Reseaux

me Code, relatives ˆ la reproduction par reprographie.

Préface

Le domaine des Télécommunications et des Réseaux est en pleine effervescence, chaque semaine qui s’écoule apporte sa moisson de nouvelles offres, d’annonces et de propositions de norme. Confronté à ce flux incessant de nouveautés, le praticien doit faire des choix qui s’avéreront stratégiques pour l’entreprise et structurants pour l’avenir de son système d’information. C’est dire l’importance de disposer de bases solides, seules aptes à évaluer sainement la pertinence des solutions proposées par les constructeurs de matériels et les éditeurs de logiciels. Encore faut-il s’entendre sur la constitution de cette base : il ne s’agit pas d’amasser des connaissances plus ou moins vagues ou plus ou moins utiles, mais de construire un socle sur lequel pourra s’appuyer une réflexion personnelle. Dans la conjoncture actuelle, il n’est guère de tâche plus utile que de transmettre ces connaissances et d’enseigner les méthodes qui permettent d’en tirer profit. L’évolution technologique imposait une nouvelle édition des ouvrages de Claude Servin. Pour distinguer ce qui, dans cette multitude d’évolutions, est suffisamment assuré pour mériter d’être enseigné, il fallait la pratique du terrain d’un homme de réseaux. Il fallait aussi allier à cette expérience de l’ingénieur qui crée des projets celle de l’enseignant qui transmet les savoirs nécessaires à cette création. Claude Servin possède assurément l’une et l’autre et c’est ce qui donne à son ouvrage un intérêt tout particulier. Ses lecteurs apprécieront une présentation simple des concepts les plus fondamentaux, débarrassés de tout hermétisme et orientés vers l’action et l’ingénierie, sans céder aux modes passagères ou aux complexités inutiles qui encombrent bien des manuels. Ce sont ces qualités qui lui ont permis de s’inscrire avec réussite dans les enseignements dispensés au Conservatoire national des Arts et Métiers (CNAM) et de jouer le rôle de pivot vers des enseignements plus spécialisés. Déjà inséré dans le monde du travail, le public du CNAM est exigeant, il vient y chercher une mise en perspective et une rigueur sans faille. Il ne saurait se satisfaire de l’autorité d’un enseignant qui ne pourrait faire preuve de sa capacité à maîtriser les enjeux technologiques actuels. Claude Servin a su les convaincre et, comme les auditeurs qui se pressent nombreux à ses cours et

VI

Réseaux et télécoms

y trouvent l’impulsion pour un approfondissement ultérieur, je suis certain que le lecteur trouvera à la lecture de cet ouvrage un intérêt soutenu et qu’il sera son compagnon pendant encore de longues années. Les manuels d’enseignement auxquels on continue de se référer une fois entré dans la vie active ne sont pas si nombreux : ayant personnellement l’expérience de la direction de sociétés dans le domaine des réseaux, je ne saurais faire à cet ouvrage un meilleur compliment que de dire qu’il fait partie de ceux-là.

Jean-Pierre A RNAUD Professeur au Conservatoire national des Arts et Métiers Titulaire de la chaire de Réseaux

Table des matières

PRÉFACE AVANT-PROPOS

V XXI 1 3 3 3 4 6 6 6 12 21 21 21 22 22 33 33 34 36 37 39 39

PARTIE I • CONCEPTS FONDAMENTAUX

CHAPITRE 1 • L’INFORMATION ET SA REPRÉSENTATION DANS LES SYSTÈMES DE TRANSMISSION

1.1 Généralités 1.1.1 Les flux d’information 1.1.2 Les caractéristiques des réseaux de transmission La représentation de l’information 1.2.1 Les différents types d’information 1.2.2 Le codage des informations 1.2.3 La numérisation des informations La compression de données 1.3.1 Généralités 1.3.2 La quantification de la compression 1.3.3 La compression sans perte 1.3.4 Les codages à réduction de bande La notion de qualité de service 1.4.1 Les données et les contraintes de transmission 1.4.2 Les classes de service 1.4.3 Conclusion

1.2

1.3

1.4

EXERCICES

CHAPITRE 2 • LES SUPPORTS DE TRANSMISSION

2.1 Généralités

VIII

Réseaux et télécoms

2.2

Les caractéristiques des supports de transmission 2.2.1 La bande passante et le système de transmission 2.2.2 L’impédance caractéristique 2.2.3 Le coefficient de vélocité Les supports guidés 2.3.1 La paire torsadée 2.3.2 Le câble coaxial 2.3.3 La fibre optique 2.3.4 Les liaisons hertziennes Conclusion

40 40 43 45 46 46 48 49 53 60 61 63 63 64 64 65 73 73 74 84 88 89 92 94 94 96 96 97 105 105 109 109 110 110 110 111 111 113 121 131

2.3

2.4

EXERCICES

CHAPITRE 3 • ÉLÉMENTS DE BASE DE LA TRANSMISSION DE DONNÉES

3.1 3.2 Introduction L’organisation fonctionnelle et physique des échanges 3.2.1 L’organisation des échanges 3.2.2 L’organisation physique Le mode d’adaptation au support 3.3.1 Généralités 3.3.2 La transmission en bande de base 3.3.3 La transmission en large bande 3.3.4 Les liaisons full duplex 3.3.5 Les dispositifs complémentaires 3.3.6 Exemples de modem 3.3.7 Principaux avis du CCITT 3.3.8 Comparaison transmission bande de base et large bande La jonction DTE/DCE ou interface 3.4.1 Nécessité de définir une interface standard 3.4.2 Les principales interfaces Conclusion

3.3

3.4

3.5

EXERCICES

CHAPITRE 4 • NOTIONS DE PROTOCOLES

4.1 4.2 Généralités Les type de liaisons et leur contrôle 4.2.1 La liaison point à point 4.2.2 Les liaisons multipoints Les fonctions élémentaires 4.3.1 La délimitation des données 4.3.2 Le contrôle d’intégrité 4.3.3 Le contrôle de l’échange 4.3.4 Le contrôle de flux

4.3

Table des matières

IX

4.4

La signalisation 4.4.1 Définition 4.4.2 La signalisation dans la bande 4.4.3 La signalisation hors bande L’étude succincte d’un protocole de transmission (HDLC) 4.5.1 Généralités 4.5.2 La structure de la trame HDLC 4.5.3 Les différentes fonctions de la trame HDLC 4.5.4 Le fonctionnement d’HDLC 4.5.5 Les différentes versions du protocole HDLC 4.5.6 HDLC et les environnements multiprotocoles Conclusion

134 134 134 135 136 136 137 137 139 143 144 144 145 147 147 147 147 148 151 151 152 153 153 154 156 160 161 161 161 165 165 166 168 170 174 175 177 177 178

4.5

4.6

EXERCICES

CHAPITRE 5 • MUTUALISATION DES RESSOURCES

5.1 5.2 Introduction La quantification de trafic 5.2.1 Généralités 5.2.2 L’intensité de trafic et le taux d’activité Les concentrateurs 5.3.1 Principe 5.3.2 Les fonctionnalités complémentaires, exemple d’application Les multiplexeurs 5.4.1 Principe 5.4.2 Le multiplexage spatial 5.4.3 Le multiplexage temporel 5.4.4 Comparaison multiplexeur/concentrateur Le multiplexage et l’accès à l’interface radio 5.5.1 Principe 5.5.2 Les techniques d’accès multiple Le concept de réseau à commutation 5.6.1 Définitions 5.6.2 La classification des réseaux 5.6.3 La topologie physique des réseaux 5.6.4 Les réseaux à commutation Conclusion

5.3

5.4

5.5

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit

5.6

5.7

EXERCICES

CHAPITRE 6 • LES RÉSEAUX À COMMUTATION DE PAQUETS

6.1 6.2 Généralités Les performances de la commutation de paquets

X

Réseaux et télécoms

6.3

Du mode datagramme au mode connecté 6.3.1 Principe 6.3.2 Les modes de mise en relation La notion d’adressage 6.4.1 Définition 6.4.2 L’adressage physique La notion de nommage 6.5.1 Le nommage 6.5.2 La notion d’annuaire L’acheminement dans le réseau 6.6.1 Définitions 6.6.2 Les protocoles de routage L’adaptation de la taille des unités de données 6.7.1 La notion de MTU 6.7.2 La segmentation et le réassemblage La congestion dans les réseaux 6.8.1 Définition 6.8.2 Les mécanismes de prévention de la congestion 6.8.3 La résolution ou la guérison de la congestion