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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