Notes sur  les réseaux 7° partie, Notes de Fondements informatiques
Francine88
Francine888 January 2014

Notes sur les réseaux 7° partie, Notes de Fondements informatiques

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Notes de fondements informatiques sur les réseaux 7° partie. les principaux thèmes abordés sont les suivants: les passerelles
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4 – Les commutateurs ou switchs

4 – Les commutateurs ou switchs

 Peuvent être considérés comme des ponts multiports  Chaque port d’un commutateur apprend dynamiquement les adresses

MAC des appareils qui lui sont connectés  Chaque port d’un commutateur forme un domaine de collision séparé  Certains commutateurs s’adaptent à la vitesse (10 / 100 Mb/s) de

l’appareil connecté  Les commutateurs fonctionnent au niveau 2 du modèle OSI  La commutation consiste à analyser l’adresse MAC du destinataire et

ne transmettre le paquet de données qu'au port approprié de l'ordinateur de destination,

 Deux techniques de commutation :  « On The fly », le commutateur n’analysera la trame que jusqu'au champ

adresse MAC destination, mais transmet même les trames erronées  « Store and Forward », le commutateur analyse toute la trame et commute

ensuite si elle est bonne, mais augmente le temps de latence.

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5 – Les routeurs  Sont conçus pour relier plusieurs réseaux , de technologies différentes, entre eux  Sont utilisés par les WAN  Séparent totalement l’administration des différents réseaux  Sont caractérisés par plusieurs interfaces  Les routeurs disposent de plusieurs adresses ip et plusieurs adresses physiques :

 1 adresse physique par interface  1 adresse ip par réseau

 Sont administrables à distance (agent SNMP, Simple Network Management Protocol)  Les routeurs fonctionnent au niveau 3 du modèle OSI

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5 – Les routeurs  Les routeurs décident de la route à faire suivre aux paquets

ip par consultation d’une table de routage.  Une table de routage indique pour une adresse de

destinataire donnée la “meilleure” voie de sortie/direction à suivre ; il s’agit de la vision qu’a le routeur du réseau

 De la table de routage, on peut déduire trois types de routes:  une route explicite vers l’hôte  une route vers un réseau  une route par défaut

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5 – Les routeurs: méthode de routage

extraire adresse IP destinataire

adresse locale

le paquet est arrivé

destination accessible

utiliser la table de routage pour déterminer le

prochain routeur déterminer adresse physique et transmettre sur l’interface adéquat

oui oui

nonnon

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5 – Les routeurs: type de routage

 La maintenance des tables de routages est une opération fondamentale. Elle peut être statique ou dynamique.

 Routage statique (ou fixe) (prédéterminé, non adaptatif) : tables construites par l’administrateur (lors de la configuration ou de changements topologiques)  convient uniquement pour réseaux de taille modeste  généralement le routage est modifié après découverte du problème  ne peut gérer les changements de topologie.

 Routage dynamique (adaptatif, évolutif) : utilise des protocoles de routage  indispensable dès que la topologie devient complexe  son rôle n’est pas de router... ce rôle là revient à l’algorithme mis en

place par le protocole retenu .  afin de maintenir la cohérence des informations associées aux routes

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Les différentes classes d’algorithmes

 Les algorithmes de routage sont basés sur la théorie de graphe:

 Réseau= Graphe

 Routeur – Nœud=sommet

 Liaison de communication=arc

 Coût d'une liaison=Longueur arc

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Coût d'une liaison

Les critères de détermination du coût d’une liaison peuvent être quelconques. A titre d’exemples : Nombre de sauts à effectuer Temps moyen d'attente et de transmission pour

un paquet test Longueur des files d'attente Coûts d'exploitation Distance géographique ...

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Les différentes classes d’algorithmes

 Les algorithmes globaux ou routage centralisé  Les algorithmes hybrides  Les algorithmes locaux ou routage isolé

 Algorithmes d’inondation  Algorithmes « HOT POTATOE »  Algorithme du « BACKWARD LEARNING »  Algorithme Hiérarchique

 Les algorithmes distribués

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1- Les algorithmes globaux ou routage centralisé

 L’objectif d’un routage dynamique centralisé est de tendre vers une connaissance parfaite et globale de l'état du réseau pour prendre les décisions de routage optimales.

 Le principe est basé sur l’existence dans le réseau d’un Centre de Contrôle de Routage (RCC – Routing Control Center).

Quels sont les avantages d’une telle approche ?  L’adaptation tend vers la perfection.  Les autres noeuds sont soulagés du calcul du routage.

Quels en sont les inconvénients ?  Panne au niveau du RCC  Vulnérabilité des lignes connectées au RCC (liaisons critiques)  Importance des temps de traitement du RCC (fonction du nombre de

noeuds).

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1- Les algorithmes globaux ou routage centralisé

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2- Les algorithmes hybrides L’objectif est de partager la responsabilité du routage entre un RCC et

chaque nœud. Le routage suit l’algorithme suivant :

Etape 1 : Périodiquement, les noeuds envoient au RCC le coût mesuré sur chacune de leur ligne.

 Etape 2 : Le RCC calcule les k meilleurs chemins pour aller d’un noeud I à un noeud J ( quel que soit I et J) .

 Etape 3 : Le RCC diffuse ces chemins équivalents aux différents noeuds.

 Etape 4 : Chaque noeud I décide localement du choix du chemin.

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3-Algorithmes locaux ou routage isolé:

 Le principe général de ces approches est d’établir un routage dynamique en utilisant uniquement la connaissance « locale ».

 Chaque nœud établie sa table uniquement à partir des informations auxquels il a accès directement.

 Il se retrouve illustré dans plusieurs algorithmes :  Algorithmes d’inondation  Algorithmes « HOT POTATOE »  Algorithme du « BACKWARD LEARNING »  Algorithme Hiérarchique

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Algorithmes d’inondation  Principe :

Chaque paquet entrant est réexpédié sur toutes les lignes de sortie exceptée la ligne d’arrivée.

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Algorithmes « HOT POTATOE » :

Principe : Chaque paquet entrant est réexpédié sur la ligne ayant la file d'attente la plus courte ( quelle que soit sa destination). L’objectif est donc de se débarrasser au plus vite d’un paquet (analogie avec « patate chaude »).

Illustration

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Algorithme du « BACKWARD LEARNING »

Principe :

 Chaque paquet entrant contient l'identificateur de la source et un compteur de sauts.

 Un noeud de commutation maintient des tables de routage dont chaque entrée contient un triplet :

*un identificateur d'une source * un nombre de sauts * une ligne de provenance

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Algorithme du « BACKWARD LEARNING »

Le noeud de commutation modifie sa table de routage dans les 2 cas suivants :

CAS 1 : SI l'identificateur de la source du paquet entrant n'est pas encore

présent dans sa table de routage ALORS Ajout du triplet correspondant

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Algorithme du « BACKWARD LEARNING »

CAS 2 : SI l'identificateur de la source du paquet entrant est déjà présent dans

sa.table.de.routage. .ET la valeur du compteur de sauts du paquet est strictement inférieure à celle du nombre de sauts mémorisée dans la table de routage ALORS Mise à jour du triplet correspondant

ILLUSTRATION

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Algorithme du « BACKWARD LEARNING »

Dans tous les cas, le noeud de commutation incrémente le compteur de sauts du paquet avant de l’expédier.

Avantage :

En exploitant au niveau local l’information qui transite, l’algorithme converge progressivement vers une solution optimale.

Inconvénient :

Nécessité de disposer dans le format de l’en tête de chaque paquet d’un champ compteur de sauts et obligation de le modifier à chaque passage sur un nœud.

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Routage hiérarchique

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4-Les algorithmes distribués

 Chaque nœud va constituer dynamiquement ses tables de routage à partir d’informations provenant de ses voisins directs. Ainsi, chacun va adopter le même comportement cyclique qu’on peut résumer de façon générale comme suit :

1 - Constituer une information de routage initiale 2 - Communiquer régulièrement l’information de routage aux noeuds voisins 3 - Récupérer régulièrement les informations de routage en provenance des noeuds voisins 4 - Mettre à jour l’information de routage en tenant compte des informations provenant des voisins.

 Il existe deux classes d’algorithmes de routage distribué :  routage par « vecteur distance » (distance vector)  routage par « état de liaison » (link state)

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Les réseaux Ethernet Plan Principes de fonctionnement Topologie La couche physique La couche de liaison Les types de réseaux Ethernet Le matériel

Les répéteurs Le concentrateur (hub)

Les ponts (bridge) Les commutateurs (switch)

Les routeurs Les passerelles

Exploitation d’un réseau Ethernet Exercices

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