Cours de Routage et Commutation (2) - Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech PDF

Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech ROUTAGE ET COMMUTATION (2) PR. LOUBNA ELHALOUI [email protected]  LA COUCHE PHYSIQUE: NIVEAU BIT ÉLÉMENTS DE TRANSMISSION DE DONNÉES RÔLE DE LA COUCHE PHYSIQUE  Assurer la transmiss...

Ecole Nationale des Sciences Appliquées de Marrakech ROUTAGE ET COMMUTATION (2) PR. LOUBNA ELHALOUI [email protected]  LA COUCHE PHYSIQUE: NIVEAU BIT ÉLÉMENTS DE TRANSMISSION DE DONNÉES RÔLE DE LA COUCHE PHYSIQUE  Assurer la transmission des bits sur le support de transmission. Cette couche définit 3 aspects:  les aspects électriques des jonctions: représentation des éléments logiques (bits) en éléments physiques  les aspects mécaniques des jonctions: forme des connecteurs, nombre de pins,…  les aspects fonctionnels: procédures d’établissement de circuit de données entre équipements  Interface entre le terminal et le support physique  Le protocole mis en oeuvre permet de coder les informations binaires sur un fil de cuivre, une fibre optique ou des ondes hertziennes  Avec cette couche, les équipements peuvent échanger des informations entre nœuds adjacents  Normalisée par l’EIA, UIT-T et ISO SYSTÈME DE TRANSMISSION  Un émetteur et un récepteur  Un canal de transmission(support ou média)  Un sens de transmission  L’information circule sur le canal sous forme de signal  Un signal est grandeur physique variable dans un temps CANAL DE TRANSMISSION  Liaison entre un Émetteur et un Récepteur  ETTD (équipement terminal de traitement de données, ou en anglais DTE, Data Terminal Equipment)  ETCD (équipement terminal de circuit de données, ou en anglais DCE, Data Communication Equipment)  Circuit de Données : CARACTÉRISTIQUES DES SUPPORTS  Bande passante: plage de fréquence sur laquelle la voie est capable de transmettre des signaux sans affaiblissement important  Impédance : résistance du câble : 50Ω, … 150 Ω ou longueur d’onde  Longueur du segment : long en mètres au delà de laquelle le signal doit être amplifié  Rapport d’affaiblissement  A(amplitude du signal reçu)/A(amplitude signal émis)  Taux d’erreur Bit(BER)= nbr bits erronés/nbr total de bits émis  Sensibilité aux bruits  Coût TRANSMISSION SANS FIL Les ondes électromagnétiques se propagent dans l’atmosphère ou dans le vide  Ondes radioélectriques  Bande de fréquence comprise entre 10Khz et 2Ghz  Ondes diffusées  Un émetteur diffuse ces ondes qui seront captés par des récepteurs dispersés géographiquement  Faisceaux hertziens  Fréquence très élevée entre 2Ghz jusqu’à 40Ghz  Faisceaux directifs par des antennes directionnelles  Exemple transmission par satellite (chaînes de TV ou comme artères de transmission de longue distance dans les réseau téléphoniques. CÂBLES ÉLECTRIQUES  Supports à conducteurs électriques  Conducteur : cuivre; signal sous forme d’onde électrique  2 types : câble coaxial et paire torsadée ( Blindée ou non Blindée ) CÂBLES ÉLECTRIQUES (CÂBLE COAXIAL)  Description : constitué de deux conducteurs cylindriques de même axe séparés par un isolant;  transmission : elle est moyenne mais peut être grande en large bande (jusqu’à 10 km)  débit : entre 10 et 50 Mbps  bande passante : la transmission en bande de base (normale) est entre 1 et 100Mhz. Dans la transmission en large bande, elle est entre 50 et 400 Mhz.  coût et installation : le prix d’un câble coaxial est moyen, son installation est facile,  premier LAN et réseau TV PAIRE TORSADÉE NON BLINDÉE (UTP )  Description : constitué de quatre paires de fils conducteurs recouverts d’un isolant et torsadés deux à deux pour mieux résister aux perturbations.  Transmission : permet la transmission sur de courtes distances.  Débit : 100 Mbps.  Bande passante : 1 à 4 Mhz.  Coût et installation : l’UTP est la moins chère et la plus facile, surtout utilisé quand la transmission va se faire avec un débit faible sur une bande passante étroite et sur une courte distance. PAIRE TORSADÉE BLINDÉE (STP)  Description : constitué de deux paires torsadées de fils conducteurs recouverts d’un isolant. Chaque paire est enveloppée dans une gaine protectrice. Les deux gaines sont entourées d’un blindage qui permet de mieux résister aux perturbations.  Transmission : relativement supérieure à la transmission avec l’UTP mais elle reste courte relativement à d’autres supports (inférieure à un km)  Débit : 10 Mbps (jusqu’à 16 Mbps)  Bande passante : 1 à 4 Mhz  Coût et installation : la STP coûte assez cher et elle n’est pas très exploitée sur le marché. Son véritable avantage relativement à l’UTP est qu’elle résiste mieux aux perturbations. CÂBLES OPTIQUES  Supports à conducteurs optiques : fibre optique  conducteur: silice, verre, plastique  source de génération de lumière: diode LED, diode Laser  Bande passante: qq MHz à qq GHz  Nombre important de canaux simultanés, chacun caractérisé par une longueur d’onde lumineuse permettant des communications simultanées  Taux d’erreurs très faible : 10¯¹²  Insensible aux perturbations  Sécurité: absence de rayonnement à l’extérieur et difficulté d’écoute  Légèreté  Utilisée pour l’interconnexion, surtout chez les opérateurs MODES DE TRANSMISSION La transmission sur un circuit de données est caractérisée par :  le sens des échanges  la transmission en parallèle ou en série  le mode de transmission des données: en bande de base ou large bande  la synchronisation: il s'agit de la synchronisation entre émetteur et récepteur SIMPLEX, HALF ET FULL DUPLEX  Simplex : Un seul sens ( Souris, Clavier,..)  Half-Duplex ( Semi-Duplex ou Altérnat) : permet d’avoir une Communication Bidirectionnelle avec le max de la Bande passante  Full Duplex : communication simultanée TRANSMISSION LIAISON // & SÉRIE UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter TRX SYNCHRONE & ASYNCHRONE Problématique : Identifier les données utiles  Asynchrone : Chaque caractère est précédé par un bit START et suivi par un bit stop  Synchrone : Le récepteur & l’émetteur se synchronisent sur la même horloge. MODE D’UTILISATION DU CANAL  Transmission en bande de base (Base band)  Le terme de bande de base désigne une technique de transmission par laquelle le signal est envoyé directement sur le canal après codage en ligne.  Transporte un seul signal à la fois, la transmission en bande de base occupe toute la bande passante  Transporte les signaux numériques  Utilisée sur de courtes distances(LAN)  Transmission en large bande (Broadband)  Transporte les signaux analogiques et numériques  Plusieurs canaux sont utilisés simultanément sur le même câble  Besoin de technique de modulation et de multiplexage  Utilisé sur les WAN MESURE DE PERFORMANCE  Débit nominal : nbre de bits transmis par unité de temps(s) sur un canal de transmission  Unités: bits/s,  1Kbit/s = 10³bits/s, 1Mbit/s= 10⁶bits/s et 1Gbit/s= 10⁹bits/s  Débit utile(réel) = Taille de l’info utile/ Temps de transmission total. Permet de mesurer les performances du réseau  Taux d’utilisation (Efficacité)  U = Débit utile/Débit nominal MESURE DE PERFORMANCE  Ttransfert = Temission+ Tpropagation+ Ttraitement_équipement  Tpropagation = Distance / vitesse de propagation  Témission = Taille d’infos en bits / Débit PROTOCOLES DE NIVEAU PHYSIQUE  Un protocole de niveau physique définit les aspects mécaniques, électriques et fonctionnels du câble.  Normalisé par l’UIT-T, EIA et ISO  V.24/V.28: interface entre ETTD et ETCD en mode asynchrone(modem)  X.21: interface entre ETTD et ETCD pour la transmission de données en mode synchrone LA COUCHE LIAISON DE DONNÉES NIVEAU TRAME LIAISON DE DONNÉES : FONCTIONNALITÉS Niveau OSI = 2  Fournit procédures et moyens fonctionnels nécessaires à :  Établir une connexion (ex: choix du mode de fonctionnement)  Maintenir (transferts uni ou bidirectionnels) et libérer la connexion  Achemine des trames sur la liaison physique  Détecte et corrige les erreurs de transmission, provoque des retransmissions en cas d'anomalie  Contrôle de flux entre les nœuds du réseau, provoque l’utilisation de trames spécifiques  Contrôle d’accès au support, si le support est partagé(cas des LAN) LA COUCHE LIAISON DE DONNÉES LIAISON DE DONNÉES : FONCTIONNALITÉS  La couche 2 d’OSI est découpée en :  Une couche "basse" : MAC (Medium Access Control): Contrôle la méthode d'accès au support physique partagé  Une couche "haute" : LLC( Logical Link Control ) (IEEE 802.2)Liaison de données à proprement parler pour le contrôle la qualité de la transmission CONTRÔLE D’ERREURS  Comment: le contrôle d’erreurs consiste à savoir:  Comment détecter une erreur sur le flux binaire?  Comment la localiser?  Comment la corriger? DEUX STRATÉGIES POSSIBLES  Principes des codes:  Exploiter la redondance d’informations  Ajouter des bits de contrôle aux bits de données  Pour chaque suite de m bits transmise, on ajoute r bits.  On dit alors que l’on utilise un code C(n,m) avec n = m +r (avec r