbure : .PP

    plage de temprature : -20C + 70 C

    couleur des conducteurs : blanc/bleu, blanc/gris, blanc/orange,blanc/marron

    rsistance la traction : 20 kg

    impdance : 100 ..

    capacit : 45,9 pF/m

    rsistance de boucle : < 94 .NP

    affaiblissement 1 MHz : 2,1 dB/100m 100 MHz : 21,9 dB/100m

    attnuation Next 1 MHz : 62 dB 20 100 Mhz : >32 dB

    - Composantes de cblage pour Paire torsade:

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 67

    p g p

    Connexion: connecteur RJ-45 ( + grand que RJ-11 (Tlphone 4 broches))

    Armoires et tagres de distribution

    Tableau de connexion extensibles permet de grer jusqu 96 ports

    100Mb/S

    Paire torsade utilise pour: budget limit, connexions simples

    Nest pas utilis si : grande distance, dbit lev, garantir lintgritdes donnes

    c- Fibre optique

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 68

    p q

    - 1 fibre pour mission

    - 1 fibre pour rception

    - Insensiblement interfrence lectronique

    - 100mb/s = 1gb/s- Trs grande distance

    Fibre optique curGaine optique en verre

    Enveloppe dilectrique

    Duplex

    Distribution multifibre

    c Communications sans fil

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 69

    c- Communications sans fil

    Espaces trs frquents tels que les entres et les zones d accueil

    personnes mobiles

    Zones et btiments isols

    Bureaux dans la disposition change frquemment Structures, telles que les monuments historiques, dans lesquelles le

    cblage serait trop difficile

    Utilit des rseaux sans fil

    Types de rseaux sans fil

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 70

    Types de rseaux sans fil

    Rseaux locaux

    infrarouge laser

    radio bande troite

    radio spectre tal

    Rseaux tendus: utilisation de ponts faible ou grande porte Informatique mobile fait appel des entreprises de tlcoms et des

    services publics pour mettre et recevoir en utilisant les lmentssuivants:

    radio-communication par paquets

    rseaux cellulaires stations satellite

    2- Transmission des signaux:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 71

    2- Transmission des signaux:

    a- Transmission en bande de base:Le signal numrique est transmis tel quil est sous forme dimpulsionsdiscrtes bidirectionnelle.

    Risque daffaiblissement et distorsion Emploi de rpteurs : distance augmente

    b- Transmission large bande: ( Modulations dune porteuse AM-FM-PM )

    Transmission analogique unidirectionnelle Plusieurs canaux de transmission simultans

    corrections de laffaiblissement : Amplis rgnrateurs

    Comparaison des cbles:

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 72

    Comparaison des cbles:

    Cot Distance Dbit Flexibilit installation Sensibilit Utilisation

    Coaxialfin

    10 base 2> UTP 185 m 10Mbs/S Bonne Simple Faible

    Sites moyen

    scurit leve

    Coaxialpais

    10 base 5

    > Coax.fin

    500 m 10Mb/S < coax. fin Simple FaibleBackbone pour relier 2

    rseaux

    Pairetorsade10 base T

    Le +faible

    100 m10Mb/S

    4 100Mb/S

    Le +flexible

    trsSIMPLE

    leveUTP: petit site

    STP: TOKEN RINGEtoile, toute taille (hub)

    Fibreoptique

    10 base F

    Le +lev

    2 km100Mb/S> 1Gb/S

    Peuflexible

    Simple AucuneSite toute taille

    vitesse, scuritimportantes

    3- Cartes rseau:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 73

    Rle: Interface physique entre lordinateur et le cble du rseau.

    - Prpare les donnes mises pour le cble

    - Transfre les donnes vers un autre ordinateur

    - Contrle le flux de donnes entre lordinateur et le cble

    - Traduit les informations reus du cble en octet => ordinateurPour cela elle contient le matriel et le logiciel ( stock en Rom) correspondant

    la couche liaison: LLC et MAC

    - Prparation des donnes

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 74

    p

    Rle du transceiver : convertie les donnes // sur 32 bits en srie

    => signaux : lectroniques ou optiques

    Donnesen // sur32 bits

    Donnesen srie

    - Adresse rseau:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 75

    -Communication entre lordinateur et la carte:

    . la carte indique qun autre ordinateur demande des donnes lordinateur

    qui la contient

    . Le bus de lordinateur transfre les donnes depuis sa mmoire vers la

    carte rseau ( RAM tampon)

    Chaque carte rseau dispose dune adresse unique qui lui permet de se faire

    identifier sur le rseau

    Les adresses rseau sont dfinies par la commission IEEE. Cette commissionattribue des blocs d adresses chaque fabriquant de cartes rseau

    Ladresse de la carte est appele aussi ladresse MAC

    -Envoi et contrle des donnes:

    Les 2 cartes rseaux doivent ajuster leurs paramtres pour dialoguer avant

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 76

    Les 2 cartes rseaux doivent ajuster leurs paramtres pour dialoguer avantde transmettre les donnes.

    - Taille max. des groupes de donnes

    - Volume de donnes- Intervalles temporelles entre les transmissions partielles

    - Dlai dattente avant lenvoi de la confirmation

    - Vitesse de transmission de donnesChaque carte communique ses paramtres lautre qui les accepte ou

    ajuste ses propres paramtres.Ensuite les cartes commencent mettre et recevoir les donnes.

    -Paramtres de configuration:

    Option de configuration de :

    -linterruption (IRQ): demande de service au mp (IRQ3 ou IRQ5)

    -Adresse de base du port E/S : Port 300 30F ; 310 31 F

    -Adresse de la RAM ( D8000) utilise comme mmoire tampon pour lesdonnes.

    Compatibilit de la carte:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 77

    -Compatibilit de la carte:

    -Carte rseau compatible avec le bus de donnes, ISA, PCI, MCA

    32 Bits ou autre-Carte rseau compatible avec le cble : coaxial, UTP, fibre

    -Conclusion:

    les cartes rseaux conditionnent les performances du rseau

    Exemple:Pour acclrer la transmission : utiliser DMA ( Accs direct la mmoiresans passer par le mP

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 78

    Chapitre 4

    Fonctionnement dun rseau

    Un rseau = envoi de donnes dun ordinateur vers un autre

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 79

    Un rseau envoi de donnes d un ordinateur vers un autre

    Dcomposition du processus de transmission:- Reconnaissance des donnes

    - Segmentation des donnes en paquets- Ajout dinformations chaque paquet pour:

    - Dfinir lorigine des donnes- Identifier le destinataire

    - Ajout dinformations pour la synchronisation et le contrle derreurs- Dpt des donnes sur le rseau et envoi

    - Ces tches sont effectues par le systme dexploitation dun rseau ensuivant un ensemble de procdures : Protocoles

    * Normalisation* Modle de rfrence OSI de LISO

    - OSI : Open Systme Interconnexion ,

    - ISO : International Standards Organisation

    I- Organisation de la division en couche

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 80

    I- Organisation de la division en couche

    Deux rgles de la communication: Protocole, Service

    1- Le protocole:Rgles de dialogue entre les entits communicantes pour la tcheaffecte cette couche uniquement.Cest un dialogue Horizontal entre 2 couches de mme type N.

    2- Le service:Rgles de dialogues entre la couche considre et la couche adjacentesuprieure sur une mme entit.Cest un appel de service entre la couche N+1 et la couche N;la communication se fait laide de primitives de service, cest un

    dialogue Vertical

    PDU : Protocole Data Unit : Rgles dchange

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 81

    Couche N+1Protocole niv N+1

    N+1 (PDU)

    Couche NProtocole niv N

    N (PDU)

    Service offert (N+1)N(SDU) Appel Appel N(SDU)

    PDU : Protocole Data Unit : Rgles d change

    SDU :Service Data Unit : Possibilit dchange

    II- Modle OSI des rseaux

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 82

    II- Modle OSI des rseaux

    Le modle OSI est une architecture qui divise les communication rseauen 7 couches, chaque couche correspondent des activits ,quipements et protocoles diffrents:

    6. Prsentation5. Session

    4. Transport

    3. Rseau2. Liaison

    7. Application

    1. Physique

    Utilisateur A Utilisateur B

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 83

    Application

    Prsentation

    Session

    Transport Message

    Rseau Niveau Paquet

    Liaison Niveau Trame

    Physique

    --------------------Protocole 7---

    ---------Protocole 6 -------------

    ---------- Protocole 5 --------

    Gestion des supports de jonction

    Transfert defichier

    Cryptage

    Dcoupage logiciel

    Dcoupage physique

    Ex: X25

    Ex: Procdure HDLC

    Donnes

    Donnes

    Donnes

    Donnes

    @ @ CRCCRC

    III- Fonctionnalit des 7 couches

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 84

    III Fonctionnalit des 7 couches1- Couche physique:

    Elle assure le transfert rel de linformation sur une voie de transmission.En mission : transformation des bits en signaux qui se propagent versle rcepteurLe rcepteur capte et transforme ces signaux, les dcode pour fournir une

    suite de bits au niveau suprieur.

    Cette couche dfinit:

    Les signaux ( modulation, puissance, porte, )

    - Les voies de transmission

    -Les mdias (supports) (Cbles, fibre optique,)

    - Les raccordements (connecteurs)

    2- Couche liaison:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 85

    - MAC: (Mdium Acces control)sous couche qui ralise le partage de la voie de transmission entre les diffrentes

    stations, elle dpend fortement de la topologie. ( Bus, Anneau)

    - LLC ( Logical link control)son 1er rle est de dtecter les erreurs de la couche physique, les trames

    changes comportent des clefs de contrle, dans certains cas le protocole ralise

    la correction des erreurs par retransmission de la trame errone.

    Son 2me rle est de grer les liaisons logiques entre les stations physiquement

    connectes (bipoints, multipoints)

    A partir de cette couche 2 fonctionnements:

    * Mode connect: un change de PDU initialise et dtermine les changes utiles.

    Mode non connect: les changes ont lieu directement sans accords pralables.

    Son 3me rle est de raliser parfois le contrle de flux .

    Avertissement lEmetteur sur les possibilits dacceptation du Rcepteur.

    3- Couche rseau:Charge de lacheminement des informations vers le communicateur destinataire.C t l t tili ill

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 86

    Cest le routage, utilis en rseau maill.Elle comprend:- Une fonction adressage

    - Une fonction tablissement et libration de la connexion- Le contrle de flux-La fragmentation du message : cest la notion de Paquet

    4- Couche transport:

    Cest la charnire entre le monde des transmissions ( Couches bases ) et le monde

    des traitements (5,6,7)Elle assure un transport de bout en bout entre communicateurs

    Elle assure que le message:

    - Est correctement arriv au destinataire

    -Quil ny a pas eu de perte- Pas de duplication

    -Que les paquets sont dans lordre

    - Que le temps de traverse est correct

    5- Couche session:

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 87

    5 Couche session:

    Elle est charge dorganiseret de synchroniserles changes entre lesutilisateurs.

    La sessiondfinit lintervalle de temps pendant lequel 2 utilisateurs sont encommunication, le dialogue peut tre morcel pour permettre aux autres decommuniquer. La couche session gre les dialogues en attribuant des droitsde repriseon dmission.

    6- Couche prsentation:

    Elle assure la confidentialit , cryptographie sur les messages. Elle dfinitla forme des informations changes, structure , syntaxe

    7- Couche application:

    L li d d b d i

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    LERM - EST - 2004 M. RIFI 88

    Les rseaux sont appliqus dans de nombreux domaines:

    - Messagerie simple

    - Transfert de fichiers- Messageries industrielles

    2 grande catgories:

    - Mode connect: transfert de fichiers, applications en temps rel

    - Mode non connect: messagerie simple, travaux en traitement diffrs

    Protocole dapplication:- SASE: Spcific Application Service Element

    - CASE: Commun Application Service Element

  • 7/30/2019 Rseaux Informatiques partie 1

    89/93

    LERM - EST - 2004 M. RIFI 89

    IV- Principales Normes

    Modle 802

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    90/93

    LERM - EST - 2004 M. RIFI 90

    Modle 802

    La norme 802 dfinit les normes pour les composants physiques d unrseau , la carte d interfaage et le cblage, qui relvent des couchesphysiques et liaison de donnes du modle OSI.

    Ces normes appeles recommandations 802, concernent les lmentssuivants: cartes rseau

    lments d un rseau tendu

    lments utiliss pour crer des rseaux utilisant des cblages coaxiaux et

    paire torsade

    Catgories IEEE 802

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    91/93

    LERM - EST - 2004 M. RIFI 91

    Catgories IEEE 802 802.1 Gestion inter-rseau 802.2 Contrle des liaisons logiques 802.3 Rseau local (Ethernet) mthode d accs multiple avec

    coute de la porteuse et dtection de collisions (CSMA/CD) 802.4 Rseau local en bus jeton (Token Bus LAN) 802.5 Rseau local en anneau jeton (TR LAN) 802.6 Rseau mtropolitain (MAN) 802.7 Groupe de conseil technique large bande 802.8 Groupe de conseil technique Fibre optique 802.9 Rseaux intgration de voix et de donnes 802.10 Scurit du rseau 802.11 Rseau sans fil 802.12 Rseau local accs avec priorit de la demande 100

    Base VG-AnyLAN

    Couche physique et liaison:Normes = projet 802 de LIEEE

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    92/93

    LERM - EST - 2004 M. RIFI 92

    - Bus avec mthode CSMA/CD: IEEE 802.3 ou ISO IS8802.3( carrier sens multiple acces/Collision detection)Bus jeton : IEEE 802.4 ou ISO IS8802.4

    - Boucle avec jeton: IEEE 802.5 ou ISO IS8802.5- Liaison logique : IEEE 802.2 ou ISO IS8802.2Pour l accs aux rseaux publics , normes de CCITT: X21, X21Bis au niveauphysique et X25 au niveau logique.

    Couche rseau:- Service sans connexion (CLNS) : ISO 8473

    protocole IP de linternet ( Connectionless network service (CLNS))

    - Services avec connexion : CCITT X25.

    Couche transport: . Norme du services : ISO 8072. Norme du protocole : ISO 8073. Norme du CCITT : X224. Norme dadressage : ISO 8348

    Couche session: Norme de service : ISO 8326 et CCITT X215

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    Couche session: . Norme de service : ISO 8326 et CCITT X215. Norme du protocole : ISO 8327 et CCITT X225

    Couche prsentation: . Dfinition gnrale : ISO 8822. Norme du protocole : ISO 8823. Syntaxe abstraite ASNI : ISO 8824 et CCITT X409. Rgles dencodage dASNI : ISO 8825 et CCITT X408

    Couche application: .ACSE : ISO 8650

    . MMS : ISO DIS 9506

    . FTAM : ISO 8571 (file transfert Access and Management)

    . Rpertoire : ISO DP 9594

    .Terminal virtuel service : ISO DIS 9040

    .Terminal virtuel protocole : ISO DIS 90 40

    . Modle de messagerie , intgrant la coucheprsentation : CCITT X400