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Chapitre 1:
    Interconnexion et routage



1          Dr. M. Jarraya, Institut Supérieur d'Informatique
Introduction
Un réseau informatique est une interconnexion d’un ensemble
d’équipements permettant l’échange d’information entre les terminaux
(généralement des PC).

L’interconnexion peut être :
   Câblée (réseau filaire)

   Sans fil (réseau Wifi, Wimax, UMTS, GSM,etc).

Les équipements d’interconnexion peuvent être :
   Niveau 1: répéteur, concentrateur (couche physique)

   Niveau 2: pont, commutateur (couche liaison de données)

   Niveau 3 : Routeur, commutateur (couche réseau)

                                                                2
Introduction
L’administration des réseaux informatiques comprend :
   La mise en place des équipements si c’est nécessaire (équipe spécialisée
   pour l’installation).

   La configuration des équipements d’interconnexion (au-delà du niveau 2).

   Mise en place de stratégies pour la sécurité d’accès :
       Interne (réseau local)
       Externe (accès à travers le réseau WAN)

   La gestion réseau :
       Supervision de l’activité des équipements réseau (continuité du
        service)
       Gestion de performance (qualité du service)
                                                                          3
Introduction
De nos jours, les concepteurs de réseaux tendent à délaisser les ponts
et les concentrateurs au profit des commutateurs et des routeurs

Ethernet est l'architecture LAN la plus répandue utilisée pour
transporter des données entre les unités d'un réseau

Le média Ethernet utilise un mode de broadcast de trames de données
pour transmettre et recevoir des données entre tous les nœuds du
média partagé




                                                                   4
Le mode Ethernet half-duplex
Ethernet est fondé sur une
technologie half-duplex
Chaque hôte Ethernet vérifie le
réseau pour savoir si des
données sont en cours de
transmission avant de
transmettre des données
supplémentaires
Lorsqu'une collision se produit,
l'hôte qui détecte la collision en
premier envoie un signal de
bourrage
                                     5
Le mode Ethernet full-duplex
permet de transmettre un paquet et d'en recevoir un autre
simultanément qui nécessitent l'utilisation d'un câble contenant deux
paires de fils et d'une connexion commutée entre chaque nœud.

Cette connexion est considérée comme une connexion point à point et
s'effectue sans collision

Comme les deux nœuds peuvent transmettre et recevoir en même
temps, il n'y a pas de négociation pour l'obtention de la bande
passante

Le mode Ethernet full duplex offre 100 % de la bande passante dans
les deux directions
                                                                  6
La segmentation LAN
Un réseau peut être divisé en unités plus petites appelées segments

Chaque segment utilise le mode d'accès CSMA/CD et assure le trafic
entre les utilisateurs sur le segment

La division du réseau en plusieurs segments permet à un
administrateur réseau de réduire la congestion réseau à l'intérieur de
chaque segment

Dans un LAN Ethernet segmenté, les données échangées entre les
segments sont transmises sur la backbone du réseau en empruntant un
pont, un routeur ou un commutateur

La segmentation permet d’isoler le trafic entre les segments et
augmenter la bande passante disponible                             7
La segmentation LAN




                      8
La segmentation avec les
             commutateurs
Un commutateur peut
segmenter un LAN en
microsegments, qui sont des
segments à hôte unique

Cela a pour effet de créer des
domaines sans collision à partir
d'un grand domaine de collision




                                   9
La commutation LAN
Il existe deux méthodes pour effectuer la commutation des trames de
données : la commutation de couche 2 et la commutation de couche 3

La commutation est un processus qui consiste à prendre une trame entrante
sur une interface et à l'acheminer par une autre interface

Les routeurs utilisent la commutation de couche 3 pour acheminer un paquet

les commutateurs utilisent la commutation de couche 2 pour acheminer les
trames

Dans le cas de la commutation de couche 2, les trames sont commutées en
fonction des adresses MAC

Dans le cas de la commutation de couche 3, les trames sont commutées
selon les informations de couche réseau
                                                                       10
La commutation LAN
La commutation de couche 2 crée et met à jour une table de
commutation qui consigne les adresses MAC associées à chaque port ou
interface

Si le commutateur de couche 2 ne sait pas où envoyer la trame, il
l'envoie par tous ses ports au réseau pour connaître la bonne
destination

Lorsque la réponse est renvoyée, le commutateur prend connaissance
de l'emplacement de la nouvelle adresse et ajoute les informations à la
table de commutation


                                                                    11
Comment un commutateur prend-il
  connaissance des adresses ?
Un commutateur Ethernet peut apprendre l'adresse de chaque unité
sur le réseau en lisant l'adresse d'origine de chaque paquet transmis
et en enregistrant le port par lequel la trame est entrée dans le
commutateur

Le commutateur ajoute alors ces informations à sa base de données
d'acheminement

Lors de la lecture d'une source qui ne se trouve pas dans la mémoire
associative, elle est enregistrée et stockée en vue d'une consultation
ultérieure.

Les adresses qui ne sont pas consultées durant une période
déterminée sont éliminées de la liste.                              12
Comment un commutateur prend-il
  connaissance des adresses ?




                              13
Les différents types de routage

Routage statique:

   Les tables de routages sont configurées d’une manière statique par

   l’administrateur réseau (utilisé pour les petits réseaux : rapidité)

   Les routes ne peuvent changer que par intervention de l’administrateur

   Routage dynamique

   Les routes changes périodiquement par les algorithmes de routages

   appliqués (utilisé pour les grands réseaux : fiabilité)

   Les routes sont adaptatives selon l’état de connexion et le coût des

   liaisons
                                                                          14
Routage statique




                   15
Routage statique




                   16
Routage statique




Router (config) # ip route réseau [masque] {adresse | interface} [distance]




                                                                        17
Routage statique par défaut




Router (config) # ip default network numéro de réseau
Permet de réduire les entrées dans la table de routage
                                                         18
Routage dynamique (adaptatif)




                            19
Routage dynamique (adaptatif)




                            20
Systèmes de routage interne de
               l’Internet
Connus par Interior Gateway Protocols (IGP)

Les protocoles les plus utilisés :

   RIP: Routing Information Protocol

   OSPF: Open Shortest Path First

   BGP : Border Gateway Protocol

   IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (Cisco proprietary)




                                                                 21

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  • 1. Chapitre 1: Interconnexion et routage 1 Dr. M. Jarraya, Institut Supérieur d'Informatique
  • 2. Introduction Un réseau informatique est une interconnexion d’un ensemble d’équipements permettant l’échange d’information entre les terminaux (généralement des PC). L’interconnexion peut être : Câblée (réseau filaire) Sans fil (réseau Wifi, Wimax, UMTS, GSM,etc). Les équipements d’interconnexion peuvent être : Niveau 1: répéteur, concentrateur (couche physique) Niveau 2: pont, commutateur (couche liaison de données) Niveau 3 : Routeur, commutateur (couche réseau) 2
  • 3. Introduction L’administration des réseaux informatiques comprend : La mise en place des équipements si c’est nécessaire (équipe spécialisée pour l’installation). La configuration des équipements d’interconnexion (au-delà du niveau 2). Mise en place de stratégies pour la sécurité d’accès :  Interne (réseau local)  Externe (accès à travers le réseau WAN) La gestion réseau :  Supervision de l’activité des équipements réseau (continuité du service)  Gestion de performance (qualité du service) 3
  • 4. Introduction De nos jours, les concepteurs de réseaux tendent à délaisser les ponts et les concentrateurs au profit des commutateurs et des routeurs Ethernet est l'architecture LAN la plus répandue utilisée pour transporter des données entre les unités d'un réseau Le média Ethernet utilise un mode de broadcast de trames de données pour transmettre et recevoir des données entre tous les nœuds du média partagé 4
  • 5. Le mode Ethernet half-duplex Ethernet est fondé sur une technologie half-duplex Chaque hôte Ethernet vérifie le réseau pour savoir si des données sont en cours de transmission avant de transmettre des données supplémentaires Lorsqu'une collision se produit, l'hôte qui détecte la collision en premier envoie un signal de bourrage 5
  • 6. Le mode Ethernet full-duplex permet de transmettre un paquet et d'en recevoir un autre simultanément qui nécessitent l'utilisation d'un câble contenant deux paires de fils et d'une connexion commutée entre chaque nœud. Cette connexion est considérée comme une connexion point à point et s'effectue sans collision Comme les deux nœuds peuvent transmettre et recevoir en même temps, il n'y a pas de négociation pour l'obtention de la bande passante Le mode Ethernet full duplex offre 100 % de la bande passante dans les deux directions 6
  • 7. La segmentation LAN Un réseau peut être divisé en unités plus petites appelées segments Chaque segment utilise le mode d'accès CSMA/CD et assure le trafic entre les utilisateurs sur le segment La division du réseau en plusieurs segments permet à un administrateur réseau de réduire la congestion réseau à l'intérieur de chaque segment Dans un LAN Ethernet segmenté, les données échangées entre les segments sont transmises sur la backbone du réseau en empruntant un pont, un routeur ou un commutateur La segmentation permet d’isoler le trafic entre les segments et augmenter la bande passante disponible 7
  • 9. La segmentation avec les commutateurs Un commutateur peut segmenter un LAN en microsegments, qui sont des segments à hôte unique Cela a pour effet de créer des domaines sans collision à partir d'un grand domaine de collision 9
  • 10. La commutation LAN Il existe deux méthodes pour effectuer la commutation des trames de données : la commutation de couche 2 et la commutation de couche 3 La commutation est un processus qui consiste à prendre une trame entrante sur une interface et à l'acheminer par une autre interface Les routeurs utilisent la commutation de couche 3 pour acheminer un paquet les commutateurs utilisent la commutation de couche 2 pour acheminer les trames Dans le cas de la commutation de couche 2, les trames sont commutées en fonction des adresses MAC Dans le cas de la commutation de couche 3, les trames sont commutées selon les informations de couche réseau 10
  • 11. La commutation LAN La commutation de couche 2 crée et met à jour une table de commutation qui consigne les adresses MAC associées à chaque port ou interface Si le commutateur de couche 2 ne sait pas où envoyer la trame, il l'envoie par tous ses ports au réseau pour connaître la bonne destination Lorsque la réponse est renvoyée, le commutateur prend connaissance de l'emplacement de la nouvelle adresse et ajoute les informations à la table de commutation 11
  • 12. Comment un commutateur prend-il connaissance des adresses ? Un commutateur Ethernet peut apprendre l'adresse de chaque unité sur le réseau en lisant l'adresse d'origine de chaque paquet transmis et en enregistrant le port par lequel la trame est entrée dans le commutateur Le commutateur ajoute alors ces informations à sa base de données d'acheminement Lors de la lecture d'une source qui ne se trouve pas dans la mémoire associative, elle est enregistrée et stockée en vue d'une consultation ultérieure. Les adresses qui ne sont pas consultées durant une période déterminée sont éliminées de la liste. 12
  • 13. Comment un commutateur prend-il connaissance des adresses ? 13
  • 14. Les différents types de routage Routage statique: Les tables de routages sont configurées d’une manière statique par l’administrateur réseau (utilisé pour les petits réseaux : rapidité) Les routes ne peuvent changer que par intervention de l’administrateur Routage dynamique Les routes changes périodiquement par les algorithmes de routages appliqués (utilisé pour les grands réseaux : fiabilité) Les routes sont adaptatives selon l’état de connexion et le coût des liaisons 14
  • 17. Routage statique Router (config) # ip route réseau [masque] {adresse | interface} [distance] 17
  • 18. Routage statique par défaut Router (config) # ip default network numéro de réseau Permet de réduire les entrées dans la table de routage 18
  • 21. Systèmes de routage interne de l’Internet Connus par Interior Gateway Protocols (IGP) Les protocoles les plus utilisés : RIP: Routing Information Protocol OSPF: Open Shortest Path First BGP : Border Gateway Protocol IGRP: Interior Gateway Routing Protocol (Cisco proprietary) 21

Notes de l'éditeur

  1. L ’unité centrale communique principalement avec la mémoire vive (RAM) pour lire ou écrire des informations. Ces dernières sont organisées sur plusieurs segments de la mémoire. Une information dans la mémoire est spécifiée par son adresse qui est unique. Quand l ’unité centrale veut lire (resp écrire) une information de la mémoire (resp dans la mémoire) elle doit communiquer sur le bus d ’adresse l ’adresse de la case mémoire de la quelle (resp vers la quelle) l ’information va être téléchargée (resp stockée). L ’information passe par un bus de donnée. La mémoire est reliée à deux registres de l ’unité centrale : un registre d ’adresse via le bus d ’adresse et un registre de donnée via le bus de donnée.