Chapitre 1 : Introduction aux réseaux informatiques

 Chapitre 1 : Introduction aux réseaux informatiques.

Plan du Cours: 

            1. Introduction et Définitions.
            2. Structure des réseaux.
            3. Les supports de communication.
            4. Caractéristiques de la transmission.
            5. Grandeurs caractéristiques.
            6.  Conclusion.

 1. Introduction et Définitions d'un Réseau:

• On appelle Réseau le résultat de l'interconexion de plusieures machines entre elle.

• Les Utilisateurs de ce machines, ou les applications (les programmes) qui s'y executent, échangent par l'intermediaire du réseau des informations ou "donneés".

• Intrenet (Interconnected Networks), est un réseau de réseaux.
  

• La Téléinformatique est la science des méthodes, des techniques, des équipements permettant l’échange d’informations numériques entre plusieurs systèmes informatiques.

• Télécommunications : domaine où les systèmes communicants ne sont pas nécessairement informatiques : traite- ment du signal, transmission analogique, etc.

2. Structure des réseaux:

          2-1. La structuration physique:     

             

              - Trois types d’éléments :

-   les équipements d’interconnexion (noeuds, routeurs, ponts, passerelles, etc.)

-   les équipements terminaux (ordinateurs, stations, serveurs, périphériques, machines hôtes, stations, etc

 -     les supports de communication (câbles, fibres, faisceaux, liaisons physiques, lignes de transmission, médium, etc.).

    3-. Les supports de communication:

Trois types d’agents de communication (physique) :
-      l’électron
-      les ondes électromagnétiques
-      le photon
❏Deux grandes classes de supports de transmission :
-      les supports à guide physique
.      les paires torsadées, les câbles coaxiaux, les fibres optiques, ...
-      les supports sans guide physique
  .      les ondes hertziennes, radio-électriques, lumineuses,...
 Les supports :
-      la paire métallique
-      le câble coaxial
-      la fibre optique
-      les faisceaux hertziens (et autres).

1-.  La Paire Métallique:

-      Les câbles téléphoniques :

- Constitués de multiples paires torsadées

- Paires identifiables grâce à la mise en place d’un système de colorisation de l’isolant de chaque fil de la paire. (blanc/rouge, blanc/bleu,..., noir/rouge, noir/bleu,...)

- Caractéristiques principales :

             -      Débit : <1 Mbit/s sur une longueur d’environ un km.
-      Prix : faible.
-      Diamètre : > qq mm.

2-. Le câble coaxial: 

3-. Fibre Optique :  Fibre de silicium (ou plastique !)

-    très grande largeur de bande Emission optique : 850, 1280 ou 1550 nm

-      diode électroluminescente (en AsGa)

-      laser (+ puissant, coût + élevé, + faible durée de vie, mono fréquentiel) Principe d’émission/réception.

Caractéristiques :

-      débit : qq Gbit/s par km

-       encombrement d’une fibre : <100 mm, <5g/km

-      les fibres sont rassemblées au sein d’un câble.

Recapitulatif sur les differents des cables :

4. Caractéristiques de la transmission:

  A- Type de communication de la liaison :

- Unidirectionnelle (simplex)

- Bidirectionnelle à l’alternat (half duplex)

- Bidirectionnelle (full duplex)

B- Les Mode Connexions:

mode point-à-point (bi-point) : les deux équipements sont interconnectés directement via un même et unique support de communication.

- l’interconnexion de plus de deux équipements nécessite des équipements intermédiaires

mode multipoint : plusieurs équipements sont interconnectés directement via un même et unique support
-      les informations envoyées par un équipement sont reçues par tous les autres équipements
-      conflit d’accès au support, identification du destinataire
-      exemple : les réseaux locaux

5. Grandeurs caractéristiques:

1. Débit: 

  D=Taile des Paques / Temps emission. Recp: D=T/t.

❏Unité : bit/s , T en Bits et t temp en Second

Débit nominal : vitesse de transmission du support (débit brut)

Débit utile : débit nominal moins le débit affecté au contrôle de la liaison Evolution actuelle : Kbit/s ➡Gbit/s

Exemples :

                         - RTC (+modem) : 9.6, 19.2 Kbit/s ➡38.4 Kbit/s
           -  Ethernet : 10 Mbit/s ➡100 Mbit/s
           -  Token Ring : 1, 4, 16 Mbit/s
           -  FDDI : 100 Mbit/s
           -  ATM : 25, 155 Mbit/s ➡620 Mbit/s.

2. Délai: 

        Unité : s

Délai de propagation : éloignement, équipements intermédiaires, vitesse de propagation

Durée de transmission : quantité de données, débit

Temps d’aller-retour » (transmission + propagation + traitements) *2 !

On Dit :

Vitesse du Propagation =Distance / Temp de Propagation,  Recp: Vp=L/tp.

Tp>Ts/2.

3. Taux d’erreurs :

Unité : BER (“Bit error rate”)

-      probabilité qu’un bit soit erroné pendant la transmission Dépend de la qualité de la transmission, de la charge du réseau, et.

❏  Exemples :

-      10-3 = mauvaise liaison

Autres taux d’erreurs :

taux d’erreurs du message
-      taux d’établissement de la connexion
-      taux de disponibilité : MTBF (“Mean Time Between Failure”).

4. Différents types de réseaux :           

                                         

- Quelques acronymes : LAN, MAN & WAN (Local, Metropolitan, and 

Wide area networks).

- Ces valeurs ne sont données qu’à titre indicatif, l’évolution des techniques les fait pro- gresser tous les jours.

6.  Conclusion: 

L'Objecif des lRéseau Informaique est de masquer les caractéristiques de la communication : la topologie, les dispositifes intermédiaires, les limitations des liaisons, l’hétérogénéité des stations et celle des applications, etc.

Les Résaux n'ya limite pas uniquement aux proprétaires physiques de la communication, ce propose des techniques de traitements répartis et de communication de données (Paques et des Trames) : fiabilité, cohérence, chiffrage (cryptage), authentification, intégrité, etc.

❏Quelques problèmes à résoudre :

.      adaptation du signal au support

.      contrôle des erreurs de transmission

.      mécanisme d’accès au support

.      mécanisme de contrôle de flux

.      technique de routage

.      préservation de l’ordre

.      contrôle de congestion

.      représentation des informations

.      etc.