Technologie d'accès (RIT3).pptx

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TECHNOLOGIES D’ACCES RIT3 Dispensé par M. Bertrand OUANDAOGO 1 TECHNOLOGIES D’ACCES RIT3 Dispensé par M. Bertrand OUANDAOGO 2 Sommaire du cours Chapitre 1 : Le Reseau general de telecommunications Chapitre 2 : Les technologies DSL et cables Chapitre 3: Le Panel de la couverture Fibre optique Chapitre 4: Les Accès haut debit sans fils et Mobile 3  Comprendre les technologies d'accès Comprendre les technologies d’accès revient à comprendre les différents types de réseaux offerts ces précédentes. Les réseaux d'accès sont un élément essentiel de l'infrastructure de communication moderne. Ils permettent aux utilisateurs d'accéder aux services et aux ressources disponibles sur un réseau. Comprendre les réseaux d'accès est crucial pour les professionnels des télécommunications et de l'informatique. Il est question pour nous d’explorer les principes fondamentaux des technologies d'accès et leur rôle dans la connectivité. 4  Comprendre les technologies d'accès Ce cours est conçu pour vous fournir une compréhension approfondie des différentes technologies utilisées pour se connecter à un réseau, qu'il s'agisse d'Internet ou d'un réseau d'entreprise. 5  Comprendre les technologies d'accès Définition : Le terme "réseaux d'accès" fait référence à la partie du réseau qui assure la connexion entre les utilisateurs finaux et le réseau principal, ou "cœur de réseau". Ils sont cruciaux pour la communication de données, car ils constituent le point d'entrée pour les utilisateurs et les appareils dans le réseau. 6  Comprendre les technologies d'accès A quoi ça sert ? A quoi ça se rapporte? : Les réseaux d'accès peuvent être définis comme les infrastructures qui permettent aux utilisateurs de se connecter à un réseau plus large. Ils agissent comme une passerelle entre les utilisateurs finaux et les services disponibles sur le réseau. Les réseaux d'accès peuvent prendre différentes formes, notamment les réseaux filaires et les réseaux sans fil. Chaque type de réseau d'accès a ses propres caractéristiques et technologies associées. 7 Chapitre 1 : Le Réseau général de télécommunications Introduction (1/2): Les télécommunications jouent un rôle crucial dans notre société en permettant l'échange d'informations à distance. Elles englobent un vaste ensemble de technologies et de systèmes utilisés pour transmettre des données sous forme de voix, de texte, de vidéo ou de tout autre format numérique. Les réseaux de télécommunications sont essentiels pour la communication personnelle, professionnelle et industrielle, facilitant ainsi les interactions quotidiennes et les opérations commerciales. 8 Chapitre 1 : Le Réseau général de télécommunications Introduction (2/2): Les systèmes de télécommunications modernes permettent une communication rapide et efficace à travers le monde, reliant des individus, des entreprises et des institutions. Ces systèmes supportent des applications variées allant des appels téléphoniques aux services internet, en passant par les réseaux sociaux et les plateformes de vidéo en ligne. Les télécommunications sont également un pilier des infrastructures critiques, soutenant tous les secteurs de la vie quotidienne. 9 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications Un réseau de télécommunications est composé de plusieurs éléments clés qui travaillent ensemble pour assurer la transmission et la réception des données : 10 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.1 Infrastructure Physique Tout ce qui est Câblage : Les réseaux utilisent différents types de câbles pour la transmission des données. Les câbles en cuivre sont couramment utilisés pour les réseaux téléphoniques traditionnels et certains réseaux locaux (LAN). La fibre optique, qui utilise des fils de verre ou de plastique pour transmettre des données sous forme de lumière, offre des vitesses de transmission beaucoup plus élevées et est de plus en plus utilisée pour les réseaux à large bande. 11 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.1 Infrastructure Physique Tout ce qui est Câblage : 12 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.1 Infrastructure Physique Tout ce qui est équipements : Les routeurs et les commutateurs (switches) sont des dispositifs essentiels dans un réseau de télécommunications. Les routeurs dirigent le trafic de données entre différents réseaux, tandis que les commutateurs relient les dispositifs (clients) au sein d'un même réseau local. Les antennes sont également cruciales pour les réseaux sans fil, permettant la transmission et la réception des signaux radio 13 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.1 Infrastructure Physique Tout ce qui est équipements : 14 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.2 Modèles d’architecture des Réseaux Les Réseaux Filaires & Sans Fil : Les réseaux filaires utilisent des câbles physiques pour la transmission des données, tandis que les réseaux sans fil utilisent des ondes radio. Les réseaux sans fil comprennent les réseaux Wi-Fi, les réseaux cellulaires (comme 4G et 5G) et les réseaux maillés par les satellites. 15 I. Les Composantes d'un Réseau de Télécommunications I.2 Modèles d’architecture des Réseaux Les Réseaux Publics & Privés : Les réseaux publics, tels que l'internet, sont accessibles à tout utilisateur ayant les moyens nécessaires pour se connecter. Les réseaux privés, en revanche, sont réservés à un usage spécifique, souvent pour des grandes entreprises ou des organisations, et utilisent des mesures de sécurité pour restreindre l'accès. 16 II. Types de Réseaux appuyés par les systèmes de Télécommunications 17  II. TYPES DE RÉSEAUX APPUYÉS PAR LES SYSTÈMES DE TÉLÉCOMMUNICATIONS II.1 LES RÉSEAUX PERSONNELS PAN (PERSONAL AREA NETWORK) 18  La technologie Bluetooth (1/4) Bluetooth propose un débit théorique de 1 Mbps pour une portée maximale d'une trentaine de mètres.  Le développement de la téléphonie mobile et la fabrication évolutive des téléphones GSM multiplient les usages multimédias du mobile donc sa probabilité d'interagir avec d'autres appareils : Tablettes, kit mains libres, imprimante, ordinateur portable, smartphone.  D'où l'idée de développer une technologie radio pour permettre à tous ces appareils de communiquer entre eux 19 sans fil.  La technologie Bluetooth (2/4) Elle utilise une technologie radio courte distance destinée à simplifier les connexions entre les appareils électroniques.  Elle a été conçue dans le but de remplacer les câbles entre les différents périphériques  Possibilité d’accéder à des réseaux locaux (LANs). 20  La technologie Bluetooth (3/4) Caractéristiques:  Utilisation : Interconnexion de proximité (imprimante, PDA, portable, oreillette pour téléphone portable, etc.).  Débit théorique : Le débit maximal théorique est de 1 Mbits/s (la version 1.0).  La version 2.0 de Bluetooth adopte la nouvelle spécification EDR (Enhanced Data Rate.) et permet une transmission 3 à 10 fois plus rapide (un débit théorique de 3 à 10 21  La technologie Bluetooth (4/4) Avantages : Inconvénients :  Faible consommation d'énergie  Nombre de périphériques limité (quelques mW) dans un réseau  Faible portée.  Bonne gestion de la  Débit limité communication de la voix et de  Interférences et risques de données. parasitage avec le 802.11 WiFi qui utilise également la  Equipements de taille réduite fréquence 2,4 Ghz  Technologie adaptée à la mobilité. 22  Le Zigbee (1/3) Zigbee est un protocole de réseau personnel sans fil (WPAN) conçu pour les applications à faible consommation d'énergie et à faible débit de données. Il est basé sur la norme IEEE 802.15.4 et fonctionne dans la bande de fréquence de 2,4 GHz. 23  Le Zigbee (2/3) Caractéristiques de bande passante : Zigbee offre un débit de données maximal de 250 kbit/s, ce qui est suffisant pour les applications domestiques et industrielles à faible débit de données, telles que le contrôle d'éclairage, la surveillance de la température et de l'humidité, et la sécurité domestique. La portée maximale de Zigbee est d'environ 100 mètres en extérieur et de 10 à 20 mètres en intérieur, en fonction des obstacles et des interférences. 24  Le Zigbee (3/3) Inconvénients : Avantages :  Débit de données limité : Zigbee  Faible consommation d'énergie : offre un débit de données maximal Zigbee est conçu pour les appareils à de 250 kbit/s, ce qui peut ne pas faible consommation d'énergie, ce qui être suffisant pour les applications permet une durée de vie prolongée des à haut débit de données. piles.  Interférences : Zigbee fonctionne  Facilité d'installation : Zigbee utilise dans la bande de fréquence de 2,4 une architecture de réseau maillé, ce GHz, qui est également utilisée par qui permet une installation facile et d'autres appareils sans fil, tels que une couverture étendue. les téléphones sans fil et les micro-  Coût abordable : Zigbee est moins cher ondes, ce qui peut entraîner des que les autres protocoles de réseau interférences. sans fil, tels que Wi-Fi et Bluetooth.  Compatibilité limitée : Zigbee n'est  Sécurité : Zigbee utilise un chiffrement pas compatible avec d'autres 25  La technologie infrarouge (1/3) La technologie infrarouge (IR) est un type de réseau personnel sans fil (WPAN) utilisé pour transmettre des données entre des appareils à courte portée. Elle utilise des ondes lumineuses dans le spectre infrarouge pour envoyer et recevoir des données. 26  I.3. La technologie infrarouge (2/3) Caractéristiques : Portée courte : La portée maximale de la technologie IR est d'environ 10 mètres, mais elle nécessite une ligne de vue directe entre les appareils pour fonctionner correctement. Débit de données faible : La technologie IR offre un débit de données faible, généralement inférieur à 1 Mbit/s. Faible consommation d'énergie : La technologie IR est très économe en énergie, ce qui la rend idéale pour les appareils portables et mobiles. Sécurité : La technologie IR est considérée comme sûre car elle nécessite une ligne de vue directe entre les appareils pour 27 fonctionner, ce qui rend difficile l'interception des donnée  La technologie infrarouge (IR) (3/3) Avantages : Inconvénients :  Coût abordable : La technologie IR est  Ligne de vue directe : La technologie peu coûteuse à mettre en œuvre et à IR nécessite une ligne de vue directe utiliser. entre les appareils pour fonctionner  Facilité d'utilisation : La technologie IR correctement, ce qui peut limiter sa est simple à utiliser et ne nécessite portée et sa flexibilité. pas de configuration complexe.  Débit de données faible : La  Compatibilité : La technologie IR est technologie IR offre un débit de compatible avec de nombreux données faible, ce qui la rend appareils, notamment les inadaptée aux applications à haut télécommandes, les imprimantes et débit de données. les appareils photo.  Interférences : La technologie IR peut être sujette aux interférences 28 II. TYPES DE RÉSEAUX APPUYÉS PAR LES SYSTÈMES DE TÉLÉCOMMUNICATIONS II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) 29  II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) Le LAN, ou local area network, est un réseau informatique qui couvre une zone géographique limitée, comme un bâtiment, un campus universitaire ou un groupe de bâtiments voisins. Il permet aux ordinateurs et autres appareils connectés au réseau de communiquer entre eux et d'accéder à des ressources partagées, telles que des imprimantes, des serveurs de fichiers ou une connexion internet. 30  II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) Les éléments mis en œuvre dans un LAN 1. Les appareils connectés (PC, smartphones etc.) 2. Les équipements réseaux (switch, routeur, serveurs…) 3. Les médias de transmissions (câbles, ondes radios) 4. Les protocoles de réseau (TCP/IP, UDP… 31  II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) Les technologies employés dans un LAN Dans un LAN, plusieurs technologies peuvent être utilisées pour connecter les appareils et permettre la communication. En bref, le LAN ne comporte pas de diverse méthode d’accès. Sa dénomination est indicative dans le jargon technique pour désigner le plus souvent la connectique filaire. Néanmoins, on peut parler de : 32  II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) Les technologies employés dans un LAN Ethernet : Puisqu’il s’agit du nom de la technologie de réseau filaire la plus répandue. Ethernet utilise des câbles pour connecter les appareils entre eux et au réseau. Les câbles Ethernet les plus couramment utilisés sont les câbles à paires torsadées (Twisted Pair), comme les câbles CAT5e, CAT6 et CAT7. Ethernet offre des vitesses de transfert de données élevées, une grande fiabilité et une faible latence. Cependant, l'installation peut être sujet aux dommages physiques. 33  II.2 LES RÉSEAUX LOCAUX LAN (LOCAL AREA NETWORK) Les technologies employés dans un LAN Wi-Fi : Le Wi-Fi est une technologie de réseau sans fil qui utilise des ondes radio pour connecter les appareils au réseau. Il offre une grande flexibilité et mobilité, car les utilisateurs peuvent se connecter au réseau sans avoir besoin de câbles. Le Wi-Fi est largement utilisé dans les maisons, les bureaux, les écoles et les espaces publics. Cependant, il peut être sujet aux interférences et aux problèmes de sécurité, et sa vitesse et sa fiabilité peuvent être affectées par la distance et les obstacles physiques. 34  II.3 RÉSEAUX ÉTENDUS WAN (WIDE AREA NETWORK) Le WAN, ou Wide Area Network, est un réseau informatique qui couvre une vaste zone géographique, comme une ville, une région, un pays ou même le monde entier. Il permet de connecter des réseaux locaux (LAN) et des réseaux métropolitains (MAN) distants, offrant ainsi une connectivité à grande échelle 35  II.3 RÉSEAUX ÉTENDUS WAN (WIDE AREA NETWORK) Les technologies employés dans un WAN Réseaux à commutation de paquets : Ces réseaux, comme les réseaux ATM (Asynchronous Transfer Mode), divisent les données en paquets et les transmettent de manière indépendante sur le réseau. Ils offrent une grande flexibilité et une utilisation efficace de la bande passante, mais peuvent introduire une latence supplémentaire 36  II.3 RÉSEAUX ÉTENDUS WAN (WIDE AREA NETWORK) Les technologies employés dans un WAN Réseaux à commutation de circuits : Ces réseaux, comme le réseau téléphonique commuté (RTC), établissent un circuit dédié entre deux sites avant de transmettre les données. Ils offrent une grande qualité de service (QoS) et une faible latence, mais sont moins efficaces en termes d'utilisation de la bande passante. Réseaux sans fil : Les technologies sans fil, comme les réseaux cellulaires (2G, 3G, 4G), peuvent également être utilisées pour créer des WAN. Elles offrent une grande flexibilité et mobilité, mais peuvent être sujettes aux interférences et aux problèmes de sécurité. 37  II.4 RÉSEAUX METROPOLITAINS MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK) Le MAN, ou Metropolitan Area Network, est un réseau informatique qui couvre une zone géographique plus étendue qu'un LAN, mais plus limitée qu'un WAN. Un MAN est généralement conçu pour connecter des utilisateurs et des réseaux dans une zone métropolitaine, comme une ville ou une agglomération. Les MAN sont utilisés pour connecter des LAN distants, offrant ainsi une connectivité à l'échelle d'une ville ou d'une région. Ils sont souvent utilisés par les entreprises, les banques et les fournisseurs de services Internet pour fournir un accès Internet haut débit, des services de voix sur IP (VoIP) et d'autres services de données aux clients. 38  II.4 RÉSEAUX METROPOLITAINS MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK) Les technologies employés dans un MAN Fibre optique : La fibre optique est le support de transmission le plus couramment utilisé dans les MAN. Elle offre des vitesses de transfert de données très élevées, une grande fiabilité et une immunité aux interférences électromagnétiques. Cependant, l'installation de la fibre optique peut être coûteuse et complexe. SONET/SDH (Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy) : Il s'agit de protocoles de réseau utilisés pour transmettre des données à haut débit sur des réseaux en fibre optique. Ils offrent une grande flexibilité, une utilisation efficace de la bande passante et une haute disponibilité. 39  II.4 RÉSEAUX METROPOLITAINS MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK) Les technologies employés dans un MAN Réseaux métropolitains sans fil : Les technologies sans fil, comme le WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) peuvent également être utilisées pour créer des MAN. Elles offrent une grande flexibilité et mobilité, mais peuvent être sujettes aux interférences et aux problèmes de sécurité. Réseaux à commutation de paquets : Comme mentionné précédemment, les réseaux à commutation de paquets, et les réseaux ATM, peuvent être utilisés pour créer des MAN. Ils offrent une grande flexibilité et une utilisation efficace de la bande passante, mais peuvent introduire une latence supplémentaire. (MPLS) 40 III. PROTOCOLES DE COMMUNICATION À TRAVERS LE MODÈLE OSI 41 IV. NORMES ET STANDARD DE TÉLÉCOMMUNICATION 42  IV.1 LA NORME IEEE (INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS) La norme IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) dans le domaine informatique fait référence à un ensemble de standards établis par l'IEEE, une organisation professionnelle internationale dédiée à l'avancement de la technologie. Ces normes couvrent de nombreux aspects de l'informatique et des technologies de l'information, y compris les protocoles de communication, les langages de programmation, les formats de fichiers, les architectures de réseau etc Les normes IEEE sont développées par des groupes de travail composés de professionnels de l'industrie et sont largement reconnues et adoptées dans le monde entier. Elles jouent un rôle important dans l'interopérabilité et la compatibilité des technologies de l'information, ainsi que dans la promotion de l'innovation et de la collaboration dans le domaine informatique. 43 LES NORMES IEEE 802 (INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS) 44 LES NORMES IEEE 802 (INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS) 45  IV.2 EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE (ETSI) L'European Telecommunications Standards Institute (ETSI) est un organisme de normalisation européen dans le domaine des technologies de l'information et de la communication (TIC). Fondé en 1988, l'ETSI a pour mission de produire des normes techniques pour les réseaux de télécommunications, les équipements et les services associés, afin de favoriser l'interopérabilité, la qualité et la sécurité des produits et services TIC en Europe et dans le monde. L'ETSI est un organisme à but non lucratif, indépendant et ouvert à tous les acteurs du secteur des TIC, qu'ils soient des fabricants, des opérateurs de réseaux, des fournisseurs de services, des organismes de recherche, des administrations publiques ou des utilisateurs finaux. L'ETSI compte plus de 900 membres issus de plus de 60 pays à travers le monde. 46  IV.2 EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE (ETSI) Les activités de normalisation de l'ETSI couvrent un large éventail de domaines, notamment : Les réseaux fixes et mobiles : L'ETSI élabore des normes pour les réseaux de télécommunications fixes et mobiles, comme les réseaux filaires (xDSL, fibre optique), les réseaux cellulaires (2G, 3G, 4G) et les réseaux sans fil locaux (Wi-Fi, Bluetooth). Les services et applications : L'ETSI travaille sur des normes pour les services et applications de télécommunications, comme la voix sur IP (VoIP), la télévision sur IP (IPTV) etc. 47  IV.2 EUROPEAN TELECOMMUNICATIONS STANDARDS INSTITUTE (ETSI) La sécurité et la confidentialité : L'ETSI développe des normes pour la sécurité et la confidentialité des réseaux et des services de télécommunications, comme la cryptographie, l'authentification et la gestion des clés. L'Internet des objets (IoT) : L'ETSI élabore des normes pour l'IoT, y compris les réseaux à faible consommation d'énergie (LPWAN), les protocoles de communication et les plateformes logicielles. Les réseaux intelligents et les villes intelligentes : L'ETSI travaille sur des normes pour les réseaux intelligents, comme les réseaux électriques intelligents (smart grids) et les villes intelligentes (smart cities). 48  V. CARACTÉRISTIQUES DES RÉSEAUX DE COEUR ET RÉSEAUX D’ACCÈS Réseau d'accès ("access network")  Permet aux utilisateurs d'accéder au cœur du réseau  Moyen par lequel les stations des utilisateurs sont connectées au réseau.  Exemple : Wifi, la ligne téléphonique Réseau du cœur ("core network", "backbone network")  Permet d'interconnecter les réseaux d'accès entre eux  Moyen indirect par lequel toutes les stations des utilisateurs sont interconnectées entre elles 49  V. CARACTÉRISTIQUES DES RÉSEAUX DE COEUR ET RÉSEAUX D’ACCÈS Caractéristiques des réseaux d'accès  Faible coût d'accès  Etendue limitée (env.100 m)  Gestion aisée (particulier ou entreprise)  Généralement, c'est un réseau à diffusion et à accès multiple  Hétérogénéité des techniques d'accès Caractéristiques des Réseaux du cœur  Grand débit (Tbit/s), grande étendue (plusieurs 100 km), gestion pointue (opérateur de réseau)  Généralement, c'est un réseau à base de liaisons point-à-point, point multi-point S'appuie principalement sur des liaisons optiques 50 51