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title: "Réseaux et Protocole: Introduction" date: 2024-01-15 tags: ["Internet", "Débit"] categories: ["Réseaux et protocoles", "Cours"] mathjax: true
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 RFC1 et par l'IETF2
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 ISP3 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.