Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet,
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Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet,
Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 2nd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 2002. ENPC Réseau 1 Architecture générale Couche réseau: IP et le routage Couche transport: TCP et UDP Couche et programmation application ENPC Réseau 2 Organisation de l’internet Millions de machines connectés: hôte, site PC, station de travail, serveurs PDA, téléphone routeur serveur station de travail portable ISP local Exécutant applis réseau Liens de communication : ENPC ISP regional Fibre, radio, satellite… Vitesse de transmission: largeur de bande routeurs: transmettent des paquets (morceau de données) Réseau d’entreprise Réseau 3 Organisation de l’internet protocoles contrôlent l’envoi et la réception des messages ex:, TCP, IP, HTTP, FTP, PPP Internet: “réseau de réseaux” Approximativement hiérarchique Internet public versus intranet privé routeur serveur portable ISP local ISP regional Normes Internet station de travail RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force Réseau d’entreprise ENPC Réseau 4 Services infrastructure de communication permettant des applications réparties: ENPC Web, email, jeux, ecommerce, base de données, partage de fichiers (MP3) Réseau 5 Protocole réseau Toute activité dans l’internet est gouvernée par des protocoles Les protocoles définissent le format, l’ordre des messages échangés, ainsi que les actions effectuées ENPC Réseau 6 exemple TCP connexion requete TCP connexion réponse Get http://www.awl.com/kurose-ross <fichier> temps ENPC Réseau 7 Structure du réseau: Extrémité du réseau: applications et hôtes Intérieur du réseau: routeurs réseau de réseaux Liens de communication ENPC Réseau 8 Noeud réseau: Hôtes, sites: ENPC Exécutent des programmes d’applications Ex: Web, email À l’extrémité du réseau Réseau 9 Noeud réseau: Modèle client/serveur Le site client demande un service au site serveur et reçoit la réponse. Le serveur est toujours prêt à répondre aux requêtes des clients. Ex: Web browser/serveur; email client/serveur Modèle pair à pair: ENPC communication entre sites, sans passage par un serveur Ex: Gnutella, KaZaA Réseau 10 Transfert de données entre sites TCP - Transmission Control Protocol [RFC 793] UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]: ENPC Service orientée connexion Service sans connexion Réseau 11 Intérieur du réseau Maillage de routeurs interconnectés Le problème: comment transférer les données à travers le réseau? Commutation par circuits: circuit dédié pour une communication: réseau téléphonique Communication par paquets: données envoyées par “morceaux” ENPC Réseau 12 Structure de l’internet: réseau des réseaux Hiérarchique en général Au centre: ISPs de niveau 1 se considérant comme égaux entre eux(ex:UUNet, BBN/Genuity, Sprint, AT&T) couverture national/internationalÆ ossature de l’internet Interconnexion des ISPs de Niveau 1 Niv 1 ISP Niv1 ISP ENPC Niv 1 ISP Réseau 13 ISPs Niveau 2 : ISPs plus petits (souvent régional) Connecter à un ou plusieurs ISPs de niveau 1, et possiblement à d’autres ISPs de niveau 2 ISPs “Niv 3” et ISPs locaux (Dernière étape de l’accès au réseau) local ISP Niv 3 ISP Niv-2 ISP local ISP local ISP local ISP Niv-2 ISP Niv 1 ISP Niv 1 ISP ENPC Niv-2 ISP local local ISP ISP Niv 1 ISP Niv-2 ISP local ISP Niv-2 ISP local ISP Réseau 14 local ISP Niv 3 3 ISP Niv 2 ISP local ISP local ISP local ISP Niv 2 ISP Niv 1 ISP Niv 1 ISP ENPC Niv 2 ISP local local ISP ISP Niv 1 ISP Niv 2 ISP local ISP Niv 2 ISP local ISP Réseau 15 Comment perte et délai peuvent apparaître? paquets mis en file d’attente dans les tampons des routeurs La vitesse d’arrivée des paquets excède la capacité des liens en sortieÆ perte File d’attente pour les paquets qui doivent attendre leur tour Paquet devant être transmis (délai) A B ENPC Paquet en attente(délai) tampons libres. Paquets perdus si plus de tampons libres Réseau 16 Délais et routes dans l’Internet: Le programme Traceroute: fournit une mesure des délais d’une source aux routeurs rencontrés sur la route vers la destination. Pour chaque routeur i: L’émetteur envoie 3 paquets vers chaque routeur Le routeur renvoie les paquets à l’émetteur L’émetteur mesure l’intervalle entre l’envoi et la réponse 3 enquêtes 3 enquêtes 3 enquêtes ENPC Réseau 17 exemple traceroute: gaia.cs.umass.edu à www.eurecom.fr 3 mesures 1 cs-gw (128.119.240.254) 1 ms 1 ms 2 ms 2 border1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu (128.119.3.145) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu (128.119.3.130) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at1-0-0-19.wor.vbns.net (204.147.132.129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-so7-0-0-0.wae.vbns.net (204.147.136.136) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu (198.32.11.9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu (198.32.8.46) 22 ms 22 ms 22 ms Liens 8 62.40.103.253 (62.40.103.253) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net (62.40.96.129) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de.fr1.fr.geant.net (62.40.96.50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net (62.40.103.54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n2.cssi.renater.fr (193.51.206.13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr (195.220.98.102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr (195.220.98.110) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne.r3t2.ft.net (193.48.50.54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194.214.211.25 (194.214.211.25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * * Indique pas de réponse 18 * * * 19 fantasia.eurecom.fr (193.55.113.142) 132 ms 128 ms 136 ms ENPC trans atlan Réseau 18 Couches de protocoles Les réseaux sont complexes! Beaucoup de notions hôtes routeurs Liens de communication variés applications protocoles matériel, logiciel ENPC Organisation de la structure des réseaux Réseau 19 Organisation en couche Chaque couche implémente un service via ses propres actions En utilisant les services fournis par la couche inférieure La modularité facilite la maintenance et la mise à jour du système Un changement dans l’implémentation d’une couche est transparent pour le reste du système ENPC Réseau 20 Pile de protocoles Internet application: applications réseaux transport: transfert de données entre port d’un site ENPC IP liaison: transfert de données entre voisins TCP, UDP réseau: routage des datagrammes entre sites FTP, SMTP, STTP application transport réseau liaison physique PPP, Ethernet physique: bits “sur le fil” Réseau 21 Communication logique entre couches Chaque couche: Distribuée Entité implémentant les fonctions à chaque noeud Entité qui effectue des actions, échange des messages avec les entités pairs ENPC application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique réseau liaison physique application transport réseau liaison physical application transport réseau liaison physique Réseau 22 Ex.: transport Prend des données de application Ajoute adressage et des infos pour assurer la fiabilité: forme un datagramme Envoie le datagramme à son pair Attend du pair l’accusé de réception(ack) ENPC données application transport transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique ack données réseau liaison physique données application transport réseau liaison physique application transport transport réseau liaison physique Réseau 23 Communication physique données application transport réseau liaison physique application transport réseau liaison physique ENPC réseau liaison physique application transport réseau liaison physique données application transport réseau liaison physique Réseau 24 Couches de protocoles et données Chaque couche de la source prend les données de la couche supérieur Ajoute un entête pour créer une nouvelle unité de données Transmet ces donnes à la couche du dessous source M Ht M Hn Ht M Hl Hn Ht M ENPC application transport réseau liaison physique destination application Ht transport Hn Ht réseau liaison Hl Hn Ht physique M message M segment M datagramme M trame Réseau 25