Architecture réseau
Area Network :AN, décliné suivant plusieurs modèles
Un ensemble de "machines" connectées !
Connecté, signifie peut échanger des données à avec d'autres .
La taille physique (typologie) du réseau est déterminante dans le choix de l'organisation du réseau.
Par organisation, on pense topologie (comment la connexion est elle organisée ?) et mode de diffusion (qui communique avec qui ?).
Différents réseaux pour différentes échelles :la typologie
maison, entreprise, département , région , pays monde
De l'importance de la taille physique du réseau
Le réseau personnel (PAN)
A la maison ...
Le réseau à l'échelle de l'utilisateur : quelques téléphones, ordinateur portables, pc fixes, imprimantes, scanner . Le tout relié par une box, qui peut jouer de multiples rôles :
Permettre aux périphériques de se voir les uns les autres (commutateurs ou concentrateurs)
Permettre aux périphériques de sortir sur internet (changer de réseau routeur )
Protéger des accès extérieurs (éventuellement permettre certains accès depuis l'extérieur : firewall)
Éventuellement de filtrer les accès (proxy filtrant : protection des mineurs par exemple )
Le réseau local (entreprise - éducation ...) LAN
Sur une taille de plusieurs centaines de mètres
On reste un peu sur le même modèle mais en fonction de la taille du réseau :
Chaque fonction de la box est jouée par un système dédié à cet usage
Le réseau peut être découpé en sous réseau reliés entre eux par des routeurs
Des serveurs hébergeant des services spécifiques peuvent être ajoutés ,identification, partage de données , espace personnels de travail.
département, région ... monde : le WAN
Plus grand, et surtout, qui regroupe tous les autres
On est dans des technologies différentes, en arbre (comme Renater), maillé comme l'ensemble de l'internet, des routeurs permettent de passer d'une maille à l'autre.
Comment organiser la transmission des données dans un réseau entre les nodes (machines)
Quelques exemples de topologie
On va distinguer les différentes topologies :
Anneau
bus
étoile
maillé
arbre
Le mode de diffusion
On distingue deux cas de figure :
le réseau point à point :deux machines qui discutent entre elles, elle doivent être identifiées et passent par des routeurs pour échanger les informations .
le réseau de diffusion unicast, boradcast et multicast.
Par exemple DRBL est une solution serveur qui permet ,le multicast. On crée une image (copie) d'une machine sur un serveur, puis ensuite ce serveur peut diffuser l'image sur plusieurs machines simultanément . Les clients doivent tous se connecter en même temps, quand le dernier client est connecté, le serveur diffuse l'image des stations .
la connexion physique !
La encore, choix multiples :
Les ondes électromagnétiques (pas de fil ) : WIFI, Bluetooth, GSM
le filaire : cuivre, fibre optique
Les modèles de communication
Comment échanger des données ?
La première chose, c'est de fractionner les données pour fluidifier le transport, pour gérer la priorisation, le contrôle de flux,la (les) détection d'erreurs ...
Le message est découpé en plusieurs parties, chaque partie est ensuite encapsulée (entourée) d'informations qui vont permettre de reconstituer le message d'origine ainsi que les informations pour envoyer la réponse au message. On parle de datagramme (ou paquet)
Le chemin suivi par l'information lors de l'échange entre deux machines
OSI et Internet d'une couche à l'autre
Les modèles proposés. En réalité, le modèle OSI est surtout implanté dans les routeurs .
Comparaison du modèle 'Internet' et du modèle 'OSI' . Un modèle qui à toujours existé .
Je suis en vacances au bord de la mer , je veux donner des nouvelles :
J'écris une lettre
Je mets dans l'enveloppe
Adresse
Bureau de poste
Transport train / avion / bateau,
puis chemin inverse chez le destinataire : Bureau de poste -> boite aux lettres -> ouverture enveloppe -> lecture courrier
Le client et le serveur et le protocole de communication
Un peu de vocabulaire
Le protocole est l'ensemble de règles qui doivent être respectées pour échanger des données entre deux entités sur le réseau
Serveur : Un ordinateur qui propose un ou plusieurs services sur le réseau
‣ Service : logiciel (application) qui
s'exécute sur un ordinateur avec une adresse IP
écoute sur un port de communication
répond aux requêtes des clients qui lui sont adressées
‣ Port de communication :
une entrée ouverte sur un ordinateur via le réseau
numéros de port (< 1023) avec des numéros réservés sur le serveur
Le client ouvre un port aléatoire > 1023 pour communiquer avec le serveur
Client : un logiciel qui
Peut être installé sur la même machine que le serveur
envoie une requête formatée à un service précis à travers le réseau
Traite les réponses
analyse d'une communication entre un client et un serveur
Un petit tour chez OVH
Analyse rapide de la communication entre un client et un serveur.En pratique :
on ouvre un navigateur WEB, on tape ovh.fr , on ne valide pas
on lance wireshark paramétré pour écouter une interface et un protocole (http)
On démarre la capture des paquets
On valide dans le navigateur
Quand la page s'affiche, on arrête la capture .
On peut ensuite décomposer le processus de communication en regardant les numéros des Frame :
Bonjour je suis le client je cherche à ma synchroniser sur le serveur (synchronisation)
Salut, je suis le serveur , j'ai bien reçu la demande (synchronisation + acquittement) envoie la suite
Le client : pour moi c'est OK j'acquitte également
le client : je fait une requête GET
le serveur : voila la réponse
Détail sur le frame 0 (trame 0). On ne distingue que trois couches .De haut en bas :
Ethernet :les adresses mac
IP : les adresses IP
TCP les ports
Si on regarde maintenant le détail des trames 4 et 5, on voit apparaître la couche applicative HTTP qui contient les données !
Les réseaux TCP /IP , adressage
IP V4 , en simplifié
Pour mettre en place un réseau d'objets connectés, il faut avoir en tête quelques connaissances de base .
Une machine est identifiée sur un réseau par :
Une adresse IP X.X.X.X ou X est codé sur 8 bits, soit un nombre décimal compris entre 0 et 255. (disons 254 ...)
Un masque de réseau qui se présente sous la même forme que l'adresse IP
Une adresse de réseau , même format
Une adresse de broadcast
Voila pour le principe. Maintenant , il y a des normes a respecter, entre autre , pour aller sur internet, chaque ordinateur doit posséder une adresse IP , ce qui est impossible au niveau du nombre,
donc un mécanisme à été mis en place (routage) permettant a toutes les machines d'un LAN de sortir avec une seule adresse IP. Pour cela il faut respecter les normes proposées .
Une adresse IP privée est celle d'un ordinateur sur un réseau de type LAN. Ce réseau dispose d'une adresse IP publique qui lui permette d'aller sur internet , celle du routeur.
Donc en simplifiant, il existe trois type d'adresses privées utilisables :
La classe A : de 10.0.0.0 à 10.255.255.255
La classe B : de 172.16.0.0 à 172.31.255.255
La classe C : de 192.168.1.0 à 192.168.255.255
Un exemple concret, c'est mieux !
Un exemple de PAN (personnel Aréa Network)
On désire se configurer son petit réseau à la maison . On fait au plus simple, d'abord on tape dans la classe qui propose le moins d'adresse IP, histoire d'être cohérent.
On prendra par exemple un réseau en 192.168.1.0 (adresse du réseau).
Cela signifie quoi ?
On est en classe C
Notre réseau peut accueillir 254 machines ( de 192.168.1.1 à 192.168.1.254)
Pour savoir si une machine est sur mon réseau, il faut que je compare son IP et son masque de réseau. Ici, il faudra une ip en 192.168.1.X où X est compris entre 1 et 254 avec un masque de réseau 255.255.255.0. Le 255 signifie que le nombre correspondant sur l'IP de la machine est obligatoire , pour un réseau en 192.168.1.0 avec un masque en 255.255.255.0, les trois premiers nombre de 'adresse IP des machines du réseau sont obligatoirement 192.168.1. ! ! !
On parle d'octets (28 = 256 valeurs, soit de 0 à 255), et on dit un octet un point un octet un point un octet un point et un octet pour une adresse IPV4.
Ce qui explique la notation simplifiée souvent utilisée pour les masques de réseau, plutôt que de dire 255.255.255.0 , on notera /24 (8.8.8.0)
Notre réseau est donc en 192.168.1.0/24 .
A venir, l'encapsulation des données
Comment transitent les données physiques
Tout est expliqué dans le document joint (sources :http://projet.eu.org/pedago/sin/ISN)