1. Cours réseaux informatiques
Dr. Ouni sofiane
1

2. 2

3. Chapitre 1
Rappel des
Concepts des réseaux
3

4. 1. Définition des réseaux
informatiques
• Un réseau informatique (computer
network) est un système de
communication (ensemble matériel +
logiciel) qui permet à un ensemble
d’ordinateurs (au sens large)
d’échanger de l’information
• L’échange d’information n’est pas une
finalité en soi. Les réseaux servent
avant tout à réaliser des services 4

5. 2.• Caractéristiques des réseaux
Zone de couverture géographique (des
communications):
– LAN (Local Area Network) : Réseaux Locaux, ≈≤ 1Km, comme
Ethernet, WiFi
• LAN filaire
• WLAN (Wireless LAN) : réseaux locaux sans fil WIFI , Quelques
centaines de mètres
• PAN (Personal Area Network) : interconnexion d’équipements ,
bluetooth, quelques mètres
– WAN (Wide Area Network) : Réseaux à grande distance, > 1Km,
un pays, toute la planète, comme Internet (réseau des réseaux).
Les WAN assure la connexion des réseaux LAN.
– MAN (Metropolitan Area Networks): Réseaux métropolitains,
Intermédiaires entre LAN et WAN - qq dizaines de km, ville ou
région, comme WIMAX (60Km)
• Débit (nombre de bits transmis par seconde)
– LAN : 100Mbits/s, 1Gbits/s, 10Gbits/s 5
– WAN : 54Kbits/s, 128Kbits/s, 256Kbits/s,512kbits/s, 1Mbits/s …

6. Caractéristiques
des réseaux
• Support de transmission des données
– LAN : paires torsadés(RJ45), fibre optique, onde
radio ,…
– WAN : ligne téléphonique, satellite, câble, Ligne
spécialisée,…
6

7. Caractéristiques des réseaux
• Équipements d’interconnexion :
– LAN : Hub (concentrateur), switcher
(commutateur) ,…
– WAN : Routeur, Modem,…
7

8. Caractéristiques des réseaux
• une hiérarchie Modem puis routeur, puis des
switchers, puis des Hubs, puis des
ordinateurs
Réseaux
distants :
WAN
Réseaux
Locaux : LAN
8

9. Caractéristiques des réseaux
Type de liaisons entre Équipements
réseaux
• Liaison directe : sans commutation
– point à point : entre deux équipements (ordinateurs)
– accès multiple : Plusieurs ordinateurs utilisant
un même support de transmission
• Liaison commutée : utilisation des 9
équipements de commutation

10. Caractéristiques des réseaux
• Liaison directe : Point à Point
– point à point : modem, USB, port série,
câble croisé réseau (RJ45),…
USB
USB - port série
USB to RS232 (9-pin) Cable
Câble réseau : RJ45
10

11. Caractéristiques des réseaux
• Liaison directe : accès multiple
• Réseau en Bus utilisant le câble coaxiale
Connecteur en T et jonction coaxiale
• Réseau avec des HUB (concentrateurs): connecteur multipoints
Hub réseau RJ45 et BNC Hub réseau RJ45 et USB
11

12. Caractéristiques des réseaux
• Liaison commutée
– Le commutateur assure l’ouverture de lien avec d’autre
commutateur afin d’assurer l’acheminement des
communications
D A
Commutateur (switcher)
C
B
12

13. 3. Les services Internet
– le courrier électronique (mail)
– le transfert de fichiers (ftp)
– l’accès à distance (telnet)
– l’accès au World Wide Web
– les services utilisant le Web :
documentation, commerce électronique,
… 13

14. le courrier électronique
(email)
• L'e-mail permet non seulement d'envoyer des
textes, mais toutes sortes de fichiers
(programmes, images, vidéos, sons), sous la
forme de pièces jointes (attachements).
14

15. le courrier électronique (email) :
architecture
15

16. le courrier électronique (email) :
paramétrage
16

17. le courrier électronique (email) :
paramétrage
Informations sur l'utilisateur:
Votre nom: votre nom complet.
Adresse de messagerie: votre adresse e-mail
Informations sur le serveur:
Serveur de courrier entrant (POP3):
Serveur de courrier sortant (SMTP):
Informations de connexion:
Nom d'utilisateur: votre nom d'utilisateur
17
Mot de passe: votre mot de passe pour l'émail

18. FTP (File Transfer
Protocol) : Transfert de
fichiers
FTP (File Transfer Protocol) est le premier outil
qui a été mis à la disposition des utilisateurs
pour échanger des fichiers sur Internet.
En utilisant FTP, vous serez clients d'un modèle
client/serveur et vous vous adresserez à un
serveur. En effet, en quelques clics, vous
pourrez télécharger la dernière version d'un
logiciel ou inversement, vous pouvez mettre à
la disposition des utilisateurs des fichiers ou
18
des logiciels que vous avez créés.

19. FTP : interface navigateur
19

20. FTP : architecture
20

21. Telnet
• Telnet (TErminal NETwork ou
TELecommunication NETwork, ou
encore TELetype NETwork) : Désigne
un protocole et une application qui
permet de travailler sur un ordinateur à
distance.
21

22. Telnet : connexion
pouvoir connecter au serveur TELNET il faut :
• Lancer la commande TELNET à partir d'un client TELNET
• Donner le nom ou l'adresse IP de la machine serveur TELNET, le
nom de compte d'utilisateur et le mot de passe
• Le serveur va faire la vérification de ces informations
• Les droits d'exécuter des commandes dépendent des droits de
compte d'utilisateur
• La connexion est faite, si l'authentification de client est bien réussite,
le client peut maintenant saisir une ligne de commande
• Le serveur reçoit cette ligne de commande et l'exécute. Le résultat
de l'exécution sera ensuite affiché à l'écran de la machine Client.
• EXIT est la commande pour quitter le client TELNET.
22

23. Telnet : utilisation
• Accès à une machine distante pour lire et
écrire des fichier à distance
• Accès à un serveur distante pour
exécuter des applications : simulateur de
phénomènes physiques …
• Accès distant à un serveur email
• Accès distant pour configurer un
équipement réseaux : routeur, …
23

24. Telnet : utilisation pour
configuration routeur ADSL
24

25. Telnet : utilisation pour
configuration routeur ADSL
25

26. Telnet : utilisation pour
configuration routeur ADSL
26

27. World Wide Web
• Le World Wide Web, littéralement la « toile
(d'araignée) mondiale », communément appelé le
Web, parfois la Toile ou le WWW, est un système
hypertexte public fonctionnant sur Internet et qui
permet de consulter, avec un navigateur, des pages
mises en ligne dans des sites.
27

28. World Wide Web
Page web : est un document pouvant contenir
du texte, des images, du son, ... et des liens
vers d'autres documents.
Exemple : http://crb.ulco.free.fr/c2i/site
Site web :est un ensemble de pages web
reliées entre elles par des liens hypertextes.
Serveur web : est un ordinateur hôte qui
contient des pages web et les met à la
disposition du net.
28

29. World Wide Web :
navigateur
La barre d'adresse :
• C'est dans cette zone que vous taperez
l'adresse URL (Uniform Resource Locator) du
site à afficher.
• Le préfixe http:// se rajoute automatiquement. Il
désigne la nature du protocole de
communication entre le serveur web et le
navigateur : Hyper Text Transfert Protocol.
• Si l'échange de données est crypté, on utilisera
le protocole http sécurisé https:// (site
sécurisé). 29

30. World Wide Web :
architecture
30

31. 4. Évolution d’Internet
31

32. Évolution d’Internet
32

33. Applications Multimédia sur
Internet : Vidéo avec WebCAM
• Vidéo surveillance
• Visualisation de place
principale dans les villes
• Communication audio visuel
Augustine au sud de l’Alaska en Eruption : WebCam du
Volcan
33

34. Applications Multimédia sur
Internet : Vidéo avec WebCAM
• Communication avec voix et vidéo
entre deux utilisant :
– WebCam
– Une connexion Internet
– Logiciel de visualisation temps réel : skype,
…
34

35. Applications Multimédia sur
Internet : Vidéo conférence
35

36. Téléphonie sur Internet
• Voix sur IP (aussi connu sous le nom de VoIP,
Téléphonie sur IP, téléphonie Internet) fait
référence à la technologie qui permet de router les
conversations vocales sur Internet ou un réseau
informatique
36

37. Téléphonie sur Internet
• Il y a deux types de téléphones :
– Téléphone IP, fonctionne sur le réseaux informatique
– Téléphone classique se connectant au réseau
téléphonique
• On peut passer du réseaux Internet au réseau
téléphonique et vise versa
37

38. 5. Évolution d’Internet:
réseaux mobiles
• Réseaux mobiles : réseaux sans fil,
réseaux GSM,GPRS, UMTS…
38

39. Réseaux sans fil : WiFi
• Connexion à Internet via un routeur ADSL
sans fil
• Impression sans fil sans câble imprimante
• Utilisation des ressources (partage de fichier,
disque, lecteur CD…) d’une machine distante
sans câble.
39

40. GSM, GPRS : BTS
• La «Base Transceiver Station » (BTS) est
l’équipement terminal du réseau vers les
téléphones portables
• Une BTS est un groupement d’émetteurs et de
récepteurs fixes.
• Elle échange des messages avec les stations
mobiles présentes dans la cellule qu’elle BTS
contrôle.
40

41. GSM, GPRS :
architecture
• BSC « Base Station Controller » contrôleur des BTS
• BSC assure l’acheminement des communications
d’autres zones
• MSC « Mobile Switching Centre » assure
l’interconnexion vers le réseaux téléphonique (fixe).
41

42. Web sur mobile : WAP
• WAP : Wireless Application Protocol.
Protocole normalisé permettant l'accès
à l'Internet à partir d'un téléphone
portable.
Exemple www.awt.be
en Windows mobile
42

43. Évolution des réseaux mobiles
43

44. 4.5. Convergence des réseaux
44

45. Évolution des réseaux : débit et
technologie
45

46. 6. Concepts de base des
réseaux
à partir d’exemple de
Requête
WEB
46

47. Comment fonctionne un
réseau ?
47

48. Comment fonctionne un réseau
?
48

49. Comment fonctionne un
réseau ?
49

50. Comment fonctionne un
réseau ?
50

51. 6. Notions de protocole
51

52. Notions de protocole
52

53. 53

54. Les protocoles de l’Internet
54

55. Les protocoles normalisés de l’ISO
(International Standards Organisation)
Open Systems Interconnection (OSI) 7
6
5
4
3
2
1
55

56. 56

57. OSI Reference Model (Condensed Information)
57

58. 58

59. 59

60. Internet Protocols
FTP RFC SNMP NFS RPC
959
Telnet SMTP RIP Routing protocols BGP
DNS OSPF IGRP EIGRP
RFC 854 RFC 821 RFC 1058
RFC 1035
ICMP
TCP RFC 793 UDP RFC 768 RFC 792
IP RFC 791
ARP RFC 826 X.25
PPP HDLC SLIP LAPB
Ethernet/IEEE 802.3
LAN
Public telephone network
60

61. 61

62. 62

63. 63

64. 64

65. 65

66. 66

67. 67

68. 68

69. 69

70. 70

71. 71

72. Internet
72

73. 73

74. The OSI Reference Model
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
Layer Layer
Network Network
Layer Layer
Data Link Data Link
Layer Layer
Physical Physical
Layer Layer
74

75. The Physical Layer Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
Layer Layer
Network
Layer
Specifies
Network
Layer
electrical
Data Link Data Link
Layer connectionLayer
Physical Physical
Layer Layer
75

76. The Physical Layer Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
Layer Layer
Network Network
Layer Layer
Amplification
Regeneration
Data Link Data Link
Layer Layer
Physical Physical
Hub
Layer Layer
76

77. The Data Link Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
DelineationLayer
Layer
Address
Error
of
Network Formatting
DetectionNetwork
Layer Data Layer
Data Link Data Link
Layer Layer
Physical Physical
Layer Layer
77

78. The Data Link Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
Layer Layer
Network Network
Layer Layer
Data Link Bridge Data Link
Layer & Switch Layer
Physical Physical
Layer Layer
78

79. The Network Layer Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport
Layer
End to end Layer
Transport
routing
Network Network
Layer Layer
Data Link Data Link
Layer Layer
Physical Physical
Layer Layer
79

80. The Network Layer Connection
Application Application
Layer Layer
Presentation Presentation
Layer Layer
Session Session
Layer Layer
Transport Transport
Layer Layer
Network Route Network
Layer r Layer
Data Link Data Link
Layer Layer
Physical Physical
Layer Layer
80

81. 81

82. source
message M application
Encapsulation
segment Ht M transport
Datagram Hn Ht M network
(packet)
Frame Hl Hn Ht M link
(trame) physical
Hl Hn Ht M link Hl Hn Ht M
physical
switch
destination Hn Ht M network Hn Ht M
M application
Hl Hn Ht M link Hl Hn Ht M
Ht M transport physical
Hn Ht M network
Hl Hn Ht M link router
physical
82

83. 83

84. Chapitre 2:
Architecture physique des réseaux
et transmission
84

85. 85

86. 86

87. (DCE)
(DTE)
87

88. 88

89. 89

90. 90

91. Normalisation des jonctions
91

92. 92

93. 93

94. Jonction V24
94

95. Jonction V24
95

96. Jonction V24
96

97. 97

98. 98

99. Jonction V24
99

100. 100

101. 101

102. 102

103. 103

104. 104

105. 105

106. 106

107. 107

108. 108

109. 109

110. Ethernet Encoding
Manchester Encoding
110 110

111. 111

112. 112

113. 113

114. 114

115. 115

116. 116

117. 117

118. Media de transmission
• Spécifications des câbles : il est important de tenir
compte des considérations suivantes liées aux
performances:
– À quelles vitesses la transmission de données. Le type de
conduit utilisé influence la vitesse de transmission.
– Les transmissions doivent-elles être numériques ou
analogiques ? La transmission numérique ou à bande de
base nécessite des types de câble différents de ceux utilisés
pour la transmission analogique ou à large bande.
– Quelle distance un signal peut-il parcourir avant que
l'atténuation n'affecte la transmission ? Si le signal est
dégradé, les équipements réseau ne peuvent ni le recevoir
ni l'interpréter. La dégradation est directement liée à la
distance parcourue par le signal et au type de câble utilisé
118

119. spécifications pour Ethernet : IEEE,
ITU, EIA
Les spécifications Ethernet suivantes se rapportent au type de
câble: 10BaseT , 10Base5 , 10Base2
10BaseT indique une vitesse de transmission de 10 Mbits/s.
La transmission est du type à bande de base ou interprétée
numériquement. La lettre T indique une paire torsadée.
119

120. Câble Coaxiale
Un câble coaxial présente plusieurs avantages pour les réseaux locaux. Il peut
couvrir des distances plus longues que les câbles à paires torsadées blindées
(STP), à paires torsadées non blindées (UTP) ou ScTP (screened twisted pair).
La taille du câble est un paramètre important. L'installation d'un câble coaxial
est plus onéreuse que celle d'un câble à paires torsadées. Les câbles Ethernet
épais ne sont presque plus utilisés ; ils sont désormais réservés à des 120
installations spécifiques.

121. Câble à paires torsadées blindées
(STP)
Le câble à paires torsadées blindées allie les techniques de blindage,
d'annulation et de torsion des fils. Chaque paire de fils est enveloppée dans
une feuille métallique et les deux paires sont enveloppées ensemble dans un
revêtement tressé ou un film métallique.
L'isolation et le blindage augmentent considérablement la taille, le poids et le coût
121
du câble

122. Câble à paires torsadées non
blindées (UTP)
Le câble à paires torsadées non blindées (UTP) est un média constitué de quatre
paires de fils. Chacun des huit fils de cuivre du câble est protégé par un matériau
isolant. De plus, les paires de fils sont tressées entre elles. Ce type de câble
repose uniquement sur l'effet d'annulation produit par les paires torsadées pour
limiter la dégradation du signal due aux interférences électromagnétiques et radio.
La norme TIA/EIA-568-B.2 comprend des spécifications liées aux performances
122
des câbles .

123. Médias optiques
123

124. 124

125. • Les connecteurs les plus fréquemment utilisés
sont les connecteurs SC (Subscriber Connector)
pour la fibre multimode, et les connecteurs ST
(Straight Tip) pour la fibre monomode
125

126. 126

127. 127

128. 128

129. 129

130. Médias sans fil
130

131. Connexion d’un ordinateur au sans fils
131

132. • Pour résoudre le problème d'incompatibilité, un point d'accès
est généralement installé pour servir de concentrateur central
dans le mode infrastructure des LAN sans fil. Le point
d'accès est relié par câble au réseau local câblé pour fournir
un accès Internet et la connectivité au réseau câblé. Les
points d'accès sont équipés d'antennes et fournissent la
connectivité sans fil sur une zone donnée appelée cellule.
La dimension d'une cellule dépend de la structure de
l'emplacement dans lequel le point d'accès est installé, outre
la taille et la puissance des antennes. Elle est généralement
comprise entre 91,44 et 152,4 mètres 132

133. Infrastructure sans fils à plusieurs points
d’accès
• Pour desservir des zones plus vastes, il est possible d'installer plusieurs
points d'accès avec un degré de chevauchement permettant le
«roaming» entre les cellules. Dans de nombreux réseaux de points
d'accès, le chevauchement est important pour permettre le déplacement
des équipements au sein du LAN sans fil. Un chevauchement de 20 à
30 % est souhaitable. Comme ce pourcentage favorise le «roaming»
entre les cellules, l'activité de déconnexion et de reconnexion peut se
produire en toute transparence sans interruption de service.
133

134. 134

135. Le câble reliant le port du commutateur au port de la carte réseau de
l'ordinateur est un câble droit.
135

136. Le câble reliant un port de commutateur à l'autre est un câble croisé.
136

137. 137

138. 138

139. certification TIA/EIA-568-B
• Le bruit est toute énergie électrique dans un câble de
transmission qui rend difficile, pour le récepteur,
l’interprétation des données venant de l’émetteur. La
certification TIA/EIA-568-B exige désormais que les
câbles soient testés pour différents types de bruits.
139

140. 140

141. Normes IEEE sur les caractéristiques de câblage
141

142. Connecteur BNC
142

143. RJ45
143

144. 144

145. Fibre optique
Valise de raccordement à froid pour
connecteur ST ou SC Outillage
Pince à dénuder 3 diamètres, 250, 900µm et 3mm
Pince à kevlar
Pince a sertir
Colle
Ensemble de tubes de colle Epoxy
Opticure Anaerobic Adhesive
accessoire de mélange pour Epoxy
Seringue et aiguille
Polissage
plaque de travail en verre
plateau de caoutchouc
Disques de polissage : SC/FC & STbr> Silicon Carbide S
145

146. Normes IEEE sur les caractéristiques de
câblage
146

147. Conception LAN
147

148. Conception LAN
MDF : ((Main distribution facility) le répartiteur principal
IDF: (Intermediate distribution facility) Les locaux techniques secondaires
(appelés des répartiteurs intermédiaires)
HCC : horizontal cross-connect
VCC : interconnexion verticale (vertical cross-connect) permet d'interconnecter 148
les divers répartiteurs intermédiaires IDF au répartiteur principal MDF

149. Conception LAN
149

150. Conception LAN
150

151. Conception LAN
151

152. Conception LAN
152
Table de brassage

153. Conception LAN
153

154. HCC & VCC : Câblage horizontale
et verticale
154

155. HCC
155

156. HCC
Dans une topologie en étoile simple comportant un seul local technique, le
répartiteur principal MDF comprend un ou plusieurs tableaux d’interconnexions
horizontales (horizontal cross-connect ou HCC).
156

157. VCC
Une interconnexion verticale (vertical cross-connect ou VCC) permet
d'interconnecter les divers répartiteurs intermédiaires IDF au répartiteur principal
MDF. Un câblage en fibre optique est généralement utilisé car les câbles verticaux
dépassent souvent la limite des 100 mètres 157

158. 158

159. Chapitre 3 :
Réseaux Locaux
159

160. Chapitre 3 :
Local Area Networks
(LANs)
160

161. 161

162. Key Features of a LAN
• High throughput (débit élevé)
• Relatively low cost
• Limited to short distance
• Often rely on shared media (méduim
partagé)
• (fiabilité)
162

163. Star Topology
• Central component of network known
as hub
• Each computer has separate
connection to hub 163

164. Ring Topology
• No central facility
• Connections go directly from one
computer to another
164

165. Bus Topology
• Shared medium forms main
interconnect
• Each computer has a connection to the
medium 165

166. Example LAN : Ethernet
• Most popular LAN
• Widely used
• IEEE standard 802.3
• Several generations
– Same frame format
– Different data rates
– Different wiring schemes
166

167. IEEE 802.2 LAN/MAN
Standards
167

168. IEEE 802 Protocol Layers
168

169. LAN Protocol Data Units
169

170. Medium Access Control - Where
• Centralized
• Decentralized
170

171. Medium Access Control - How
• How
• Round Robin
– each station in turn is given opportunity to transmit
• Reservation
– time slots reserved for stream traffic
• Contention
– all stations compete for time as required - no control
171

172. MAC
172

173. Ethernet
173

174. 802.3 Ethernet and Fast Ethernet
• CSMA/CD
– If medium idle, transmit
– Else, wait until idle, then transmit
– If collision, transmit jamming signal
– Wait random time, transmit
174

175. MAC Rules and Collision Detection/
Backoff
175

176. CSMA/CD Operation
176

177. Types of Collisions
177

178. CSMA/CD - Protocol
1. If the medium is idle, transmit; otherwise
go to step 2
2. If the medium is busy, wait until it is free
and transmit immediately
3. If a collision is detected, transmit a
jamming signal and stop
4. Wait a random length of time and try
again
178

179. MAC Frame
64 <= length <= 1500 octets
179

180. Ethernet Frame Structure
Data:
Sending adapter encapsulates network
packet (≤1500B)
• Preamble:
• 7 bytes with pattern 10101010 followed by
one byte with pattern 10101011
• used to synchronize receiver, sender
clock rates
180

181. Ethernet Frame Structure
(more)
• Addresses: 6 bytes MAC
– if adapter receives frame with matching destination
address, or with broadcast address then pass to
network-layer
– otherwise, discard frame
• CRC: if CRC check fails then frame is dropped
181

182. Ethernet (Mac) Addressing
The MAC address consists of 12 hex digits (48 bits)
The first six digits (assigned by the IEEE) represent the Organizational
Unique Identifier (OUI) which identifies the manufacturer
The last six are assigned by the manufacturer and represent a unique
hardware ID number for the NIC 182

183. Ethernet Technologies 10BaseT and
100BaseT
• 10/100 Mbps rate; latter called “fast ethernet”
• T stands for Twisted Pair
• Nodes connect to a hub: “star topology”; 100
m max distance between nodes and hub
twisted pair
hub
183

184. 802.3 10 Mbps Physical Layer
184

185. 802.3 100BASE-T Physical
Layer Medium Alternatives
185

186. Interconnecting with hubs
• Multi-tier topology extends max distance between
nodes
• But individual segment collision domains become
one large collision domain
(causes transmission rate reduction)
• Can’t interconnect 10BaseT & 100BaseT
Backbone hub
≤100m ≤100m
≤100m
hub
hub hub
≤100m ≤100m
≤100m
186

187. Switch
• Link layer device
– Operate on Ethernet frames rather than
bits
– examines frame header and selectively
forwards frame based on MAC dest
address
– when frame is to be forwarded on
segment, uses CSMA/CD to access
segment
• transparent
– hosts are unaware of presence of switches
• plug-and-play, self-learning 187
– switches do not need to be configured

188. Forwarding
switch
1
2 3
hub
hub hub
• How do determine onto which LAN segment to
forward frame?
• Looks like a routing problem...
188

189. Switch: traffic isolation
• switch installation breaks subnet into LAN
segments
• switch filters packets:
– same-LAN-segment frames not usually
forwarded onto other LAN segments
– segments become separate collision
domains switch
collision
domain
hub
hub hub
189
collision domain collision domain

190. Institutional network
mail server
to external
network 1Gbps
router 1Gbps
web server
switch
IP subnet
100Mbps
100Mbps 100Mbps
hub
hub hub
100Mbps
100Mbps 100Mbps
190

191. Token Ring
191

192. Frame Transmission on a Ring
192

193. Token Ring Fundamentals
IEEE 802.5
• Stations take turns sending data:
– May transmit only during its turn and only one
frame during each turn
• Access method: “token-passing”
– A token is a placeholder frame
• Small “token” packet circulates on ring
• As token passes, transmitting station
changes token from “free” to “busy” and
follows token with data to be transmitted
193

194. Token Ring Operation
194

195. IEEE Standard 802.5
• • A standard for Token Ring
• • Ring consists of point-to-point links
• • Can be connected by twisted pair,
coax, and fibre optics
• • Typical data rate: 4 Mbps à 16Mbp
195

196. Token Ring LAN Implementation
196

197. MAU MAU
IBM Compatible
IBM Compatible
MAU MAU
IBM AS/400
197

198. IEEE 802.4 Token Bus
• Same technique as Token Ring but
implement in bus topology
• Because of complexity of implementation,
token bus is not a popular.
198

199. FDDI
• Fiber Distributed Data Interface
• 100 Mbps
• LAN and MAN application
• Use Token Ring technique
• Dual rings
• Mainly used for large span distance up to 200
km or for very high data rates
• Can connect up to 1000 stations
• 1 error in 2.5 x 1010 bits
199

200. FDDI Characteristics
Dual Counter-rotating Rings
Single-attached Single-attached
Concentrator Stations
Dual-attached Dual-attached
Concentrator Concentrator
• Max Size - 100 Km
• Max Nbr Stations - 500
200

201. Counter-rotating Ring (Self-healing)
201

202. Wireless networks
(Réseaux sans Fil)
202

203. 203

204. 204

205. 205

206. 206

207. Les Réseaux WAN
207

208. Chap 4 : WAN
208

209. Internetworking devices
Descending in increasing power and
complexity
• Hubs
• Bridges
• Switches
• Routers
209

210. Hubs
As seen earlier, a hub interconnects two or more workstations
into a local area network. A simple interconnecting device that
requires no overhead to operate.
When a workstation transmits to a hub, the hub immediately
resends the data frame out all connecting links.
A hub can be managed or unmanaged. A managed hub
possesses enough processing power that it can be managed from
a remote location.
Hubs continue to become smarter.
Some call any interconnection device in a LAN a hub!
210

211. Hubs connecting segments
211

212. Bridges
A bridge can be used to connect two similar LANs, such as two
CSMA/CD LANs.
A bridge can also be used to connect two closely similar LANs,
such as a CSMA/CD LAN and a token ring LAN.
The bridge examines the destination address in a frame and
either forwards this frame onto the next LAN or does not.
The bridge examines the source address in a frame and places
this address in a routing table, to be used for future routing
decisions.
212

213. Bridge interconnecting two identical LANs
213

214. A bridge interconnecting two CSMA/CD networks has
two internal port tables
214

215. Switches
.
It can interconnect two or more workstations, but like a bridge, it
observes traffic flow and learns.
When a frame arrives at a switch, the switch examines the
destination address and forwards the frame out the one necessary
connection.
•Workstations that connect to a hub are on a shared segment.
•Workstations that connect to a switch are on a switched
segment.
215

216. Workstations connected to a shared segment of a LAN
216

217. Workstations connected to a dedicated segment of a LAN
217

218. A Switch with Two Servers Allowing Simultaneous Access to
Each Server
218

219. A server with two NICs and two connections to a switch
219

220. Switch providing multiple access to an e-mail server
220

221. Routers (really specialized computers)
The device that connects a LAN to a WAN or a WAN to a WAN
(the INTERNET! – uses IP addresses).
A router accepts an outgoing packet, removes any LAN headers
(MAC addr) and trailers, and encapsulates the necessary WAN
headers (IP addr) and trailers.
Because a router has to make wide area network routing
decisions, the router has to dig down into the network layer of
the packet to retrieve the network destination address.
221

222. Routers
Thus, routers are often called “layer 3 devices”. They operate at
the third layer (IP), or OSI network layer, of the packet.
Routers often incorporate firewall functions.
222

223. Connections (in general)
Bridges for LANs and hubs.
Switches for LANs and workstations.
Routers for LANs and WANs (the Internet).
223

224. Linksys Router for Home
Network
224

225. source
message M application
Encapsulation
segment Ht M transport
datagram Hn Ht M network
frame Hl Hn Ht M link
physical
Hl Hn Ht M link Hl Hn Ht M
physical
switch
destination Hn Ht M network Hn Ht M
M application
Hl Hn Ht M link Hl Hn Ht M
Ht M transport physical
Hn Ht M network
Hl Hn Ht M link router
physical
225

226. Internet
226

227. An Internet According to TCP/IP
227

228. 228

229. IP Packet Format
229

230. • Version—Indicates the version of IP currently used.
• IP Header Length (IHL)—Indicates the datagram header length in 32-bit words.
• Type-of-Service—Specifies how an upper-layer protocol would like a current
datagram to be handled, and assigns datagrams various levels of importance.
• Total Length—Specifies the length, in bytes, of the entire IP packet, including
the data and header.
• Identification—Contains an integer that identifies the current datagram. This
field is used to help piece together datagram fragments.
• Flags—Consists of a 3-bit field of which the two low-order (least-significant) bits
control fragmentation. The low-order bit specifies whether the packet can be
fragmented. The middle bit specifies whether the packet is the last fragment in a
series of fragmented packets. The third or high-order bit is not used.
• Fragment Offset—Indicates the position of the fragment's data relative to the
beginning of the data in the original datagram, which allows the destination IP
process to properly reconstruct the original datagram.
• Time-to-Live—Maintains a counter that gradually decrements down to zero, at
which point the datagram is discarded. This keeps packets from looping endlessly.
• Protocol—Indicates which upper-layer protocol receives incoming packets after
IP processing is complete.
• Header Checksum—Helps ensure IP header integrity
230

231. • Source Address—Specifies the sending node.
• Destination Address—Specifies the receiving node.
• Options—Allows IP to support various options, such as security.
• Data—Contains upper-layer information.
231

232. IP Addressing
232

233. Global Addressing Scheme
• Specified by Internet Protocol
• In addition to physical address
(contained in NIC), each host is
assigned a 32-bit IP address.
233

234. Internet Addresses
• Each interface on the internet must have
a unique Internet Address, or IP
address.
• An IP address is a 32 bit number.
• Usually written using Dotted Decimal
Notation
• Example:
– 1000 1100 1111 1100 0000 1101 0010 0001
in binary
– 8C FC 0D 21 in hex
– 140.252.13.33 in dotted decimal 234

235. Dotted Decimal Notation
• Syntactic form used by IP software to
make the 32-bit form shorter and easier to
read
– Written in decimal form with decimal points
separating the bytes
235

236. Details of IP Addresses
• Assigned per interface, not per host, hence...
– Routers always have multiple IP addresses.
• Three kinds of IP Addresses
– unicast: destined for a single host
– broadcast: destined for all hosts on a local
net
(not all hosts on the “internet”)
– multicast:
destined for all hosts in a specific multicast
group.
• (We will concentrate for now on unicast
addresses) 236

237. IP Address Hierarchy
• 2-part IP address
– Prefix: identifies the physical network to
which the computer is attached – Network
number or id
– Suffix: identifies an individual computer on a
given physical network – Host id
• Unique address
– Netid assigned globally – Internet Assigned
Number Authority, IANA
– Hostid assigned locally
• How many bits for Netid and for Hostid?237

238. Classful IP addressing
• 5 different classes to cover the needs of
different types of organizations
– 3 primary classes: A, B, C
• Class type is determined by the first four
bits
– Netid and hostid have varying lengths,
depending on the class type and use byte
boundaries
• Classful IP addresses are self-identifying
• Maximum number of networks and
maximum number of hosts for each class? 238

239. Classes of IP Addresses
Class
7 bits 24 bits
A 0 netid hostid
14 bits 16 bits
B 10 netid hostid
21 bits 8 bits
C 1 10 netid hostid
28 bits
D 1110 multicast group id
27 bits
E 1 1110 (reserved for future use)
A: 0.0.0.0 to 127.255.255.255 D: 224.0.0.0 to 239.255.255.255
B: 128.0.0.0 to 191.255.255.255 E: 224.0.0.0 to 247.255.255.255
C: 192.0.0.0 to 239.255.255.255
239

240. Decimal representation and class
ranges of Internet addresses
240

241. Details of IP Addresses (continued)
• Assigned by a central authority
– the Network Information Center, or InterNIC
(rs.internic.net) assigns network id’s for the entire
internet.
– Local system administrator gets a network id from
the InterNIC, then assigned Id’s to individual
interfaces on each host.
• The hostid portion may be broken down by a
local system administrator into “subnet” and
“host”.
• Special case addresses:
241

242. 242

243. 243

244. 244

245. Network and Host Addresses
245

246. Summary of special IP
Prefix Suffix addresses
Type of Address Purpose______
All 0s All 0s This computer Used during bootstrap
Network All 0s Network Identifies a network
Network All 1s Directed broadcast broadcast on specified net
All 1s All 1s limited broadcast broadcast on local net
127 Any loopback testing
246

247. Routers and IP addresses
• An internet is composed of arbitrarily
many physical networks interconnected by
routers
– Each IP address specifies only one physical
network. What is the router’s address?
– Routers can have more than two interfaces,
therefore must be assigned one IP address
for each connection.
• An IP address identifies a connection
between a computer and a network, not a247

248. routers
248

249. Subnetting
• IP addressing has only two levels of
hierarchy
• Subnetting - Add another level to
address/routing hierarchy: subnetworks
249

250. Subnetting
• 3 levels of hierarchy: Netid, subnetid, hostid
• Subnets are visible only within the local site
• Masking: process that extracts address of physical
network from an IP address.
• Subnet masks define variable partition of host part of
Class A and B addresses
Class B Address
111111111111111111111111 00000000
Subnet Mask (255.255.255.0)
Network Number SubnetID HostID
Subnetted Address
250

251. Masking
To find network or subnetwork address, apply (perform AND)
the mask to the IP address
251

252. L'adresse 193.112.2.166 avec le masque 255.255.255.128 désigne la machine
numéro 38 du réseau 193.112.2.128 qui s'étend de 193.112.2.129 à
193.112.2.254 (plage de 126 adresses). Les adresses ont été converties en
base 2 :
252

253. 253

254. CIDR notation
• CIDR: Classless Inter-Domain Routing
• CIDR notation uses slash notation followed
by the size of the mask in decimal
example: 128.10.0.0/16
• CIDR mask
The mask tells you which bits count
– Suppose 10.10.9.3 wants to send to 10.10.10.9
• Are we on the same network?
• That depends on the mask
– If we are 10.10.10.10/24, then no
– If we are 10.10.10.10/22, then yes 254

255. Subnet Mask Conversions
Prefix Subnet Mask Prefix
Subnet Mask
Length Length
/1 128.0.0.0 /17 255.255.128.0 Decimal Octet Binary Number
/2 192.0.0.0 /18 255.255.192.0
/3 224.0.0.0 /19 255.255.224.0
/4 240.0.0.0 128 1000 0000
/20 255.255.240.0
/5 248.0.0.0 192 1100 0000
/21 255.255.248.0
/6 252.0.0.0 224 1110 0000
/22 255.255.252.0
/7 254.0.0.0 240 1111 0000
/23 255.255.254.0
/8 255.0.0.0 248 1111 1000
/24 255.255.255.0
/9 255.128.0.0 252 1111 1100
/25 255.255.255.128
/10 255.192.0.0 254 1111 1110
/26 255.255.255.192
/11 255.224.0.0 255 1111 1111
/27 255.255.255.224
/12 255.240.0.0 /28 255.255.255.240
/13 255.248.0.0 /29 255.255.255.248
/14 255.252.0.0 /30 255.255.255.252
/15 255.254.0.0 /31 255.255.255.254
/16 255.255.0.0 /32 255.255.255.255
255

256. Summary on IP addressing
• Virtual network needs uniform addressing
scheme, independent of hardware
• IP address:
– 32-bit number
– 5 classes: A, B, C, D, E
– specifies a connection between a computer
and a network
– Dotted decimal notation and CIDR notation
– Some special IP addresses
256

257. Network Layer
257

258. Network Layer
• Handles the movement of packet around
the network
• Routing of packets (routage des paquets)
• Internet Protocol
258

259. ARP
• L'Address resolution protocol (ARP,
protocole de résolution d'adresse) est un
protocole effectuant la traduction d'une
adresse de protocole de couche réseau
(typiquement une adresse IPv4) en une
adresse MAC (typiquement une adresse
ethernet).
259

260. ICMP
• Internet Control Message Protocol est
l'un des protocoles fondamentaux
constituant la suite de protocoles Internet.
Il est utilisé pour véhiculer des messages
de contrôle et d'erreur pour cette suite de
protocoles, par exemple lorsqu'un service
ou un hôte est inaccessible.
260

261. Ping
• Ping est le nom d'une commande
informatique (développée par Mike Muuss
) permettant d'envoyer une requête ICMP
'Echo' d'une machine à une autre
machine. Si la machine ne répond pas il
se peut que l'on ne puisse pas
communiquer avec elle.
261

262. IP Routing
trois types de routes :
• les routes correspondant à des réseaux directement
connectés: pour ces réseaux, le routeur peut acheminer
le paquet directement à la destination finale en faisant
appel au protocole de niveau 2 (Ethernet par exemple).
• les routes statiques, configurées en dur sur le routeur
par l'administrateur du réseau,
• les routes dynamiques, apprises d'un protocole de
routage dynamique dont le rôle est de diffuser les
informations concernant les réseaux disponibles.
262

263. 263

264. Transport layer
264

265. Transport layer
• Provides a flow of data between two
hosts.
• Two vastly different transport protocol
– UDP
– TCP 265

266. UDP
• User Datagram Protocol (mode datagram)
• Simple, datagram-oriented, transport layer
protocol.
• No reliability (non fiable)
266

267. UDP
267

268. TCP : Transmission Control
Protocol
• Connection based communication
(communcation basée connexion)
• Uses the IP layer service
• Provides reliable service (service fiable)
268

269. TCP - Transmission Control Protocol
• TCP is the protocol layer responsible for making sure that the commands and messages are
transmitted reliably from one application program running on a machine to another one on the
other machine
• A message is transmitted and then a positive acknowledgement is being waited for If the
positive acknowledgement does not arrive in a certain period of time, the message is
retransmitted
• Messages are numbered in sequence so that no one is being lost or duplicated;
Messages are delivered at the destination in the same order they were sent by the source
• If the text of a mail is too large, the TCP protocol will split it into several fragments called
“datagrams” and it makes sure that all the datagrams arrive correctly at the other end where
they are reassembled into the original message
• TCP can be viewed as forming a library of routines that many applications can use when they
need reliable network communication with an application on another computer
• TCP provides also flow control and congestion control
269

270. TCP Protocol Format
270

271. TCP
271

272. TCP Protocol Format
Source Port Destination Port
Sequence Number
Acknowledgment Number
Offset Reserv Flags(6) Window (16 bits)
Checksum (16) Urgent Pointer
Options(If any) Padding
Data (variable length)
0 4 10 16 24 31
272

273. • Source/Dest port: TCP port numbers to ID
applications at both ends of connection
• Sequence number: ID position in sender’s byte
stream
• Acknowledgement: identifies the number of
the byte the sender of this segment expects to
receive next
• Hlen: specifies the length of the segment
header in 32 bit multiples. If there are no
options, the Hlen = 5 (20 bytes)
• Reserved for future use, set to 0
• Code: used to determine segment purpose,
e.g. SYN, ACK, FIN, URG 273

274. • Window: Advertises how much data this
station is willing to accept. Can depend on
buffer space remaining.
• Checksum: Verifies the integrity of the TCP
header and data. It is mandatory.
• Urgent pointer: used with the URG flag to
indicate where the urgent data starts in the data
stream. Typically used with a file transfer abort
during FTP or when pressing an interrupt key in
telnet.
• Options: used for window scaling, SACK,
274
timestamps, maximum segment size etc.

275. 275

276. Establishing and closing TCP
Connections
SYN FIN
time ACK
SYN+ACK
FIN
ACK ACK
Open Close
276

277. 277

278. 278

279. TCP – simple lost packet recovery
Sender site Receiver site
Send pkt 1 Loss
Start timer Pkt should arrive
ACK normally ACK should be sent
arrives
Timer expires
Retransmit pkt 1
start timer Rcv pkt 1
Send ACK 1
Rcv ACK 1
Network messages
279

280. 280

281. 281

282. Sliding Windows
segment 1 segments
ack1
segment 2 time 1 2 3 4
acks
ack2
1 2 3 4
Positive Sliding window
acknowledgment transmission
with retransmission
282

283. 283

284. TCP flow control
• Windows vary over time
– Receiver advertises (in ACKs) how many it can
receive
• Based on buffers etc. available
– Sender adjusts its window to match advertisement
– If receiver buffers fill, it sends smaller adverts
• Used to match buffer requirements of receiver
• Also used to address congestion control (e.g. in
intermediate routers)
284

285. Well-known TCP ports
21 - FTP server
23 - telnet server
25 - SMTP mail server
53 - domain nameserver
109 - POP2 server
110 - POP3 server
285

286. 286

287. Flow using Streams (TCP)
Server Client
socket()
bind()
socket()
listen()
connect()
accept()
send()/recv() send()/recv()
closesocket() closesocket()
287

288. 288

289. Internet application Layer
289

290. DNS
• Domain Name System
• Distributed database
• Map between hostnames and IP
addresses
• Electronic mail routing information
290

291. Others Protocol
• TFTP
• Telnet SSH
• FTP DHCP
• SMTP POP
• SNMP NFS
• HTTP NIS
291

292. Something required to connect
• IP address
• Netmask
• Network ID
• Boardcast
• Default gateway
• DNS
• DHCP
• WINS
292

293. 293

294. www.storrconsulting.com 294

295. Outils de capture et d’analyse de
trame: wireshark, Ethereal
295

296. Encapsulation
296

297. Top Pane Middle Pane
Ethereal windows
shows shows
frame/packet encapsulation for
sequence a given frame
297
Bottom Pane shows hex & text

298. Top pane: frame sequence
TCP
DNS Connection
HTTP
Query Setup
Request &
Response
298

299. Middle pane: Encapsulation
Ethernet Frame
Ethernet
Protocol Type Destination and
Source
Addresses
299

300. Middle pane: Encapsulation
And a lot of
other stuff!
IP Packet
IP Source and
Destination
Addresses
Protocol Type 300

301. Middle pane: Encapsulation
TCP Segment
Source and
Destination Port
Numbers
GET
HTTP
Request
301

302. Couche application : Protocole
HTTP
Station cliente (contient un navigateur web)
Serveur Web (apach , IIS,CERN …)
302

303. 303

304. 304

305. 305

306. 306

307. 307

308. 308

309. 309

310. 310

311. 311

312. 312

313. 313

314. Les formulaires
314

315. 315

316. 316

317. 317

318. 318

319. Dreamwaver
319

320. JAVASCRIPT
• JavaScript est un langage de programmation de scripts principalement utilisé dans
les pages web interactives
• C'est un langage orienté objet à prototype, c'est-à-dire que les bases du langage et
ses principales interfaces sont fournies par des objets qui ne sont pas des
instances de classes
320

321. Exemple : comptage de caractères
321

322. <html> <head> <title></title>
<script type="text/javascript">
<!-- Debut
function dim(form, field)
{
if (field ==1) { Ctrl = form.boite; y = 20; }
x = Ctrl.value.length;
if (x < y)
SendMsg (Ctrl, "Tout est OK ! " + x +" caractères");
else
SendMsg (Ctrl, "Attention ! Votre texte est trop long. " + x +" caractères");
}
function SendMsg (Ctrl, PromptStr)
{
alert (PromptStr);
Ctrl.focus();
return;
}
// fin du script -->
</script>
</head>
322

323. <body>
<FORM>
<TEXTAREA NAME="boite" COLS=40 ROWS=2>
</TEXTAREA>
<INPUT TYPE="button" VALUE="Verif" onClick="dim(this.form,1)">
</FORM>
</body>
</html>
323

324. PHP et pages Web Dynamiques
• PHP signifiait à l'origine Personnal Home Page, on
considère maintenant qu'il veut dire PHP Hypertext
Preprocessor
• Langage permettant la création de pages Web au contenu
dynamique, analogue à la technologie ASP de Microsoft,
mais provenant des environnements UNIX-Apache et libre
de droits.
324

325. Pages Web statiques
Les fichiers de descriptions HTML sont de simples fichiers texte. Lorsque les données
arrivent sur le poste client, le navigateur interprète le code pour effectuer le rendu de la
page. 325

326. 326

327. Pages dynamiques, scripts web côté serveur
Les scripts côté serveur, nécessitent deux éléments, le langage (php, perl, asp...) et le
327
moteur (zend dans le cas de php par exemple).

328. 328

329. 329

330. Moteur PHP:
Serveur web
exécution
Coté serveur
Coté client : navigateur (HTML)
330

331. Implantation au sein du code
Html
Pour que le script soit interprété par le serveur, deux conditions sont
nécessaires :
• le fichier contenant le code doit avoir l'extension .php et non .html.
• le code PHP contenu dans le code HTML doit être délimité par les
balises <?php et ?>.
331

332. Un exemple de script simple
332

333. 333

334. Les variables en PHP
334

335. 335

336. PHP, HTML Forms
Action.PHP
336

337. Partie du HTML
337

338. 338