Sommaire

1
Sommaire

• Survol du cours
• Internet ?
• Protocole ?
• Bordure du réseau
• Cur du réseau
• Réseaux daccès, médiums physiques
• Performances pertes, délais
• Couches protocolaires, modèles de service
• Dorsale, ISP
• Réseaux ATM

• Objectifs
• Avoir une vue densemble du réseau
• Les détails viendront plus tard !
• Approche
• descriptive
• introduit Internet comme un exemple de réseau

2
Quest ce quInternet ? Les composants

• Des millions de machines interconnectées
• PCs, stations de travail, serveurs
• PDAs, téléphones, grille-pain (!)
• exécutant des applications réseaux
• Protocoles contrôle de l'émission et de la
  réception des infos
• TCP, IP, HTTP, FTP
• Liens de communication fibre optique, cuivre,
  radio, satellite
• Routeurs transfèrent des paquets de données
  dans le réseau

Hôtes
3
Quest ce quInternet ? Les composants

• Commutation de paquets
• Partage des ressources
• Internet réseau de réseaux
• Contraintes IP conventions de nommage et
  d'adressage
• Topologie hiérarchique (ISPs)
• Contraste entre Internet et intranets privés

4
Quest ce quInternet ? Les composants

• Standards Internet
• Développés par l'IETF Internet Engineering Task
  Force
• Documents RFC Request For Comments
• Au départ pour résoudre les problèmes
  d'architecture du précurseur d'Internet
• Aujourd'hui considérées comme des standards
• Documents techniques et détaillés définissant les
  protocoles tels que HTTP, TCP, IP
• de 2000 RFCs

5
Quest ce quInternet ? Les services

• Linfrastructure de communication rend possibles
  les applications distribuées
• Login distant, transfert de fichiers, streaming
  audio et vidéo, visioconférences, WWW, e-mail,
  jeux en réseau, e-commerce, bases de données,
  vote,
• Pourquoi le Web fonctionne-t-il sur ce réseau ?
• Seul réseau à commutation de paquets permettant
  d'interconnecter autant de machines
• Nombre de machines connectées ?

6
Quest ce quInternet ? Les services

• Services de communication offerts
• Sans connexion
• Orientés connexion
• Chaque application utilise l'un de ces services
• Pas de garantie en terme de délais
• même en payant !
• Internet infrastructure sur laquelle de
  nouvelles applications sont constamment inventées
  et déployées
• Cyberspace Gibson
• a consensual hallucination experienced daily by
  billions of operators, in every nation, ...."

7
Voilà !

• Description d'Internet
• Composants (hardware / software)
• Services fournis aux applications distribuées
• Des questions ?

8
Liens utiles

• http//www.ietf.org
• IETF
• http//www.isoc.org
• Internet Society
• http//www.w3.org
• World Wide Web Consortium
• http//www.ieee.org
• IEEE (Institute of Electrical and Electronics
  Engineers)
• http//www.acm.org
• ACM (Association for Computing Machinery)

9
Quest ce quun protocole ?

• Les humains utilisent des protocoles sans arrêt
• Protocoles humains
• Quelle heure est-il ?
• Jai une question
• Messages spécifiques émis
• Actions spécifiques accomplies après réception
  de messages ou d'événements particuliers

Bonjour
Bonjour
10
Quest ce quun protocole ?

• Protocoles réseau
• Relient des machines
• Toutes les communications sur Internet sont
  gouvernées par des protocoles
• Les machines qui communiquent doivent utiliser le
  même protocole

Connexion TCP req.
11
Quest ce quun protocole ?

• Protocoles de réseau
• Dans les routeurs déterminent le chemin d'un
  paquet de la source à la destination
• Au niveau physique contrôlent le flot de bits
  sur le support entre 2 machines
• Protocoles de contrôle de congestion contrôlent
  le débit d'émission des paquets transmis
• Protocole HTTP

Les protocoles définissent le format, lordre des
messages émis et reçus entre les entités réseaux,
ainsi que les réactions à ces messages et aux
événements
12
Quest ce quun protocole?

• Un protocole humain et un protocole réseau

Bonjour
Connexion TCP req.
Bonjour
13
Précisions sur larchitecture du réseau

• Description de "haut niveau"
• Bordure du réseau
• Applications et hôtes
• Cur du réseau
• Routeurs
• Réseau de réseaux
• Réseaux daccès, liens physiques
• Liens de communication
• ISP (Internet Service Provider)
• Réseau permettant aux terminaux de ce connecter à
  Internet

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Bordure du réseau

• Terminaux (hôtes)
• "hébergent" et exécutent des applications
• Ex WWW, email, remote login, FTP
• au bord du réseau
• PC, station, appareil photo, PDA, Web TV
• Modèle peer-peer
• Interaction symétrique entre les hôtes
• Ex visioconférence
• Modèle client/serveur
• Le client demande (requiert), le serveur fournit
  un service
• Ex WWW client (browser)/ serveur email
  client/serveur

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Bordure du réseau

• Modèle client/serveur
• La plupart des applications fonctionnent selon ce
  modèle
• Applications C/S distribuées (par définition !)
• Interaction entre le client et le serveur par
  l'échange de messages

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Bordure du réseau

• Du point de vue des hôtes
• routeursliens.
• qui permettent de transporter les messages
  entre les deux applications communicantes
• Quelles sont les caractéristiques des services de
  transport proposés ?

Boîtes noires
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Bordure du réseau services

• 2 types de services de transport fournis par
  Internet (et, plus généralement, les réseaux
  TCP/IP)
• Service orienté connexion
• Service sans connexion
• Lors de la création d'une application Internet,
  le développeur doit choisir l'un de ces services.

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Bordure du réseau service en mode connecté

• Objectif Transfert de données entre terminaux
• Handshake établissement de la connexion avant
  le transfert de données
• Échange de messages de contrôle
• Comme dans les protocoles humains
• Pourquoi orienté connection ?
• Seuls les hôtes connaissent cette connexion, les
  routeurs l'ignorent
• Allocation des ressources et définition détats
  dans les deux hôtes
• TCP - Transmission Control Protocol
• Service en mode connecté sur Internet

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Flashback

• Protocoles réseau
• Relient des machines
• Toutes les communications sur Internet sont
  gouvernées par des protocoles
• Les machines qui communiquent doivent utiliser le
  même protocole

Connexion TCP req.
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Bordure du réseau service en mode connecté

• Service TCP RFC 793
• 3-way handshake
• Transfert de données fiable
• transmission de tous les flots d'octets sans
  erreur et dans lordre
• acquittements et retransmissions
• Contrôle de flot
• Lémetteur ne submerge pas le récepteur
  adaptation du débit d'émission
• Contrôle de congestion
• Pour éviter de saturer les buffers des routeurs
• Lémetteur réduit son débit démission quand le
  réseau est congestionné
• Alerte pour les hôtes plus d'acquittement des
  données

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Bordure du réseau service en mode connecté

• Transport fiable, contrôle de flux et de
  congestion non obligatoires dans un service
  orienté connexion
• Service orienté connexion handshake
• TCP service de transport en mode connecté
  d'Internet
• fournit des fonctionnalités supplémentaires
• Au niveau de l'application
• Connaissance des services fournis
• Aucune idée de la façon dont ce service est
  fourni
• Architecture en couches

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Bordure du réseau service en mode non connecté

• Objectif Transfert de données entre terminaux
• Lobjectif ne change pas
• Service en mode non connecté sur Internet UDP
  - User Datagram Protocol RFC 768
• Pas d'établissement de connexion
• Données émises immédiatement
• Transfert de données non fiable
• Pas d'acquittement on ignore si les paquets
  sont arrivés ou non
• Pas de contrôle de flux
• Pas de limitation du débit d'émission
• Pas de contrôle de congestion
• Pas de limitation du débit d'émission

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Bordure de réseau service en mode non connecté

• Applications utilisant TCP
• HTTP (WWW)
• FTP (transfert de fichiers)
• Telnet (login distant)
• SMTP (email)
• Applications utilisant UDP
• Streaming d'audio et de vidéo
• Visioconférence
• Téléphonie sur Internet

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Précisions sur larchitecture du réseau

• Description de "haut niveau"
• Bordure du réseau
• Applications et hôtes
• Cur du réseau
• Routeurs
• Réseau de réseaux
• Réseaux daccès, liens physiques
• Liens de communication
• ISP (Internet Service Provider)
• Réseau permettant aux terminaux de ce connecter à
  Internet

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Cur du réseau

• Ensemble de routeurs interconnectés
• Question fondamentale Comment les données
  sont-elles transmises sur le réseau ?
• Commutation de circuits
• Réservation des ressources circuit dédié pour
  chaque appel
• Ex réseau téléphonique
• Commutation de paquets
• Les données sont transmises dans le réseau en
  paquets
• Pas de réservation des ressources
• Pas de garanties
• Internet Best-effort
• Certains réseaux de télécommunications sont
  difficiles à classer réseaux ATM

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Cur du réseau Commutation de Circuits

• Réservation de ressources de bout-en-bout pour
  chaque appel
• Bande passante du lien, capacité du lien
• Ressources dédiées sans partage
• Performances garanties (débit)
• Nécessite létablissement de la connexion
• 1 connexion 1 circuit
• Les routeurs maintiennent un état de la connexion
• Temps de transmission indépendant du nombre de
  liens (pas le temps de propagation !)

27
Cur du réseau Commutation de Circuits

• Ressources réseau (bande passante )
  partitionnées
• Parties allouées aux appels
• Ressources inutiles si elles ne sont pas
  utilisées par lappel (pas de partage)
• Division de la bande passante
• Division fréquentielle
• Division temporelle
• multiplexage

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Cur du réseau Commutation de Circuits

• Multiplexage
• Division fréquentielle de la BP FDMA
• (Frequency-division Multiplexing)
• Division temporelle de la BP TDMA
• (Time-Division Multiplexing)

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Exemple Le réseau téléphonique commuté (RTC)

• CTP Centre de Transit Principal
• CTS Centre de Transit Secondaire
• CAA Commutateur à Autonomie dAcheminement
• CL Commutateur Local

Numérotation 0Z ABPQ MCDU 104 abonnés/CL
RNIS gt numérique debout en bout
30
La voix

• Numérisation de la voix codage MIC
• Voix signal analogique
• Numérisation échantillonnage quantification
  codage
• Intérêt de la numérisation faible taux
  derreur, facilité de multiplexage
• Spectre transmis 4Khz
• Donc 8000 échantillons/seconde
• Quantifiés sur 256 niveaux de quantification
• Codés sur 8 bits
• La voix codée MIC génère un flux périodique
  d octets 1 octet/125 ?s
• et donc un débit de 64 Kbit/s

MIC Modulation par Impulsion Codée
31
Codage MIC
Echantillons
time
Echantillonnage
Quantification gt ? bruit de quantification
...
01001100
01001100
01001100
1octet/125?s 64Kbit/s
Codage
32
Multiplexage temporel et commutation de circuits
Trame MIC 32 time slots et 30 communications
possibles
33
Cur du réseau commutation de paquets

• Internet réseau à commutation de paquets par
  excellence
• Commutation de circuits inconvénients
• N circuits N communications simultanées
• Périodes de silence circuits non utilisés
• Gâchis de bande-passante
• Établissement des circuits et réservation de la
  BP de bout-en-bout
• Signalisation complexe pour coordonner le
  fonctionnement des routeurs le long du chemin

34
Cur du réseau commutation de paquets

• Les protocoles applicatifs échangent des messages
• Les messages contiennent tout ce que le
  concepteur du protocole souhaite
• Fonctions de contrôle ("Hi!" handshake)
• Données (fichier ASCII)
• Réseaux à commutation de paquets messages longs
  divisés en paquets plus petits
• Les paquets traversent les liens de communication
  et les routeurs

35
Cur du réseau commutation de paquets

• Le flot de données est divisé en paquets
• Les paquets des utilisateurs A et B partagent les
  ressources réseaux
• Chaque paquet utilise la bande passante totale
• Les ressources sont utilisées si nécessaire
• Chaque routeur possède des buffers
• Chaque lien a un buffer d'entrée et un buffer de
  sortie

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Cur du réseau commutation de paquets

• Contention
• Les ressources agrégées peuvent dépasser la
  capacité
• congestion Les paquets s amoncellent dans des
  files dattentes et attendent laccès aux
  ressources
• store and forward Les paquets se déplacent étape
  par étape
• Transmission sur un lien
• Attente du service

37
Cur du réseau commutation de paquets
10 Mbs Ethernet
C
A
multiplexage statistique
1.5 Mbs
B
File dattente de paquets attendant laccès au
lien
45 Mbs
38
Cur du réseau commutation de paquets

• Commutation de paquets
• Comportement store and forward

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Commutation de Paquets /Circuits

• La Commutations de paquets permet à plus
  dutilisateurs de
• partager le réseau

• Lien 1 Mbit
• Chaque utilisateur
• 100Kbps quand il est actif
• actif 10 du temps
• Commutation de circuits
• 10 utilisateurs
• Commutation de paquets
• Avec 35 utilisateurs, probabilité gt 10 active
  inférieure à .004

N users
1 Mbps link
40
Commutation de Paquets /Circuits

• Commutation de Paquets

• Intérêt pour les flots irréguliers (bursty)
• Partage de ressources
• Sans mise en place dappel
• Congestion excessive délai et pertes de paquets
• protocoles nécessaires pour le transfert fiable
  de données, contrôle de congestion
• Q Comment provisionner un comportement proche
  du mode circuit?
• Problème encore non résolu

41
Commutation de Paquets routage

• Objectif déplacer les paquets de la source à la
  destination
• Reseau datagramme
• Ladresse de destination détermine à chaque pas
  le routage
• Les routes peuvent changer durant la session.
• Réseau à circuit virtuel
• Chaque paquet contient un tag (ou label)
  définissant le chemin à suivre,
• La route est fixée au début de la connexion
• Chaque routeur doit garder une table détat pour
  chaque appel

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Précisions sur larchitecture du réseau

• Description de "haut niveau"
• Bordure du réseau
• Applications et hôtes
• Cur du réseau
• Routeurs
• Réseau de réseaux
• Réseaux daccès, liens physiques
• Liens de communication
• ISP (Internet Service Provider)
• Réseau permettant aux terminaux de ce connecter à
  Internet

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Plan

• Bordure du réseau
• Applications
• Terminaux
• Protocoles de transport de bout-en-bout
• Cur du réseau
• Routeurs
• Liens physiques
• Délais et pertes dans les réseaux à commutation
  de paquets
• Backbones Internet, NAPs et ISPs

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Réseaux daccès et médiums physiques

• Réseau d'accès
• Lien(s) physique(s) connectant un terminal à son
  routeur de bordure
• 1er routeur sur le chemin entre ce terminal et
  le terminal distant
• Technologie des réseaux d'accès fortement liée à
  la technologie des médiums physiques

45
Réseaux daccès

• Comment connecter un terminal au routeur de
  bordure ?
• 3 catégories (cas général)
• Accès résidentiel
• Terminal situé chez un particulier
• Accès institutionnel
• Terminal appartenant à une institution (par ex
  commerciale ou académique)
• Réseau daccès sans fil
• Terminal mobile

46
Réseaux daccès

• Ces 3 catégories correspondent au cas général
• Une entreprise peut se connecter au réseau par
  des technologies d'accès dites résidentielles !
• A prendre en compte
• Bande passante (bits par seconde)?
• Partagée ou dédiée?

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Accès résidentiel accès point-à-point

• Connexion d'un terminal "domestique" (PC, Web
  TV,) au routeur de bordure
• Accès résidentiel le plus courant
• - utilisation du réseau téléphonique (POTS
  Plain Old Telephone System)
• - via un modem
• - pour appeler un ISP (Internet Service
  Provider)

48
Accès résidentiel accès point-à-point

• Accès par la ligne téléphonique via un modem
• Conversion de la sortie numérique du PC en un
  format analogique pour la transmission sur la
  ligne téléphonique
• Le modem de l'ISP convertit le signal analogique
  en signal numérique pour le transmettre au
  premier routeur de l'ISP
• Réseau d'accès liaison point-à-point avec un
  routeur de bordure
• Lien point-à-point paire torsadée ordinaire
• Débit jusqu'à 56 Kbps (en théorie)

49
Accès résidentiel accès point-à-point

• RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)
  
• Transmission des données numériques (pas de
  conversion analogique/numérique/analogique) par
  des lignes téléphoniques RNIS
• Accès plus rapide jusquà 128 Kbps
• Accès par modem et RNIS bande étroite largement
  déployés
• 2 nouvelles technologies
• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
• HFC (Hybrid Fiber Coaxial Cable)

50
Accès résidentiel accès point-à-point

• ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
• Conceptuellement similaire aux modems
  utilisation des lignes téléphoniques (paires
  torsadées) existantes
• Débit jusqu'à 8 Mbps du routeur de l'ISP vers
  le terminal
• Jusqu'à 1 Mbps du termial vers le routeur
• Asymétrie dans la vitesse d'accès
• Hypothèse l'utilisateur consomme plus
  d'information qu'il n'en produit

51
Accès résidentiel accès point-à-point

• ADSL
• Multiplexage fréquentiel le lien de
  communication entre l'ISP et le terminal est
  divisé en 3 bandes de fréquences disjointes
• Canal descendant à grande vitesse bande 50 kHz
  1 MHz
• Canal montant à vitesse moyenne bande 4 kHz
  50 kHz
• Canal téléphonique bidirectionnel ordinaire
  bande 0 4 kHZ
• Possibilité de téléphoner tout en surfant sur le
  Web (impossible avec les modems standards)

52
Accès résidentiel accès point-à-point

• ADSL
• La bande passante effective (montante et
  descendante) dépend de plusieurs paramètres
• Distance entre les modems
• Degré d'interférence électrique
• Sans interférence
• - Débit descendant 8 Mbps si distance lt 3 km2
  Mbps si distance 6 km
• - Débit montant entre 16 Kbps et 1 Mbps

53
Accès résidentiel le câble

• ADSL, RNIS et modems utilisent des lignes
  téléphoniques
• HFC (Hybrid Fiber Coax) extension du réseau
  câblé utilisé pour diffuser la TV par câble
• Réseau de câbles et de fibres optiques connectant
  les résidences aux ISPs
• Fibre optique jusqu'à la jonction de voisinage
• Câble coaxial pour atteindre les maisons et les
  appartements individuels
• 1 jonction de voisinage couvre de 500 à 5000
  maisons

54
Accès résidentiel le câble

• Besoin de modems cable modems (acheté ou loué)
• En général, modem câble périphérique externe
  connecté au PC par un port Ethernet 10-BaseT
• Réseau HFP divisé en 2 canaux
• Voie descendante jusquà 10Mbps
• Voie montante jusqu'à 1 Mbps

55
Accès résidentiel le câble

• Le médium est partagé les paquets envoyés par
  le head parcourent tous les liens vers les
  maisons
• Débit de chaque utilisateur lt débit de la voie
  descendante s'ils reçoivent des vidéos
  différentes
• La voie montante est également partagée
  collisions
• Problèmes congestion, dimensionnement
• ADSL connexion point-à-point BP dédiée (non
  partagée)
• Câble meilleure BP si le réseau est bien
  dimensionné

56
Accès institutionnel réseaux locaux LAN

• Un réseau local (LAN) connecte des terminaux au
  routeur de cur
• Il existe plusieurs types de technologies LAN
• courant dans les institutions Ethernet

57
Accès institutionnel réseaux locaux LAN

• Ethernet
• 10 Mbps, 100Mbps, Gigabit Ethernet
• Utilisation de paires torsadées ou de câble
  coaxial pour connecter des terminaux à un routeur
  de bordure, chargé de router les paquets dont la
  destination est extérieure au LAN
• Médium partagé (comme HFC) partage de la BP
  entre les utilisateurs
• récemment Ethernet commuté
• Utilisation de plusieurs paires torsadées ou
  câbles pour fournir toute la BP à différents
  utilisateurs simultanément

58
Réseaux daccès sans fil

• Utilisation du spectre radio pour connecter un
  terminal mobile à une station de base
• Ex PC portable, PDA avec un modem sans fil
• La station de base est connectée à un routeur de
  bordure du réseau
• Un accès partagé sans fil connecte les terminaux
  au cur de réseau

59
Réseaux daccès sans fil

• LANs sans fil
• Le câble est remplacé par le médium radio
• e.g., Lucent Wavelan 10 Mbps
• Boucle locale sans fil WLL (Wireless Local Loop)
• GPRS extension du GSM à la transmission de
  données
• UMTS Universal Mobile Transmission System

60
Médium physique

• Étude des technologies des réseaux d'accès
• Médiums physiques associés
• HFC fibre optique câble coaxial
• Modems, RNIS, ADSL paires de cuivre torsadées
• Réseaux d'accès mobiles spectre radio

61
Médium physique

• Chaque bit voyage d'un terminal à un autre, en
  traversant de nombreux liens et routeurs
• Suites d'émission/réception
• Pour chaque émission/réception, le bit est envoyé
  par la propagation d'ondes électromagnétiques ou
  d'impulsions optiques à travers un médium
  physique
• Le médium physique peut varier le long du chemin
• Lien physique
• Médiums guidés
• Les signaux se propagent le long d'un médium
  solide paire torsadée, câble coaxial, fibre
  optique
• Médiums non guidés
• Les signaux se propagent dans un médium libre
  (par ex l'atmosphère)

62
Médium physique

• Quel médium physique utiliser pour câbler un
  immeuble ?
• Paire torsadée, câble coaxial, fibre optique, ?
• Quel médium fournit les meilleurs débits sur les
  plus longues distances ?
• Remarque le coût du lien physique lui-même est
  souvent bien inférieur aux autres coûts, en
  particulier le coût d'installation de ce lien
• Plusieurs médiums sont souvent installés
  simultanément

63
Médium physique Paires torsadées

• Paires torsadées
• Médium le moins cher et le plus couramment
  utilisé
• Utilisé depuis plus de 100 ans dans les réseaux
  téléphoniques
• Paires de fils de cuivre d'environ 1 mm
  d'épaisseur, entrelacés afin de réduire les
  interférences électriques provenant des autres
  paires
• Plusieurs paires sont en général réunies dans un
  câble
• 1 paire 1 lien de communication
• Le débit dépend de l'épaisseur du fil et de la
  distance entre émetteur et récepteur
• UTP (Unshielded Twisted Pair) couramment utilisée
  pour les LANs
• Catégorie 3 fils téléphoniques classiques,
  Ethernet 10 Mbps
• Catégorie 5 Ethernet 100Mbps jusqu'à quelques
  centaines de mètres Meilleure isolation
• La paire torsadée a survécu à l'apparition de la
  fibre optique (années 80)

64
Médium physique câble coaxial

• Câble coaxial
• 2 conducteurs de cuivre concentriques
• Isolation et protection plus hauts débits que
  les paires torsadées
• Bande de base
• Câble 50-ohm, 1 cm de diamètre, léger, flexible
• Couramment utilisé dans les LANs
• Flot de bits directement envoyé sur le câble,
  sans déplacer le signal sur une autre bande de
  fréquences
• un seul canal sur le câble
• Large bande
• Câble 75-ohm, plus épais, plus lourd et plus
  rigide
• Utilisé dans les systèmes de TV par câble
• plusieurs canaux sur le câble
• bidirectionel
• Application
• 10 Mbps Ethernet
• Câble résidentiel

65
Médium physique fibre optique

• Fibre optique
• Médium fin et flexible transmettant des
  impulsions lumineuses, chaque impulsion
  représentant 1 bit
• Hauts débits
• Jusqu'à des dizaines ou centaines de Gbps
• 100 Mbps Ethernet
• Transmission point-à-point HD (ex 5 Gps)
• Non sensible aux interférences électromagnétiques
• Très faible atténuation du signal jusqu'à 100 km
• Très difficile à pirater
• Très faible taux derreurs
• Médium utilisé pour les liens sous-marins, les
  réseaux téléphoniques longue distance, dans le
  backbone de l'Internet
• Coût élevé des équipements optiques fibre
  optique peu utilisée dans les LANs ou dans les
  réseaux d'accès résidentiels

66
Médium physique radio

• Signaux transmis dans le spectre
  éléctromagnétique
• Connectivité fournie à des utilisateurs mobiles
• Bidirectionel
• Caractéristiques du canal liées à l'environnement
  de propagation et à la distance parcourue
• Perturbations dues à lenvironnement
• réflexion (plusieurs chemins)
• obstruction par des objects (zones d'ombre)
• interférences

67
Médium physique radio

• Types de liens radio
• Micro-ondes
• jusquà 45 Mbps
• LAN (ex waveLAN)
• Couverture qques dizaines ou centaines de
  mètres
• 2 Mbps, 11 Mbps
• Large accès (ex cellular)
• CDPD, 10s Kbps

68
Médium physique radio

• Types de liens radio
• Satellites
• Relient des émetteurs/récepteurs micro-ondes
  terriens (stations de base)
• Réception sur une bande de fréquences,
  régénération du signal par un répéteur et
  transmission sur une autre fréquence
• Jusquà 50 Mbps/canal (ou plusieurs canaux avec
  des débits plus faibles)
• Satellites géostationnaires
• Restent toujours au-dessus du même point
• Orbite située à 36000 km de la surface de la
  Terre
• Délai de propagation de bout-en-bout 250 ms
• Débit qques centaines de Mbps
• Utilisés dans les réseaux téléphoniques et le
  backbone Internet
• Satellites LEOs
• Se déplacent par rapport à la surface de la Terre
• Basse altitude
• Plusieurs satellites pour assurer la couverture

69
Plan

• Bordure du réseau
• Applications
• Terminaux
• Protocoles de transport de bout-en-bout
• Cur du réseau
• Routeurs
• Liens physiques
• Délais et pertes dans les réseaux à commutation
  de paquets
• Backbones Internet, NAPs et ISPs

70
Pertes et délais dans les réseaux à commutation
de paquets

• Les paquets subissent des délais
• Quatre sources de délais à chaque étape le long
  du chemin entre la source et la destination
• Délai nodal total

71
Délais dans les réseaux à commutation de paquets

• Traitement nodal
• Analyse de l'en-tête et détermination de la file
  de sortie (routage)
• Vérification des erreurs
• Dans les routeurs à grande vitesse qques
  microsecondes max
• File dattente
• Temps d'attente avant la transmission sur le lien
  de sortie
• Dépend du niveau de congestion du routeur (nombre
  de paquets dans la file)
• Ce délai est très variable (qques microsec à
  qques ms)

72
Délais dans les réseaux à commutation de paquets

• Délai de Propagation
• d Longueur du lien
• s vitesse de propagation (2x108 m/s à 3x108
  m/s )
• Dépend du médium physique
• Délai de propagation d/s

• Délai de Transmission
• R Bande passante (bps)
• L taille des paquets (bits)
• Délai de transmission L/R

Note s et R sont totalement différents !
73
Delai dattente

• Le plus complexe (et intéressant !)
• R bande passante (bps)
• L Taille des paquets (bits)
• ? Taux darrivée des paquet

Intensité de trafic L?/R

• L?/R 0 Délai moyen dattente faible
• L?/R -gt 1 Les délais deviennent importants
• L?/R gt 1 entrée plus rapide que la sortie, file
  instable

74
Perte de paquets

• Les files d'attente ont une capacité limitée
• Lorsque le buffer d'un routeur est plein, les
  nouveaux paquets qui arrivent sont rejetés, donc
  perdus
• Les paquets perdus peuvent être retransmis par
  l'application ou par le protocole de transport
• La proportion de paquets perdus augmente avec
  l'intensité du trafic
• Les performances d'un nud sont mesurées
• En terme de délai
• mais aussi en terme de probabilité de perte de
  paquets

75
Délai de bout-en-bout

• Jusqu'ici, délai nodal étudié
• Délai de bout-en-bout de la source à la
  destination
• Si le réseau n'est pas congestionné et que les
  paquets traversent Q-1 routeurs
• D end2end Q (d proc d trans d proc)

76
Plan

• Bordure du réseau
• Applications
• Terminaux
• Protocoles de transport de bout-en-bout
• Cur du réseau
• Routeurs
• Liens physiques
• Délais et pertes dans les réseaux à commutation
  de paquets
• Backbones Internet, NAPs et ISPs

77
Structure Internet réseau de réseaux

• Globalement hiérarchique
• ISP locaux
• Se connectent aux ISPs régionaux
• ISPs régionaux
• Se connectent aux NBPs
• National/International Service providers (NSPs)
• NBP (National Backbone Provider)
• e.g. BBN/GTE, Sprint, ATT, IBM, UUNet
• Connectent les réseaux ensemble de façon privée
  ou via un réseau public
• Les NSPs doivent être connectés entre eux par des
  NAPs (Network Access Points)

regional ISP
NSP B
NSP A
regional ISP
78
NSP

• Location de fibre optique à 45 Mbps entre les
  côtes est et ouest des US 150 000/mois
• 300 000/an pour que qu'un NAP le relie à
  d'autres NSPs
• Un NSP gagne de l'argent grâce aux ISPs régionaux
  qui sont connectés à lui
• Montant dépend de la bande passante de la
  connexion entre l'ISP et le NSP

79
ISPs régionaux et locaux

• ISP régional
• Réseau complexe de routeurs et de liens de
  transmission
• Connecté à un NSP ou directement à un NAP
• Peut être connecté au backcone Internet en
  plusieurs points
• Couvre ses frais grâce aux ISPs locaux
• Les terminaux se connectent à un ISP local
• Universités, corporations , etc.
• N'importe qui peut devenir un ISP local !

80
NBP
e.g. dorsale du réseau américain BBN/GTE
81
Plan

• Bordure du réseau
• Applications
• Terminaux
• Protocoles de transport de bout-en-bout
• Cur du réseau
• Routeurs
• Liens physiques
• Délais et pertes dans les réseaux à commutation
  de paquets
• Backbones Internet, NAPs et ISPs