Computer Networking: A Top Down Approach Featuring ... - Mephistope

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Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 2nd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2002.

ENPC

Réseau

1

‰ Architecture générale ‰ Couche réseau: IP et le routage ‰ Couche transport: TCP et UDP ‰ Couche et programmation application

ENPC

Réseau

2

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

4

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

6

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

8

Noeud réseau: ‰ Hôtes, sites:   

ENPC

Exécutent des programmes d’applications Ex: Web, email À l’extrémité du réseau

Réseau

9

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

10

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

11

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

12

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

13

‰

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

14

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

15

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

16

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

17

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

18

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

19

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

20

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

21

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

22

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

23

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

24

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

25