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CHAPITRE2
EQUIPEMENTS D’INTERCONNEXION
RÉSEAU
1. Les Hubs
2. Les commutateurs
3. Fonctionnement des commutateurs
4. Les routeurs
INTRODUCTION
 Un réseau local sert à interconnecter les ordinateurs d'une organisation,
 une organisation comporte généralement plusieurs réseaux locaux, il est
donc parfois indispensable de les relier entre eux.
 Dans ce cas, des équipements spécifiques sont nécessaires.
 Lorsqu'il s'agit de deux réseaux de même type, il suffit de faire passer les
trames de l'un sur l'autre. Dans le cas contraire, c'est-à-dire lorsque les
deux réseaux utilisent des protocoles différents, il est indispensable de
procéder à une conversion de protocole avant de transférer les trames.
 Les principaux équipements matériels mis en place dans les réseaux
locaux sont :
 Les concentrateurs (hubs):permettant de connecter entre eux
plusieurs hôtes
 Les commutateurs (switches):permettant de relier divers éléments
tout en segmentant le réseau
 Les routeurs,:permettant de relier de nombreux réseaux locaux
I.KECHICHEBELAIBA
23
LES CONCENTRATEURS (1/3)
 Appelés aussi Hubs,
 travaillent sur la première couche du modèle OSI.
 Ils relient des postes de travail utilisant la topologie étoile.
Le concentrateur se situe alors au centre de l'étoile.
Les cartes réseaux de chaque poste sont connectées sur un port du
concentrateur.
Il existe un port par connexion.

I.KECHICHEBELAIBA
24
 Les Hub sont tous Half Duplex (pas d'émission / réception en
même temps).
 Le concentrateur transmet les données reçues d'une station ou
matériel de connexion (autre concentrateur, routeur ...) vers
toutes les stations connectées au sous-réseau, c'est de la
diffusion.
LES CONCENTRATEURS (2/3)
 Les couches deux et trois feront le
tri afin de déterminer si ces
données leurs sont destinées.
 Les hôtes ignorent les messages
qui ne leur sont pas adressés. Seul
l'hôte spécifié dans
 l'adresse de destination du
message traite le message et
répond à l'expéditeur.
I.KECHICHEBELAIBA
25
 Le concentrateur propage les
collisions.
 Un concentrateur ne décode pas les
messages.
il ne détecte pas que le message est
endommagé et le répète sur tous les
ports.
 DOMAINE DE COLLISION:
 Région du réseau au sein de laquelle les hôtes partage l’accès au média.
 Par exemple, sur un concentrateur 48 ports, les 48 utilisateurs partagent un seul
gros domaine de collision, et donc n’utilisent pas la bande passante de façon
optimale.
 DOMAINE DE DIFFUSION :
 zone logique d'un réseau informatique où un ordinateur quelconque connecté au
réseau peut directement transmettre à tous les autres ordinateurs du même
domaine, sans devoir passer par un routeur.
 RQ:
Le but pour les concepteurs LAN est de réduire, c’est-à-dire séparer un grand
domaine de collision en plusieurs petits domaines de collision.
LES CONCENTRATEURS (3/3)
I.KECHICHEBELAIBA
26
 Ils sont aussi appelés Switch et travaillent au niveau 2 du
modèle OSI ou 3 si ils intègrent une fonction de routage.
 Ce matériel a été créé pour segmenter les réseaux
LES COMMUTATEURS(1/4)
I.KECHICHEBELAIBA
27
 A la différence des ponts, chaque port du commutateur est
un domaine de collisions.
Cela implique que sur chaque port les stations peuvent émettre sans
se soucier des autres postes.
2
8
Les commutateurs(2/4)
I.KECHICHEBELAIBA
 A la différence des hubs, la majorité des commutateurs peuvent utiliser
le mode Full duplex. La communication est alors bidirectionnelle,
doublant le taux de transfert maximum.
 Au démarrage, un Switch va construire une table de correspondance
adresse MAC - numéro de port appelée table de commutation.
 Cette table est enregistrée dans une mémoire interne.
 Lorsqu'une nouvelle carte réseau est connectée sur un de ses ports, il va
adapter sa table de correspondance.
 Les commutateurs possèdent une mémoire propre leurs
permettant de récupérer et de mémoriser les données reçues
avant de les émettre vers le bon port de sortie.
 Il existe 2 modes de commutatation :
 les Store-Forward : les données sont stockées avant d'être envoyées vers le
port destination
 les Cut Through : envoi des données à la volée.
LES COMMUTATEURS(3/4)
I.KECHICHEBELAIBA
29
 Les commutateurs permettent de regrouper certains de leurs ports, de ce
fait, il est possible de créer un réseau virtuel isolé logiquement du reste des
machines. On parle de VLAN (Virtual Local Area Network).
 L'utilisation de réseaux virtuels permet cependant de séparer
virtuellement un commutateur en plusieurs domaines de diffusion.
LES COMMUTATEURS(4/4)
I.KECHICHEBELAIBA
30
 Actuellement utilisés
 Les données envoyées d'un
ordinateur vers un autre sont
uniquement reçues par
destinataire.
Possibilité d’avoir des
communication parallèles
 Bande passante déterminée
par le nombre de ports.
 Ex: Un Switch 100 Mbps 8 ports
peut gérer jusqu'à 400 Mbps en
half duplex, le double en full
duplex.
Concentrateur Commutateur
 Obsolètes
 Les données envoyées sont
envoyés sur tous les ports aux
périphériques qui décodent la
trame d'en-tête pour savoir si
elles leurs sont destinées.
 Bande passante totale limitée
à la vitesse du hub.
 Ex: Un hub 100 base-T offre
100Mbps de bande passante
partagée entre tous les PC,
quelque soit le nombre de ports.
31
Commutateur Vs Concentrateur (1/2)
I.KECHICHEBELAIBA
 Compatible "full-duplex",
Double la vitesse de chaque
port, de 100 Mb/s à 200 Mb/s
pour un Ethernet 100 BaseT.
Un port
=
un domaine de collision
Concentrateur Commutateur
 Compatible "half-duplex".
Un port 100Mbps permet
juste une liaison à 100 Mbps.
Tous les ports
=
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Conservent le même domaine de diffusion.
32
Commutateur Vs Concentrateur (2/2)
I.KECHICHEBELAIBA
COMMUTATEUR: FONCTIONNEMENT 1/2
 Les commutateurs Ethernet transfèrent de manière sélective des
trames individuelles d’un port récepteur au port sur lequel le nœud
de destination est connecté.
 Ce processus de réacheminement sélectif peut se comparer à la
création d’une connexion point à point momentanée entre les nœuds
de transmission et de réception.
 Cette connexion ne dure que le temps d’envoyer une trame unique.
 Durant ce laps de temps, les deux nœuds disposent de l’intégralité de
la bande passante et représentent une connexion point à point
logique.
I.KECHICHEBELAIBA
33
 La table MAC doit contenir des adresses MAC ainsi que les ports
correspondants.
 Le processus d’apprentissage permet l’acquisition dynamique de
ces mappages en mode de fonctionnement normal.
 Initialement cette table est vide
 Chaque fois qu’une trame entre dans le commutateur, celui-ci
examine son adresse MAC source.
 Une procédure de recherche permet au commutateur de
déterminer si la table contient déjà une entrée pour l’adresse
MAC concernée.
 Si l’entrée n’existe pas, le commutateur en crée une nouvelle
dans la table MAC, à l’aide de l’adresse MAC source, et associe
cette adresse au port d’arrivée de la trame.
 Le commutateur pourra alors utiliser ce mappage pour
transmettre des trames à ce nœud.
COMMUTATEUR: FONCTIONNEMENT 2/2
I.KECHICHEBELAIBA
34
35
I.KECHICHEBELAIBA
 Un routeur est un équipement d'interconnexion de réseaux
informatiques permettant d'assurer le routage des paquets
entre deux réseaux ou plus afin de déterminer le chemin qu'un
paquet de données va emprunter.
 Les routeurs permettent de diviser le domaine de diffusion
 ce qui n’est pas le cas pour les concentrateurs et commutateurs
conservent le même domaine de diffusion.
 Lorsqu'un utilisateur appelle une URL , le client Web (navigateur)
interroge le serveur de noms , qui lui indique en retour l'adresse
IP de la machine visée.
Son poste de travail envoie la requête au routeur le plus proche, c'est-à-
dire à la passerelle par défaut du réseau sur lequel il se trouve.
Ce routeur va ainsi déterminer la prochaine machine à laquelle les
données vont être acheminées de manière à ce que le chemin choisi soit le
meilleur.
 Les routeurs tiennent à jour des tables de routage, véritable
cartographie des itinéraires à suivre en fonction de l'adresse visée.
 Il existe de nombreux protocoles dédiés à cette tâche.
LES ROUTEURS(1/4)
I.KECHICHEBELAIBA
36
 En plus de leur fonction de routage, les routeurs permettent de
manipuler les données circulant sous forme de datagrammes afin
d'assurer le passage d'un type de réseau à un autre.
 RQ: Dans la mesure où les réseaux n'ont pas les mêmes capacités en
terme de taille de paquets de données, les routeurs sont chargés de
fragmenter les paquets de données pour permettre leur libre
circulation.
 Un routeur possède plusieurs interfaces réseau, chacune connectée
sur un réseau différent. Il possède ainsi autant d'adresses IP que de
réseaux différents sur lesquels il est connecté.
LES ROUTEURS(2/4)
I.KECHICHEBELAIBA
37
 On distingue 3 types de routeurs:
 Les routeurs noyaux sont les routeurs principaux car ce sont
eux qui relient les différents réseaux
 Les routeurs externes permettent une liaison des réseaux
autonomes entre eux.
 Ils fonctionnent avec un protocole appelé EGP (Exterior Gateway
Protocol) qui évolue petit à petit en gardant la même appellation
 Les routeurs internes permettent le routage des informations
à l'intérieur d'un réseau autonome.
 Ils s'échangent des informations grâce à des protocoles appelés IGP
(Interior Gateway Protocol), tels que RIP et OSPF
LES ROUTEURS(3/4)
I.KECHICHEBELAIBA
38
Les routeurs(4/4)
I.KECHICHEBELAIBA
39

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  • 1. CHAPITRE2 EQUIPEMENTS D’INTERCONNEXION RÉSEAU 1. Les Hubs 2. Les commutateurs 3. Fonctionnement des commutateurs 4. Les routeurs
  • 2. INTRODUCTION  Un réseau local sert à interconnecter les ordinateurs d'une organisation,  une organisation comporte généralement plusieurs réseaux locaux, il est donc parfois indispensable de les relier entre eux.  Dans ce cas, des équipements spécifiques sont nécessaires.  Lorsqu'il s'agit de deux réseaux de même type, il suffit de faire passer les trames de l'un sur l'autre. Dans le cas contraire, c'est-à-dire lorsque les deux réseaux utilisent des protocoles différents, il est indispensable de procéder à une conversion de protocole avant de transférer les trames.  Les principaux équipements matériels mis en place dans les réseaux locaux sont :  Les concentrateurs (hubs):permettant de connecter entre eux plusieurs hôtes  Les commutateurs (switches):permettant de relier divers éléments tout en segmentant le réseau  Les routeurs,:permettant de relier de nombreux réseaux locaux I.KECHICHEBELAIBA 23
  • 3. LES CONCENTRATEURS (1/3)  Appelés aussi Hubs,  travaillent sur la première couche du modèle OSI.  Ils relient des postes de travail utilisant la topologie étoile. Le concentrateur se situe alors au centre de l'étoile. Les cartes réseaux de chaque poste sont connectées sur un port du concentrateur. Il existe un port par connexion.  I.KECHICHEBELAIBA 24
  • 4.  Les Hub sont tous Half Duplex (pas d'émission / réception en même temps).  Le concentrateur transmet les données reçues d'une station ou matériel de connexion (autre concentrateur, routeur ...) vers toutes les stations connectées au sous-réseau, c'est de la diffusion. LES CONCENTRATEURS (2/3)  Les couches deux et trois feront le tri afin de déterminer si ces données leurs sont destinées.  Les hôtes ignorent les messages qui ne leur sont pas adressés. Seul l'hôte spécifié dans  l'adresse de destination du message traite le message et répond à l'expéditeur. I.KECHICHEBELAIBA 25
  • 5.  Le concentrateur propage les collisions.  Un concentrateur ne décode pas les messages. il ne détecte pas que le message est endommagé et le répète sur tous les ports.  DOMAINE DE COLLISION:  Région du réseau au sein de laquelle les hôtes partage l’accès au média.  Par exemple, sur un concentrateur 48 ports, les 48 utilisateurs partagent un seul gros domaine de collision, et donc n’utilisent pas la bande passante de façon optimale.  DOMAINE DE DIFFUSION :  zone logique d'un réseau informatique où un ordinateur quelconque connecté au réseau peut directement transmettre à tous les autres ordinateurs du même domaine, sans devoir passer par un routeur.  RQ: Le but pour les concepteurs LAN est de réduire, c’est-à-dire séparer un grand domaine de collision en plusieurs petits domaines de collision. LES CONCENTRATEURS (3/3) I.KECHICHEBELAIBA 26
  • 6.  Ils sont aussi appelés Switch et travaillent au niveau 2 du modèle OSI ou 3 si ils intègrent une fonction de routage.  Ce matériel a été créé pour segmenter les réseaux LES COMMUTATEURS(1/4) I.KECHICHEBELAIBA 27
  • 7.  A la différence des ponts, chaque port du commutateur est un domaine de collisions. Cela implique que sur chaque port les stations peuvent émettre sans se soucier des autres postes. 2 8 Les commutateurs(2/4) I.KECHICHEBELAIBA
  • 8.  A la différence des hubs, la majorité des commutateurs peuvent utiliser le mode Full duplex. La communication est alors bidirectionnelle, doublant le taux de transfert maximum.  Au démarrage, un Switch va construire une table de correspondance adresse MAC - numéro de port appelée table de commutation.  Cette table est enregistrée dans une mémoire interne.  Lorsqu'une nouvelle carte réseau est connectée sur un de ses ports, il va adapter sa table de correspondance.  Les commutateurs possèdent une mémoire propre leurs permettant de récupérer et de mémoriser les données reçues avant de les émettre vers le bon port de sortie.  Il existe 2 modes de commutatation :  les Store-Forward : les données sont stockées avant d'être envoyées vers le port destination  les Cut Through : envoi des données à la volée. LES COMMUTATEURS(3/4) I.KECHICHEBELAIBA 29
  • 9.  Les commutateurs permettent de regrouper certains de leurs ports, de ce fait, il est possible de créer un réseau virtuel isolé logiquement du reste des machines. On parle de VLAN (Virtual Local Area Network).  L'utilisation de réseaux virtuels permet cependant de séparer virtuellement un commutateur en plusieurs domaines de diffusion. LES COMMUTATEURS(4/4) I.KECHICHEBELAIBA 30
  • 10.  Actuellement utilisés  Les données envoyées d'un ordinateur vers un autre sont uniquement reçues par destinataire. Possibilité d’avoir des communication parallèles  Bande passante déterminée par le nombre de ports.  Ex: Un Switch 100 Mbps 8 ports peut gérer jusqu'à 400 Mbps en half duplex, le double en full duplex. Concentrateur Commutateur  Obsolètes  Les données envoyées sont envoyés sur tous les ports aux périphériques qui décodent la trame d'en-tête pour savoir si elles leurs sont destinées.  Bande passante totale limitée à la vitesse du hub.  Ex: Un hub 100 base-T offre 100Mbps de bande passante partagée entre tous les PC, quelque soit le nombre de ports. 31 Commutateur Vs Concentrateur (1/2) I.KECHICHEBELAIBA
  • 11.  Compatible "full-duplex", Double la vitesse de chaque port, de 100 Mb/s à 200 Mb/s pour un Ethernet 100 BaseT. Un port = un domaine de collision Concentrateur Commutateur  Compatible "half-duplex". Un port 100Mbps permet juste une liaison à 100 Mbps. Tous les ports = un domaine de collision Conservent le même domaine de diffusion. 32 Commutateur Vs Concentrateur (2/2) I.KECHICHEBELAIBA
  • 12. COMMUTATEUR: FONCTIONNEMENT 1/2  Les commutateurs Ethernet transfèrent de manière sélective des trames individuelles d’un port récepteur au port sur lequel le nœud de destination est connecté.  Ce processus de réacheminement sélectif peut se comparer à la création d’une connexion point à point momentanée entre les nœuds de transmission et de réception.  Cette connexion ne dure que le temps d’envoyer une trame unique.  Durant ce laps de temps, les deux nœuds disposent de l’intégralité de la bande passante et représentent une connexion point à point logique. I.KECHICHEBELAIBA 33
  • 13.  La table MAC doit contenir des adresses MAC ainsi que les ports correspondants.  Le processus d’apprentissage permet l’acquisition dynamique de ces mappages en mode de fonctionnement normal.  Initialement cette table est vide  Chaque fois qu’une trame entre dans le commutateur, celui-ci examine son adresse MAC source.  Une procédure de recherche permet au commutateur de déterminer si la table contient déjà une entrée pour l’adresse MAC concernée.  Si l’entrée n’existe pas, le commutateur en crée une nouvelle dans la table MAC, à l’aide de l’adresse MAC source, et associe cette adresse au port d’arrivée de la trame.  Le commutateur pourra alors utiliser ce mappage pour transmettre des trames à ce nœud. COMMUTATEUR: FONCTIONNEMENT 2/2 I.KECHICHEBELAIBA 34
  • 15.  Un routeur est un équipement d'interconnexion de réseaux informatiques permettant d'assurer le routage des paquets entre deux réseaux ou plus afin de déterminer le chemin qu'un paquet de données va emprunter.  Les routeurs permettent de diviser le domaine de diffusion  ce qui n’est pas le cas pour les concentrateurs et commutateurs conservent le même domaine de diffusion.  Lorsqu'un utilisateur appelle une URL , le client Web (navigateur) interroge le serveur de noms , qui lui indique en retour l'adresse IP de la machine visée. Son poste de travail envoie la requête au routeur le plus proche, c'est-à- dire à la passerelle par défaut du réseau sur lequel il se trouve. Ce routeur va ainsi déterminer la prochaine machine à laquelle les données vont être acheminées de manière à ce que le chemin choisi soit le meilleur.  Les routeurs tiennent à jour des tables de routage, véritable cartographie des itinéraires à suivre en fonction de l'adresse visée.  Il existe de nombreux protocoles dédiés à cette tâche. LES ROUTEURS(1/4) I.KECHICHEBELAIBA 36
  • 16.  En plus de leur fonction de routage, les routeurs permettent de manipuler les données circulant sous forme de datagrammes afin d'assurer le passage d'un type de réseau à un autre.  RQ: Dans la mesure où les réseaux n'ont pas les mêmes capacités en terme de taille de paquets de données, les routeurs sont chargés de fragmenter les paquets de données pour permettre leur libre circulation.  Un routeur possède plusieurs interfaces réseau, chacune connectée sur un réseau différent. Il possède ainsi autant d'adresses IP que de réseaux différents sur lesquels il est connecté. LES ROUTEURS(2/4) I.KECHICHEBELAIBA 37
  • 17.  On distingue 3 types de routeurs:  Les routeurs noyaux sont les routeurs principaux car ce sont eux qui relient les différents réseaux  Les routeurs externes permettent une liaison des réseaux autonomes entre eux.  Ils fonctionnent avec un protocole appelé EGP (Exterior Gateway Protocol) qui évolue petit à petit en gardant la même appellation  Les routeurs internes permettent le routage des informations à l'intérieur d'un réseau autonome.  Ils s'échangent des informations grâce à des protocoles appelés IGP (Interior Gateway Protocol), tels que RIP et OSPF LES ROUTEURS(3/4) I.KECHICHEBELAIBA 38