Architectures en couches Jean-Luc Damoiseaux IUT Aix-en-Provence Département R&T
Dpt R&T JLD3
Définitions
� Couche : ensemble d’entités concourant à la réalisation d’une partie de la communication
� Service : fonction rendue par une couche
� Primitive : moyen d’accès à un service
Dpt R&T JLD4
CoucheFour Couche
Réseau électrique
primitives
Exemple
Interface
Interface
CoucheHumaine
SERVICE :cuisson des
aliments
SERVICE :fabriquer et transporter
l’électricité
Dpt R&T JLD5
Propriétés d’une couche (1)
� Chaque couche offre un ou plusieurs services à la couche située au dessus d’elle
� Une couche ignore tout de la mise en œuvre des services proposés par la couche du dessous
Dpt R&T JLD6
Propriétés d’une couche (2)
� L’appel aux services d’une couche se fait par des points d’accès (Services Access Points) situés à l’interface de deux couches
� A chaque couche est associé une structure de données appelée PDU (Protocol Data Unit)
Dpt R&T JLD9
Service en mode connecté
� Fonctionnement en 3 phases� Etablissement de la connexion � Transfert des données� Fermeture de la connexion
� Avantages : fiabilité, sécurité et contrôle
� Inconvénients : mise en œuvre difficile, gestion du multipoints,
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Service en mode non connecté
� Transfert des données vers le destinataire sans savoir si celui-ci est prêt à les traiter
� Avantages : multipoints
� Inconvénients : non fiable, pas de contrôle
Dpt R&T JLD11
Protocole
� Ensemble des règles permettant d’échanger une information entre deux couches
� Exemple : le réseau routier� Qu’est-ce qui transite ? Des voitures, des vélos, etc.� Où le flux a-t-il lieu ? Sur les routes� Quel protocole régit le trafic ? Le code de la route
Dpt R&T JLD12
� Simplex / Uni-directionnelle Emetteur Récepteur
� Half duplex / Bi-Directionnelle AlternéeEmetteur Récepteur
Récepteur Emetteur
� Full-duplexEmetteur Récepteur
Récepteur Emetteur
Sens de l’échange
Dpt R&T JLD13
Communication d’égal à égal
�Chaque couche communique avec sacouche homologue sur l’ordinateur dedestination
Protocole de couche N-1
Protocole de couche N
Protocole de couche N+1
Couche N+1
Couche N
Couche N-1
Couche N+1
Couche N
Couche N-1
Dpt R&T JLD14
Encapsulation
Protocole de couche N-1
Protocole de couche N
Protocole de couche N+1Couche N+1
Couche N
Couche N-1
Couche N+1
Couche N
Couche N-1
Support physique de transmission
Dpt R&T JLD15
Architecture en couches
� Ensemble des protocoles permettant de réaliser une communication entre deux entités
� Le nombre, le nom et les fonctions de chaque couche varient d’une architecture à l’autre
� Avantages :� Réduction de la complexité de la communication
� Uniformisation des interfaces
� Conception modulaire aisée
� Interopérabilité des technologies
Dpt R&T JLD17
Généralités
� OSI : Open System Interconnection
� Définit en 1984 par l’ISO (International Standard Organisation) - ISO 7498-1 -
� Modèle de services
� Architecture comportant sept couches
Dpt R&T JLD21
Couche Physique
Définit les spécifications électriques, mécaniques et fonctionnelles des procédures assurant la transmission des éléments binaires sur la liaison physique
Dpt R&T JLD22
Types de liaisons physiques
� Médias cuivres� Câbles à paires torsadées� Câbles twinax
� Fibre optique
� Sans fil
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Câble Twinax
� Retour d’une technologie ancienne (le câble coaxial)
� Permet le très haut débit (10Gbits/s) avec d’excellentes performances en terme de consommation d’énergie et de latence
Dpt R&T JLD28
Fibre Optique (I)
� Adaptée au câblage vertical (backbone) ou à la liaison entre bâtiments
� Très haut débit sur de longues distances
� Difficile à «écouter»
Dpt R&T JLD32
Médias sans fil
� Laser, hertzien, infrarouge
� Débit pouvant être élevé
� Très sensible aux perturbations
� Très facile à «écouter»
Dpt R&T JLD34
Equipement : Répéteur
� Reforme, régénère, resynchronise un signal sur un brin du réseau
� Augmentation de la distance couverte par le réseau
� Baisse des performances s’il y a trop de répéteurs
Dpt R&T JLD36
Equipement : Concentrateur
� Reforme, régénère, resynchronise un signal vers plusieurs brins du réseau
� Augmentation de la distance couverte par le réseau
� Baisse des performances s’il y a trop de concentrateurs
Dpt R&T JLD37
Topologie physique
La topologie physique détermine comment les équipements réseaux sont reliés entre eux
Dpt R&T JLD38
Couche Liaison
Détecte le début et la fin d’une trame� définit les règles de partage du support
physique� achemine la trame au moyen de
l’adresse physique contenue dans celle-ci
Dpt R&T JLD40
Adresse physique
� L’adresse physique est employée pour l’acheminement dans les réseaux locaux (LAN)
� L’adresse physique localise de manière unique un équipement de couche liaison au sein d’un réseau local
� L’adresse physique est utilisée par la carte réseau, le pont et le commutateur
Dpt R&T JLD41
Equipement : Carte réseau
� La carte réseau porte l’adresse physique� Elle assure le verrouillage de trame, le contrôle
d ’accès au réseau (Media Access Control)
� Varie en fonction du média et de la technologie utilisé pour le réseau
Dpt R&T JLD42
Equipement : Pont
� Un pont connecte entre-eux deux segments LAN
� Un pont peut filtrer, au moyen de l’adresse contenue dans la trame, le trafic entre deux segments LAN
Dpt R&T JLD43
Equipement : Commutateur
� Assure la commutation (aiguillage) des trames en fonction de l’adresse de destination qu’elle porte
� Augmente le débit d’un réseau
Dpt R&T JLD45
Topologie Logique
La topologie logique détermine comment les trames circulent et comment se fait l’accès au support physique
Type Topologiephysique
Topologielogique
Ethernet étoile étendue bus
Token Ring étoile étendue anneau
FDDI anneau anneau
Dpt R&T JLD46
Couche Réseau
� Assure la connexion entre un hôte source et un hôte destination
� Etablit la sélection du chemin (Routage)
� Gère l’adressage logique (Adressage)
Dpt R&T JLD48
Adresse logique
� L’adresse logique est employée pour l’acheminement entre les réseaux locaux
� L’adresse logique localise de manière unique un équipement de couche réseau au sein d’un réseau WAN
� L’adresse logique est uniquement utilisée par les routeurs
Dpt R&T JLD49
Equipement : Routeur
� Un routeur détermine, à partir de l’adresse logique contenue dans le paquet, le meilleur chemin pour atteindre le destinataire
� Un routeur permet de connecter des réseaux utilisant des technologies différentes au niveau de la couche liaison
Dpt R&T JLD52
Couche Transport
� Assure un transport fiable et de bout en bout, des données issues de la couche session
� Détecte et corrige des erreurs
� Contrôle le flux d'informations
Dpt R&T JLD53
Couche Session
� Ouvre, gère et ferme les sessions entre deux systèmes hôtes en communication.
� Synchronise le dialogue entre les couches de présentation des deux hôtes
Dpt R&T JLD54
Couche Présentation
� S’assure que les informations envoyées par la couche application d'un système sont lisibles par la couche application d'un autre système
� Traduit les différents formats de représentation de données
� Négocie la syntaxe des transferts de données
Dpt R&T JLD57
Généralités
� Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
� Définit dans les années 1970 par le DoD
� Architecture comportant quatre couches
Dpt R&T JLD59
Organismes associés
� ISOC (Internet Society)
� IAB (Internet Architecture Board)� IETF (Internet Engineering Task Force)� IRTF (Internet Research Task Force)
� InterNIC
Dpt R&T JLD60
Couche Application
Gère les protocoles de haut niveau, les questions de représentation, le code et
le contrôle du dialogue
Dpt R&T JLD61
Couche Transport
�Protocole avec connexion TCP :
gère le contrôle et la qualité du flux, la correction des erreurs
�Protocole sans connexion UDP
Dpt R&T JLD62
Couche Internet
�Protocole IP
�Achemine au mieux les paquets
�Identifie le meilleur chemin