Les grands principes du réseau informatique

Antonin P.

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Les grands principes du réseau informatique

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Résumé du document

- Un seul canal de communication est partagé entre l'ensemble des machines.
- Ce canal peut être un câble coaxial, un hub, un switch ou encore une fréquence radio.
- L'information est découpée en trames par la carte réseau. Une trame est une structure de données et le format de trame le plus répendu est Ethernet.
- Toutes les cartes connectées peuvent recevoir la même trame.
- Adresse physique identifie la carte destinataire pour éviter l'ambiguïté. Dans les réseaux Ethernet, cette adresse dite physique porte le nom d'adresse MAC.
- Seul le destinataire traite la trame (recevoir <> traiter) (...)

Sommaire

Chapitre 1. Terminologie et modèles de référence

I) Définitions de base

II) Les critères de classement des réseaux

A. La technique de transmission
B. La taille du réseau
C. MAN (Metropolitan Area Network)
D. WAN (Wide Area Network)
E. Internet
F. Le type de communication

III) Logiciel réseau

A. Principe d'une architecture en couche
B. Hiérarchie de protocoles
C. Protocole/services en mode connecté/déconnecté

IV) Les modèles et normes de référence

A. Le modèle de référence OSI (Open System Interface)
B. Le modèle TCP/IP
C. Le modèle ATM

Chapitre 2. La couche physique : les signaux, câblages et interfaces

I) Couche physique

II) Distinction entre la transmission analogique et digitale

A. La transmission analogique
B. La transmission digitale ou numérique
C. Conversion des signaux

III) Bases théoriques de la transmission de données

A. Représentation du courant électrique (d'un signal périodique)
B. Décomposition en série de Fourrier
C. La définition du décibel
D. Définition de la bande passante et de la fréquence de coupure
E. Influence du débit sur la transmission des harmoniques
F. Débit maximum théorique d'un canal de transmission
G. Débit maximum pratique d'un canal de transmission

IV) Les modems

A. Le principe
B. Les techniques de modulation

V) Les médias de transmission

A. Le câble électrique à paires torsadées
B. Le câble coaxial bande de base
C. La fibre optique

VI) Le multiplexage

A. Le principe du multiplexage
B. Le multiplexage fréquentiel
C. Le multiplexage temporel

VII) Le wireless

Chapitre 3. La couche de liaison de données : les connexions point à point, les réseaux

I) La couche Hote Réseau

II) La couche Trame ou Liaison de données (Data Link Layer)

III) Objectifs de la couche liaison de données

A. Les services offerts à la couche réseau
B. La notion de trames
C. Le contrôle d'erreur
D. Le contrôle de flux
E. Détection et correction des erreurs
F. La couche liaison dans les lignes point à point
G. La couche liaison et les réseaux de type diffusions
H. La norme IEEE 802.3 et réseau Ethernet

Chapitre 4. La couche réseau, le routage

I) Introduction

A. La couche réseau (Network Layer) : ses fonctions
B. Structure d'un paquet

II) Généralités sur la couche réseau

A. Evolution de la couche réseau

III) La couche réseau dans Internet

A. Internet, qu'est-ce que c'est ?
B. Les adresses IP
C. Les adresses de réseau public/privé
D. Les sous-réseaux
E. La notion de suréseaux (CIDR)
F. Structure d'un paquet IP
G. Le routage statique

IV) Les algorithmes de routage dynamique

A. Le routage dynamique : définition
B. Routage à vecteur de distance
C. Le routage par information d'état de lien
D. Quelques protocoles
E. Le VLAN : Virtual LAN
F. Adresse globale et adresse locale

Chapitre 5. La couche transport

I) Introduction

II) Présentation des protocoles TCP/UDP

A. Leur position dans le modèle TCP/IP
B. Comparaison entre ip, udp et tcp

III) Le protocole UDP

IV) Le protocole TCP

A. La structure du datagramme TCP
B. La notion d'acquittement cumulé ou retardé, acquittement superposé
C. Le concept de la fenêtre glissante
D. L'ouverture de connexion
E. La fermeture de connexion
F. La machine d'états TCP
G. La gestion des temporisateurs
H. Les optimisations Internets
I. Le contrôle de la congestion TCP

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Extraits

[...] Les donn´ees sont d´ecoup´ees en trames ( de l'ordre de 1000 octets Ces trames seront transmises par la couche physique. Ces trames peuvent ˆetre acquitt´ees par le r´ecepteurs par des trames d'acquittement. On les appelle trame d'ack. Elle doit distinguer les trames dans le flux de bits fournis par la couche physique. G´erer les probl`emes pos´es par les trames perdues, endommag´ees ou dupliqu´ees. Empˆecher qu'un ordinateur rapide inonde un ordinateur lent (controle de flux Les switchs sont capables de lire les trames et d'extraire les adresses macs et optimiser le trafic en fonction de ces adresses. [...]

[...] Pour transmettre des informations, on va appliquer des transformations cette onde. C'est ce qu'on appelle la modulation. Cette fonction sera appliqu´ee par un modem. Les supports de transmissions analogiques sont : la fibre optique, le cable coaxial de t´el´edistribution, la ligne adsl Il se caract´erise donc par : Aucune discontinuit´e N'importe quelle valeur Peut changer n'importe quand La transmission digitale ou num´erique D´efinition. Dans un signal digital, le signal maintient un certain niveau pendant une certaine p´eriode puis passe brusquement un autre niveau. [...]

[...] D'ou` la facturation la quantit´e de donn´ees Logigiel R´eseau Principe d'une architecture en couche Dans un syst`eme d'exploitation, une architecture en couches est un ensemble de processus (programmes) qui communiquent entre eux, le processus de niveau sup´erieur utilisant les services de celui de niveau inf´erieur . Le noyau la diff´erence des autres processus restera toujours en m´emoire, les autres processus peuvent se trouver sur le disque. Toute cette architecture repose ´evidemment sur le hardware. Int´erˆet d'une architecture en couche : Offrir un maximum de modularit´e. On peut remplacer un module par un autre condition qu'il respecte les mˆemes services. L'objectif est aussi d'offrir un maximum d'ind´ependance vis-a-vis du mat´eriel. [...]

[...] La lumi`ere se propage dans la fibre par r´eflexion le long des parois. Un ou plusieurs rayons peuvent se propager (multi ou mono). L'´emetteur est une LED (Light-Emitting Diode) ou une LD (diode laser). Le r´ecepteur est un photod´etecteur qui est constitu´e d'une diode PIN ou d'une photodiode avalanche. Les types de fibres optiques Mono mode : compos´ee d'un coeur optique inf´erieur 10 microns et d'une gaine de 125 microns. Sa bande passante est sup´erieure 10 GHz/km ; elle est donc essentiellement utilis´ee pour les tr`es longues distances. [...]

[...] Cela continue de grandir tant que l'on n'a pas atteint la limite de la fenˆetre du r´ecepteur ou qu'un temporisateur expire. Pour la gestion des congestions, Internet utilise en plus, la notion de seuil d'´evitement de congestion (threshold) de valeur initiale de 64Ko. Quand la fenˆetre de congestion d´epasse ce seuil, on croit de mani`ere lin´eaire (ajout d'un seul segment au lieu du nombre de segments acquitt´es). Si un temporisateur expire, on redimensionne la taille de ce seuil d'´evitement de congestion la moiti´e et la fenˆetre de congestion est r´einitialis´ee la taille maximum de segment. [...]

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