Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 2nd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2002.
ENPC
Réseau
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Architecture générale Couche réseau: IP et le routage Couche transport: TCP et UDP Couche et programmation application
ENPC
Réseau
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Organisation de l’internet
Millions de machines connectés: hôte, site
PC, station de travail, serveurs PDA, téléphone
routeur serveur
station de travail portable
ISP local
Exécutant applis réseau
Liens de communication :
ENPC
ISP regional
Fibre, radio, satellite… Vitesse de transmission:
largeur de bande
routeurs: transmettent
des paquets (morceau de données)
Réseau d’entreprise Réseau
3
Organisation de l’internet
protocoles contrôlent l’envoi et
la réception des messages
ex:, TCP, IP, HTTP, FTP, PPP
Internet: “réseau de réseaux”
Approximativement hiérarchique Internet public versus intranet privé
routeur
serveur
portable
ISP local
ISP regional
Normes Internet
station de travail
RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force
Réseau d’entreprise
ENPC
Réseau
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Services
infrastructure de communication
permettant des applications réparties:
ENPC
Web, email, jeux, ecommerce, base de données, partage de fichiers (MP3)
Réseau
5
Protocole réseau Toute activité dans l’internet est gouvernée par des protocoles Les protocoles définissent le format, l’ordre des messages échangés, ainsi que les actions effectuées
ENPC
Réseau
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exemple
TCP connexion requete TCP connexion réponse Get http://www.awl.com/kurose-ross
temps
ENPC
Réseau
7
Structure du réseau: Extrémité du
réseau: applications et hôtes Intérieur du réseau: routeurs réseau
de réseaux
Liens de
communication
ENPC
Réseau
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Noeud réseau: Hôtes, sites:
ENPC
Exécutent des programmes d’applications Ex: Web, email À l’extrémité du réseau
Réseau
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Noeud réseau: Modèle client/serveur
Le site client demande un service au site serveur et reçoit la réponse. Le serveur est toujours prêt à répondre aux requêtes des clients. Ex: Web browser/serveur; email client/serveur
Modèle pair à pair:
ENPC
communication entre sites, sans passage par un serveur Ex: Gnutella, KaZaA
Réseau
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Transfert de données entre sites
TCP - Transmission Control Protocol [RFC 793]
UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]:
ENPC
Service orientée connexion Service sans connexion
Réseau
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Intérieur du réseau Maillage de routeurs
interconnectés Le problème: comment transférer les données à travers le réseau? Commutation par circuits: circuit dédié pour une communication: réseau téléphonique Communication par paquets: données envoyées par “morceaux”
ENPC
Réseau
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Structure de l’internet: réseau des réseaux Hiérarchique en général Au centre: ISPs de niveau 1 se considérant comme égaux entre eux(ex:UUNet, BBN/Genuity, Sprint, AT&T) couverture national/internationalÆ ossature de l’internet
Interconnexion des ISPs de Niveau 1
Niv 1 ISP
Niv1 ISP
ENPC
Niv 1 ISP
Réseau
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ISPs Niveau 2 : ISPs plus petits (souvent régional)
Connecter à un ou plusieurs ISPs de niveau 1, et possiblement à d’autres ISPs de niveau 2
ISPs “Niv 3” et ISPs locaux (Dernière étape de l’accès au réseau) local ISP
Niv 3 ISP Niv-2 ISP
local ISP
local ISP
local ISP
Niv-2 ISP
Niv 1 ISP
Niv 1 ISP
ENPC
Niv-2 ISP local local ISP ISP
Niv 1 ISP Niv-2 ISP local ISP
Niv-2 ISP local ISP Réseau
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local ISP
Niv 3 3 ISP Niv 2 ISP
local ISP
local ISP
local ISP
Niv 2 ISP
Niv 1 ISP
Niv 1 ISP
ENPC
Niv 2 ISP local local ISP ISP
Niv 1 ISP Niv 2 ISP local ISP
Niv 2 ISP local ISP Réseau
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Comment perte et délai peuvent apparaître?
paquets mis en file d’attente dans les tampons des routeurs La vitesse d’arrivée des paquets excède la capacité des liens en
sortieÆ perte File d’attente pour les paquets qui doivent attendre leur tour
Paquet devant être transmis (délai)
A B
ENPC
Paquet en attente(délai) tampons libres. Paquets perdus si plus de tampons libres
Réseau
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Délais et routes dans l’Internet:
Le programme Traceroute: fournit une mesure des délais d’une source aux routeurs rencontrés sur la route vers la destination. Pour chaque routeur i:
L’émetteur envoie 3 paquets vers chaque routeur Le routeur renvoie les paquets à l’émetteur L’émetteur mesure l’intervalle entre l’envoi et la réponse 3 enquêtes
3 enquêtes
3 enquêtes
ENPC
Réseau
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exemple traceroute: gaia.cs.umass.edu à www.eurecom.fr 3 mesures 1 cs-gw (128.119.240.254) 1 ms 1 ms 2 ms 2 border1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu (128.119.3.145) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu (128.119.3.130) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at1-0-0-19.wor.vbns.net (204.147.132.129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-so7-0-0-0.wae.vbns.net (204.147.136.136) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu (198.32.11.9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu (198.32.8.46) 22 ms 22 ms 22 ms Liens 8 62.40.103.253 (62.40.103.253) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net (62.40.96.129) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de.fr1.fr.geant.net (62.40.96.50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net (62.40.103.54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n2.cssi.renater.fr (193.51.206.13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr (195.220.98.102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr (195.220.98.110) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne.r3t2.ft.net (193.48.50.54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194.214.211.25 (194.214.211.25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * * Indique pas de réponse 18 * * * 19 fantasia.eurecom.fr (193.55.113.142) 132 ms 128 ms 136 ms
ENPC
trans atlan
Réseau
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Couches de protocoles Les réseaux sont complexes! Beaucoup de notions hôtes routeurs Liens de communication variés applications protocoles matériel, logiciel ENPC
Organisation de la structure des réseaux
Réseau
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Organisation en couche
Chaque couche implémente un service via ses propres actions En utilisant les services fournis par la couche inférieure
La modularité facilite la maintenance et la mise à jour du système Un changement dans l’implémentation d’une couche est transparent pour le reste du système
ENPC
Réseau
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Pile de protocoles Internet
application: applications réseaux
transport: transfert de données entre port d’un site
ENPC
IP
liaison: transfert de données entre voisins
TCP, UDP
réseau: routage des datagrammes entre sites
FTP, SMTP, STTP
application transport réseau liaison physique
PPP, Ethernet
physique: bits “sur le fil” Réseau
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Communication logique entre couches Chaque couche: Distribuée Entité implémentant les fonctions à chaque noeud Entité qui effectue des actions, échange des messages avec les entités pairs ENPC
application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique
réseau liaison physique
application transport réseau liaison physical
application transport réseau liaison physique
Réseau
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Ex.: transport
Prend des données
de application Ajoute adressage et des infos pour assurer la fiabilité: forme un datagramme Envoie le datagramme à son pair Attend du pair l’accusé de réception(ack)
ENPC
données application transport transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique
ack données
réseau liaison physique données
application transport réseau liaison physique
application transport transport réseau liaison physique
Réseau
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Communication physique données application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique
ENPC
réseau liaison physique
application transport réseau liaison physique
données application transport réseau liaison physique Réseau
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Couches de protocoles et données Chaque couche de la source prend les données de la couche supérieur Ajoute un entête pour créer une nouvelle unité de données Transmet ces donnes à la couche du dessous
source M Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M
ENPC
application transport réseau liaison physique
destination application Ht transport Hn Ht réseau liaison Hl Hn Ht physique
M
message
M
segment
M datagramme M trame
Réseau
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