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