Add introduction for networks and protocols

content/reseaux_protocoles/1_introduction/index.md

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+title: "Réseaux et Protocole: Introduction"
+date: 2024-01-15
+tags: ["Internet", "Débit"]
+categories: ["Réseaux et protocoles", "Cours"]
+mathjax: true
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+Il est aussi question ici d'Internet, de protocoles, de réseaux de bordures, de
+cœur de réseau, de réseaux d'accès, d'hôtes, de communation de circuit, de
+paquets, de performance.
+
+## C'est quoi Internet
+
+C'est un interconnexion de réseaux avec des notion de routage / forward en son
+cœur et les périphériques au bord que se soit utilisateur (ordinateurs,
+téléphones, objets) ou business (serveurs). Ledéfi est bien évidemment
+**d'assurer le routage** via les *routeurs d'interconnexion*.
+
+Pour interconnecter tout ce beau monde, il faut des liens qu'ils soient
+filaires (ethernet, fibre) ou sans  fils (wifi, 4G ou 5G). Ils sont gérés par
+des organisations.
+
+### Les protocoles
+
+Il sont à la base d'Internet, et présent à différents niveaux de son
+fonctionnement. On peut citer *HTTP*, Ethernet, *TCP*, Wifi (80211.). Ils
+contrôle la vie d'un message. Le tout est standardisé par des RFC[^RFC] et par 
+l'IETF[^IETF]
+
+LEs protocoles sur Internet servent donc la communications, dans la vrai vie
+nous utilisons aussi les protocoles comme par exemple pour demander l'heure :
+
+> * A: Bonjour!
+> * B: Bonjour
+> * A: Quelle heure est-il s'il vous plait?
+> * B: 22h30
+> * A: Merci
+
+Sur la toile, c'est exactement la même chose, ils gèrent l'envoi, la réception
+des messages, les actions à réaliser lors de la réception d'un message et touts
+autres évènements. Il est question de définir le format, l'ordre etc.
+
+### Réseaux de périphérie
+
+Nous parlons des réseaux et périphériques en bordures comme les réseaux
+domestiques (derrière la "box"), les ordinateurs, serveurs (dans des datacenters
+la plutapt du temps) etc. (nous avons vu ça plus haut).
+
+Les liens physiques représentent les **réseaux d'accès** (wifi, ethernet, fibre)
+
+#### Réseaux d'entreprise
+
+Ils sont composés d'un mix de plusieurs technologie en fonction des besoins et
+de la taille de la structure.
+
+#### Datacenters
+
+Les besoins sont surtout concentreés au niveau de la bande passante et de
+l'interconnexion.Dans le cadre d'un datacenter, il est (souvent) primordial
+d'assurer la continuité de service en prévoyant au maximum.
+
+### Réseaux de cœur
+
+C'est l'interconnexion et le routage associé organisé en maillage (*mesh*). Les
+routeurs sont donc interconnectés. Les pachets sont acheminés de l'expéditeur
+vers le destinataire. Les routeurs en cœur de réseaux assurent deux fonctions:
+
+ * La table de routahe pour assurer le *forwarding* des paquets en fonction de
+   leurs entêtes;
+ * Le routage afin d'assuer le chemin complet entre la source et la destination/ 
+
+
+
+## Envoi de Paquets
+
+À partir d'une application, le message est **découpé en plusieurs paquets** (des
+*chunks*) de taille \\(L\\). Il est transmit sur un réseaux d'accès à une
+cadence \\(R\\). La *Bande passante* \\(B\\) est alors :
+
+\\(
+B = \frac{L}{R}
+\\)
+
+Il représente le temps nécessaire pour tranmettre un paquet.
+
+
+Les bits sont ensuitre transmis sur le réseau via le lien physique qui est fait
+entre l'emetteur et le récepteur, nous en avons deux types:
+
+ * *guided media*: lien filaire;
+ * *unguided media*: lien sans fils, propragation radio.
+
+La capacité de transmission varie en fonction du média (ethernet cat. 5 ou 6,
+norme Wifi par exemple).
+
+### Packet switching: store and forward
+
+Revenons un peu sur le routage. La technique de *store and forward* permet au
+routeur de recevoir le paquet entièrement avant de le transmettre vers sa
+destination. Le routeur pourra alors réaliser une série de contrôle sur celui-ci
+(intégrité par exemple).
+
+C'est la technique la plus utilisée.
+
+### Packet switching: enqueue
+
+Le routeur peut gérer des files d'attentes afin de gérer les messages à
+destination de plusieurs hôtes. L'envoi se fait en fonction de la stratégie. Si
+la mémoire de la queue (*buffer*) est pleine, alors le routeur peut refuser les
+nouveaux paquets.
+
+### Interconnexion
+
+Si le réseau de cœur est maillé, il ne peux l'être totalement -- impossible de
+connecter tout le monde avec tout le monde, trop compliqué! Les ISP[^ISP] fonc
+appel à d'autre ISP, les *Tier 1 ISP* qui leur fourni des interconnexions. Les
+interconnexions sont aussi possible dans les IX -- *Interconnexion eXchage*.
+
+Il y a aussi les *Content Provider Network* représenté par Google, Facebook ...
+
+## Performances
+
+Lorsque les buffers du routeurs sont pleins, les paquets sont rejetés et donc
+**perdus**.
+
+Il faut aussi gérer les delais, 4 sources sont à prendre en compte:
+
+ * *processing*: le temps de déterminer la destination, de vérifier notre 
+   paquets(erreur);
+ * *enqueue*: le temps passer dans la queue du routeur;
+ * *transmission*: la cadence comme nous l'avons vu plus haut \\((\frac{L}{R}\\));
+ * *propagation*: avec \\(d\\) taille du canal et \\(s\\) la vitesse de
+   propagation, alors \\(p=\frac{d}{s})
+
+Introduisons maintenant la notion d'intensité du trafic. Soit \\(L\\) la taille
+du paquet, \\(a\\) et \\(R\\) la bande passante alors 
+\\(I = \frac{L \times a}{R}\\):
+
+* Si \\(I \approx 0\\) alors nous avons une petite intensité se traduisant par de
+  petit délais;
+* Si \\(I \approx 1 \land I \le 1\\) alors nous avons une grade intensité se 
+  traduisant par de grand délais;
+* Si \\(I \ge 1 \\) alors des paquets sont perdus.
+
+Le débit est mesuré en bits par seconde et de bout en bout de la source vers la
+destination.
+
+[^RFC]: Request For Comments
+[^IETF]: Internet Engeenering Task Force
+[^ISP]: Internet Service Provider