Fiche de révision : Transmission et couches réseau

📋 Plan du Cours

1. Topologies et étendue des réseaux
2. Commutation et normalisation
3. Modèle OSI et échanges
4. Fonctions des couches OSI
5. Équipements et adressage réseau
6. Transmission et performance
7. Supports filaires de transmission
8. Supports sans fil
9. Signaux et perturbations
10. Modes de transmission des données
11. Codage en bande de base
12. Modulation des signaux numériques
13. Détection des erreurs de transmission
14. Adresses physiques et trames
15. Protocole HDLC
16. Services et adressage réseau
17. Adresses IP et classes
18. Sous-réseaux et notation CIDR

📖 1. Topologies et étendue des réseaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau informatique : Ensemble de machines reliées par un support de transmission afin de partager des ressources.
• Topologie en bus : Les éléments du réseau sont montés en série et des bouchons de terminaison absorbent le signal pour empêcher son rebond.
• Topologie en anneau : Les éléments du réseau sont montés en série sur une bande fermée.
• Topologie en étoile : Les câbles de connexion vont d’un nœud vers les stations.

★ À maîtriser

• Les réseaux permettent le partage de fichiers et d’applications, le transfert de parole, de données informatiques, d’images et de vidéo, ainsi que la communication et la collaboration entre utilisateurs.

• Les critères de classification comprennent :

  • le flux transporté
  • le constructeur des équipements
  • l’étendue géographique
  • le support de transmission
  • la topologie
  • la technique de commutation

📌 Un LAN couvre une zone limitée comme une maison, un bâtiment ou un campus, permet l’accès multiple au média et aux ressources locales, et relève d’un contrôle local privé.

📌 Un MAN couvre une ville, interconnecte des LAN et peut être privé ou public.

• Un WAN couvre une zone géographique large, relie des équipements physiquement distants et est généralement contrôlé par un opérateur télécom.

Compléments

📌 Les ressources partagées par un réseau peuvent être matérielles, comme une imprimante, un scanner ou une unité de stockage, ou logicielles, comme un fichier de données, une application ou une information.

• Les réseaux prennent aussi en charge la lecture de vidéo, la gestion de transactions et les réseaux sociaux.

• Ethernet et Token Ring sont des exemples de LAN.

• Magripac utilisant X.25, le RTC et MARNIS utilisant le RNIS sont des exemples de WAN.

📖 2. Commutation et normalisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Commutation de circuits : Établissement à l’initialisation d’une continuité physique entre l’émetteur et le récepteur, maintenue pendant toute la communication.

• Commutation de paquets : Segmentation d’un message en paquets transmis de commutateur en commutateur et mémorisés dans leurs tampons ; l’acheminement peut être connecté ou sans connexion.
• Commutation de messages : Transmission d’un message logique complet de l’émetteur au récepteur en le faisant transiter de nœud en nœud, comme dans le télégraphe.

★ À maîtriser

• Les normes et standards comprennent : les standards propriétaires, parfois non publics et réservés à un constructeur, les normes de jure, comme OSI de l’ISO, IEEE 802.x et X.25 de l’UIT-T, les standards ouverts, comme TCP/IP et Ethernet

Compléments

• La commutation de circuits se caractérise par : un temps d’établissement constant et court, un format d’information libre, l’absence de stockage des informations communiquées, de faibles taux de connexion et d’activité

• IP et X.25 sont cités comme exemples de protocoles associés à la commutation de paquets.

• La normalisation permet d’établir des spécifications et des tests, de comparer des solutions équivalentes et de simplifier la description des systèmes complexes.

• La normalisation fixe une terminologie unifiée, définit les concepts de base, garantit la qualité, détache les solutions des constructeurs et facilite la gestion du réseau.

💡 Astuce mémo

Circuit réservé pendant l’échange ; paquet transmis de commutateur en commutateur.

📖 3. Modèle OSI et échanges

🔑 Notions clés & Définitions

• Protocole : Ensemble de règles syntaxiques et sémantiques régissant la communication entre entités homologues de même niveau appartenant à des systèmes différents.
• Couche OSI : Ensemble d’entités assurant des fonctions de communication entre systèmes ouverts.
• Entité OSI : Élément matériel ou logiciel qui met en œuvre les fonctions d’une couche donnée.

★ À maîtriser

• Le modèle OSI de l’ISO organise la communication en sept couches, réparties entre couches hautes dédiées au dialogue entre applications et couches basses dédiées au transfert de l’information.

📌 Dans le modèle OSI, chaque couche fournit des services à la couche supérieure et utilise les services de la couche inférieure.

📌 Une SDU est une unité de données transférée par un service entre couches adjacentes, tandis qu’une PDU est une unité de données échangée par protocole entre entités homologues.

• Les quatre primitives de service sont Request, Indication, Response et Confirm ; un service confirmé enchaîne les quatre, tandis qu’un service non confirmé enchaîne les deux premières.

📌 Une communication connectée entre entités homologues comporte l’établissement de la connexion, le transfert des données et la fermeture de la connexion, tandis qu’une communication non connectée se déroule en une seule phase sans mémoire.

📐 Formule - La relation entre les unités de données est $PDU(N) = SDU(N) + PCI(N)$ et $SDU(N) = PDU(N+1)$.

Compléments

• Les couches adjacentes communiquent par une interface définie par des primitives de service et accessible via des points d’accès SAP identifiés.

• Une primitive de service suit la forme couche.service.primitive() et peut comporter des paramètres comme les adresses source et destination ou des paramètres de qualité de service.

📌 L’encapsulation transporte une SDU(N) dans une PDU(N), la fragmentation ou segmentation transporte une SDU(N) de grande taille dans plusieurs PDU(N), et la concaténation regroupe plusieurs SDU(N) de petite taille dans une seule PDU(N).

📖 4. Fonctions des couches OSI

★ À maîtriser

• Les sept couches OSI, de la couche 1 à la couche 7, sont :

  • physique
  • liaison de données
  • réseau
  • transport
  • session
  • présentation
  • application

• La couche physique transmet les bits et définit les supports, les modes de transmission ainsi que les moyens mécaniques, électriques et fonctionnels des connexions physiques.

• La couche liaison transmet de manière fiable des données entre deux entités directement connectées, assemble les données en trames et assure le contrôle d’erreurs, de flux et d’accès au support partagé.

• La couche réseau interconnecte des réseaux hétérogènes et des machines non directement connectées, assemble les données en paquets et assure l’adressage et l’acheminement.

• La couche transport relie les fonctions de transmission des couches basses au traitement des couches hautes et effectue des contrôles de bout en bout.

• La couche présentation traite la sémantique des données et peut assurer leur codage, leur décodage, leur compression et leur cryptage.

Compléments

📌 La couche réseau offre des services orientés connexion, comme X.25, ou sans connexion, comme les services Internet.

• La couche transport peut optimiser les ressources par multiplexage de connexions transport ou concaténation de connexions réseau.

• La couche session gère le dialogue, la synchronisation des échanges, les activités et la libération ordonnée de la session.

• La couche application donne accès à l’environnement OSI et définit l’interface utilisateur aux fonctions réseau, avec des exemples comme HTTP et Telnet.

💡 Astuce mémo

Physique transmet, liaison cadre, réseau route, transport relie de bout en bout.

📖 5. Équipements et adressage réseau

🔑 Notions clés & Définitions

• Nœud terminal : Équipement hôte impliqué dans la communication qui implémente toutes les couches du modèle pour traiter les données et communiquer.
• Nœud intermédiaire : Équipement réseau assurant des fonctions de communication et implémentant les couches basses 1 à 3, comme un routeur, un modem ou un commutateur.

★ À maîtriser

• Un routeur peut régénérer des signaux, concentrer des connexions, convertir des formats de transmission et gérer les transferts, notamment entre des réseaux locaux éloignés via un réseau étendu.

• Une carte réseau est identifiée par une adresse physique MAC, une station par une adresse logique IPv4 ou IPv6, une application TCP/IP par un numéro de port TCP ou UDP, et une ressource Web peut être identifiée par une URL ou une adresse électronique.

Compléments

📌 Un répéteur régénère les signaux déformés par l’atténuation, tandis qu’un concentrateur rassemble les connexions de plusieurs hôtes en une unité réseau.

• Un concentrateur actif rassemble les hôtes et régénère également les signaux.

📌 Un commutateur limite le transfert des données à la connexion qui en a besoin lorsqu’elles doivent quitter le réseau local.

• Un pont relie différents réseaux locaux et contrôle si les données peuvent traverser afin d’améliorer l’efficacité de chaque partie du réseau.

📖 6. Transmission et performance

🔑 Notions clés & Définitions

• Système de transmission : Un système de transmission comprend un émetteur, un récepteur, un canal de transmission et un sens de transmission ; l’information y circule sous forme d’un signal, grandeur physique variable dans le temps.

★ À maîtriser

📌 La bande passante est la capacité maximale théorique de transmission, tandis que le débit est la quantité réelle de données transmises avec succès par unité de temps et reste inférieur ou égal à la bande passante.

📐 Formule - Le débit utile est $\text{Débit utile} = \frac{\text{Taille de l'information utile}}{\text{Temps de transmission total}}$.

Compléments

• Une connexion de bande passante 100 Mbps peut atteindre théoriquement 100 millions de bits par seconde, alors que son débit réel peut être de 80 Mbps en raison de la surcharge réseau ou de la qualité de connexion.

📐 Formule - Le taux d’utilisation est $U = \frac{\text{Débit utile}}{\text{Débit nominal}}$.

• Les unités de débit indiquées sont 1 Kbit/s = 10³ bits/s, 1 Mbit/s = 10⁶ bits/s et 1 Gbit/s = 10⁹ bits/s.

📐 Formule - Le temps de transfert vérifie $T_{\text{transfert}} = T_{\text{émission}} + T_{\text{propagation}} + T_{\text{traitement équipement}}$.

📐 Formule - Le temps de propagation est $T_{\text{propagation}} = \frac{\text{Distance}}{\text{Vitesse de propagation}}$ et le temps d’émission est $T_{\text{émission}} = \frac{\text{Taille des informations en bits}}{\text{Débit}}$.

• Les caractéristiques d’un support comprennent :
  • la bande passante
  • l’impédance
  • la longueur maximale du segment
  • le rapport d’affaiblissement
  • le taux d’erreur binaire
  • la sensibilité au bruit
  • le coût

📐 Formule - Le taux d’erreur binaire est $BER = \frac{\text{Nombre de bits erronés}}{\text{Nombre total de bits émis}}$.

💡 Astuce mémo

Bande passante théorique ; débit réel.

📖 7. Supports filaires de transmission

🔑 Notions clés & Définitions

• Câble coaxial : Le câble coaxial comprend un conducteur en cuivre transportant les données, un isolant empêchant le contact avec le blindage, un blindage métallique protégeant des parasites et une gaine extérieure.
• Paire torsadée : Constituée de deux brins de cuivre isolés et torsadés pour réduire les bruits dus aux interférences électromagnétiques.
• Fibre optique : Comprend un noyau en verre fin ou en plastique entouré d’une gaine optique et transmet la lumière plutôt que des signaux électriques.

★ À maîtriser

📌 Les supports de transmission sont guidés lorsqu’ils utilisent des fils et non guidés lorsqu’ils transmettent sans fil.

• Le câble coaxial épais 10Base5 mesure environ 12 mm de diamètre et peut transporter un signal sur 500 m, tandis que le coaxial fin 10Base2 mesure environ 6 mm et peut atteindre 200 m.

📌 Le câble UTP n’est pas entouré d’un blindage protecteur, le STP possède un blindage métallique autour des paires, et le FTP utilise un blindage général par feuille d’aluminium.

• La fibre optique transmet la lumière, résiste aux bruits électromagnétiques et permet des débits élevés sur de longues distances, mais son installation et sa connectique sont coûteuses.

📌 La fibre multimode possède un cœur plus grand et laisse passer plusieurs longueurs d’onde, tandis que la fibre monomode n’autorise qu’un seul mode de propagation et convient aux longues distances supérieures à 5 km.

Compléments

📌 Le câble coaxial résiste mieux aux interférences et à l’atténuation que la paire torsadée, et convient à la transmission de données à débit important sur de longues distances.

• Un segment de câble coaxial fin peut accueillir au maximum 30 stations espacées de plus de 50 cm, et le câble se branche avec un connecteur BNC.

• Les catégories UTP indiquées sont :

  • CAT1 pour la voix
  • CAT2 pour les données à 4 Mb/s
  • CAT3 jusqu’à 10 Mbps
  • CAT4 jusqu’à 16 Mbps
  • CAT5 pour une bande passante de 100 Mbps

• La paire torsadée se connecte généralement à la carte réseau au moyen d’un connecteur RJ45 comportant 8 broches.

• Un câble à fibres optiques comprend deux fibres, l’une pour l’émission et l’autre pour la réception.

📖 8. Supports sans fil

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau sans fil : Relie des machines sans câbles afin de limiter le câblage entre différentes localisations.

★ À maîtriser

📌 Les ondes radio peuvent subir des perturbations dues à l’utilisation des mêmes fréquences ; les bandes de 2,4 GHz offrent une meilleure couverture et pénétration dans les murs que les bandes de 5 GHz et 60 GHz, qui favorisent les vitesses élevées sur une portée plus courte.

• Avec CSMA/CA, l’appareil écoute le canal, attend un délai aléatoire si celui-ci est occupé, transmet lorsque le canal est libre et retransmet après une nouvelle attente si aucun accusé de réception n’est reçu.

Compléments

• Une onde électromagnétique se caractérise par sa fréquence en hertz et sa longueur d’onde en mètres, et sa capacité à traverser un milieu dépend de sa fréquence.

• Les trames Wi-Fi se répartissent en :

  • trames de gestion
  • trames de contrôle
  • trames de données

• La transmission infrarouge sert à la communication directe entre équipements proches, notamment les télécommandes et les appareils électroménagers ou audiovisuels.

📌 L’infrarouge ne nécessite pas de câblage ni d’autorisation d’utilisation de fréquences, mais sa portée est faible, son signal est bloqué par les obstacles et sa bande passante est très faible.

📖 9. Signaux et perturbations

🔑 Notions clés & Définitions

• Atténuation : Perte de puissance d’un signal pendant sa transmission, par exemple lorsque le câble dépasse sa longueur maximale ou en raison d’une résistance électrique.

• Bruit : Signal indésirable ajouté au signal transmis, susceptible d’en modifier la fréquence, l’amplitude ou la phase.

★ À maîtriser

• La couche physique convertit les états logiques binaires en signaux électriques, électromagnétiques ou optiques adaptés au support et transmet un flot de bits sans en connaître la signification.

• Les perturbations du signal comprennent l’atténuation, le déphasage et le bruit, tandis que les défauts du support limitent le débit et l’étendue de transmission.

Compléments

• Un signal transmis peut être déformé, et le risque de déformation augmente avec la distance.

• Les intempéries et les champs électriques ou magnétiques sont des causes possibles de bruit.

📌 L’ETTD, comme un ordinateur, traite les données et supervise la transmission, tandis que l’ETCD, comme un modem, adapte les données au support de communication.

📌 Une liaison simplex transmet les données dans une seule direction.

💡 Astuce mémo

Atténuation, bruit ou déphasage → signal reçu dégradé.

📖 10. Modes de transmission des données

★ À maîtriser

• En simplex, les données sont transmises dans une seule direction, comme en radiodiffusion, télédiffusion ou multicast Internet.

• En half-duplex, les données circulent dans un sens ou dans l’autre, mais pas simultanément, et chaque extrémité émet à son tour, comme avec un talkie-walkie.

• En full-duplex, les données sont transmises simultanément dans les deux directions ; le téléphone en est un exemple.

• En mode synchrone, un signal d’horloge accompagne les données et l’émetteur et le récepteur s’accordent sur une base de temps régulière ; les caractères sont émis sans séparation, notamment pour les très hauts débits.

• En mode asynchrone, chaque caractère est précédé d’un bit START qui déclenche l’horloge du récepteur et suivi d’un bit STOP qui marque la fin des bits d’information et arrête cette horloge ; le début de la transmission peut survenir à tout instant.

Compléments

📌 En transmission série, tous les bits d’un mot sont transmis successivement sur une même ligne, de manière synchrone ou asynchrone.

📌 En transmission parallèle, les bits d’un même caractère sont transmis simultanément sur un bus comportant une liaison par bit.

• La transmission parallèle permet un haut débit, mais elle est coûteuse en conducteurs, pose des problèmes de synchronisation entre bits et ne franchit que de faibles distances.

💡 Astuce mémo

Simplex va dans un seul sens ; half-duplex alterne ; full-duplex échange simultanément.

📖 11. Codage en bande de base

🔑 Notions clés & Définitions

• Code : Affectation d’un symbole ou d’une impulsion à chaque bit d’une séquence de zéros et de uns à transmettre sous forme de signal numérique.

★ À maîtriser

• La transmission en bande de base transmet le signal numérique sur sa bande spectrale d’origine, en transformant légèrement le signal et en utilisant notamment des signaux carrés constitués par un courant électrique.

Compléments

• La transmission en bande de base est principalement utilisée dans les réseaux locaux à grand débit et à faible portée.

• Les codages en bande de base cités sont :

  • code bipolaire
  • code RZ (Return to Zero)
  • code NRZ (Non Return to Zero)
  • code NRZI (Non Return to Zero Inverted)
  • code biphasé Manchester
  • code Manchester différentiel
  • code Miller

• En codage bipolaire, les tensions positive et négative alternent pour représenter 1, tandis qu’une tension nulle représente 0.

• En codage RZ, le signal retourne à zéro à chaque pulsation ; un front descendant au milieu représente 1 et une tension nulle représente 0.

📌 En NRZ, une tension positive représente 1, une tension négative représente 0 et une tension nulle correspond à l’absence de transmission ; ce codage peut entraîner une perte de synchronisation.

• En NRZI, le signal ne change pas pour coder 0 et effectue une transition pour coder 1.

📌 En Manchester, un front descendant au milieu du bit représente 1 et un front montant au milieu représente 0 ; ce codage évite les problèmes de composante continue et de synchronisation, mais utilise un spectre plus large.

• En Manchester différentiel, une transition a toujours lieu au milieu du bit ; l’absence de transition au début représente 1 et une transition au début représente 0. Le codage évite les problèmes de composante continue et de synchronisation, mais utilise un spectre plus large.

• En codage Miller, un bit 1 entraîne une transition au milieu de la période d’horloge ; un bit 0 n’entraîne pas de transition, sauf si le bit 0 est suivi d’un autre 0, auquel cas une transition apparaît au début du bit.

📖 12. Modulation des signaux numériques

🔑 Notions clés & Définitions

• Modulation : Processus qui encode l’information en modifiant les paramètres d’un signal porteur, afin de transmettre des données numériques sur une voie analogique.

★ À maîtriser

• En bande de base, les pertes et l’affaiblissement du signal augmentent rapidement avec la distance ; cette transmission est limitée aux réseaux locaux à grand débit et à faible portée, avec une distance inférieure à 1 km.

Compléments

• Les fréquences situées en dehors de la bande passante du support ne se propagent pas.

• Sur les longues distances, un modem permet d’émettre un signal sinusoïdal obtenu par modulation.

• Les paramètres modifiables de la porteuse sont :

  • l’amplitude
  • la fréquence
  • la phase

📐 Formule - Les expressions présentées sont $S(t)=A(t)\sin(f.t+\varphi)$ pour la modulation d’amplitude, $S(t)=A\sin(f(t).t+\varphi)$ pour la modulation de fréquence et $S(t)=A\sin(f.t+\varphi(t))$ pour la modulation de phase.

• En modulation ASK, l’information est portée par deux niveaux d’amplitude ; l’exemple associe 1 à 10 V et 0 à 5 V.

• Un exemple d’ASK à deux bits par symbole associe 00 à 5 V, 01 à 10 V, 10 à 15 V et 11 à 20 V.

• En modulation FSK, deux fréquences peuvent représenter les bits : F1 représente 0 et F2 représente 1.

• Dans l’exemple de modulation PSK, la phase de 180° représente 1 et la phase de 0° représente 0.

• La modulation mixte peut faire varier simultanément :

  • l’amplitude et la phase
  • l’amplitude et la fréquence
  • la fréquence et la phase

📖 13. Détection des erreurs de transmission

★ À maîtriser

• Un protocole de niveau physique définit les aspects mécaniques, électriques et fonctionnels du câble ; ces protocoles sont normalisés par l’UIT-T, l’EIA et l’ISO.

📌 Un code détecteur d’erreurs repère la modification d’un ou plusieurs bits d’information, mais ne peut pas corriger ces erreurs.

📌 Un code correcteur détecte la modification d’un ou plusieurs bits et possède aussi la capacité de corriger les erreurs.

• Pour calculer le CRC à l’émission, on calcule M(x), on multiplie M(x) par $x^k$ où k est le degré du générateur G(x), on divise le résultat par G(x), puis on ajoute le reste R au message décalé et on transmet le message obtenu.

• À la réception, on divise le polynôme du message reçu par G(x) : un reste nul signifie qu’aucune erreur n’est détectée, tandis qu’un reste non nul signale une erreur.

Compléments

• V.24/V.28 définit l’interface asynchrone entre l’ETTD et l’ETCD pour un modem.

• X.21 définit l’interface entre l’ETTD et l’ETCD pour la transmission de données en mode synchrone.

• Pour contrôler les erreurs, l’émetteur ajoute des bits calculés selon un algorithme connu de l’émetteur et du récepteur ; ces bits redondants servent au contrôle et ne transportent pas d’information utile.

• Les codes détecteurs cités sont le LRC, le VRC et le CRC, tandis que le code correcteur cité est le code de Hamming.

• Le VRC ajoute un bit de parité à chaque mot de N bits ; en parité paire, ce bit vaut 0 si le nombre de 1 est pair et 1 sinon, puis le récepteur vérifie la parité du mot reçu.

• Le LRC applique la parité aux colonnes d’un bloc de données et ajoute, après une séquence de N mots de b bits, un mot de parité de b bits, en parité paire ou impaire.

• Le CRC représente une séquence de bits sous forme de polynôme binaire dont les coefficients valent 0 ou 1 ; pour 100101, le polynôme correspondant est $x^5+x^2+1$.

📖 14. Adresses physiques et trames

★ À maîtriser

• Une adresse MAC est codée sur 48 bits, soit 6 octets, et peut s’écrire en hexadécimal sous plusieurs formes, par exemple 00-1E-33-1D-6A-79.

Compléments

• Une adresse MAC est un identifiant unique stocké dans la carte réseau et gravé par le constructeur, appelé aussi BIA (Burned In Address).

• Dans l’adresse MAC, les 24 bits OUI identifient le constructeur et les 24 derniers bits sont attribués par celui-ci pour rendre l’adresse unique.

📌 Le bit d’individualité B1 indique une adresse unicast quand il vaut 0 et une adresse multicast quand il vaut 1.

📌 Le bit B2 indique une adresse universelle attribuée par l’IEEE quand il vaut 0 et une adresse locale définie par l’administrateur réseau quand il vaut 1.

• Les protocoles de liaison cités sont :

  • Ethernet pour les LAN filaires
  • Wi-Fi ou 802.11 pour les LAN sans fil
  • HDLC pour les liaisons WAN point-à-point
  • Frame Relay pour les circuits virtuels WAN de bout en bout
  • ATM pour les circuits virtuels WAN de bout en bout

• En 1983, l’IEEE publie la norme IEEE 802.3 pour normaliser Ethernet sur les équipements réseau de différents fabricants.

• Dans une trame Ethernet II, le préambule est une suite alternée de 0 et de 1 qui permet de synchroniser l’horloge du récepteur sur celle de l’émetteur.

• Dans une trame Ethernet II, le champ EtherType de 2 octets indique le protocole de niveau 3 utilisé pour transmettre le message.

• Dans une trame Ethernet II, le FCS est un champ de 4 octets qui utilise un CRC portant sur tous les champs de la trame pour en valider l’intégrité à 1 bit près.

📖 15. Protocole HDLC

🔑 Notions clés & Définitions

• HDLC : Protocole synchrone de couche liaison de données, orienté bit et développé par l’ISO ; il fournit des services avec connexion et sans connexion.

★ À maîtriser

📌 Les trames HDLC I transportent les données de la couche 3, les trames S assurent la supervision et les trames U gèrent notamment la liaison sans numérotation.

Compléments

• Le fanion HDLC délimite le début et la fin de la trame et est représenté par 01111110.

• Pour assurer la transparence HDLC, l’émetteur insère un 0 après chaque séquence de cinq bits 1 dans les données, et le récepteur retire ce 0 après chaque séquence de cinq 1.

• Dans une liaison HDLC multipoint, le champ adresse identifie la station secondaire et peut désigner une adresse particulière, un groupe ou une diffusion ; en point-à-point, ce champ n’est pas pris en compte.

• Le champ FCS HDLC est le reste de la division polynomiale des bits de la trame par un générateur normalisé de degré 16 ; le récepteur compare son reste à celui du champ FCS et rejette la trame en cas de différence.

• Dans une trame I, N(S) est le numéro de la trame envoyée, P/F distingue une commande (P) d’une réponse (F), et N(R) indique la prochaine trame attendue tout en acquittant les trames de numéro inférieur.

• Dans les trames S, RR acquitte les trames de numéro inférieur à N(R) et indique que le récepteur est prêt, tandis que RNR acquitte ces trames et demande à l’émetteur de suspendre l’émission jusqu’à un RR portant le numéro N(R).

• Dans les trames S, REJ acquitte les trames de numéro inférieur à N(R) et demande de retransmettre à partir de N(R), tandis que SREJ demande seulement la retransmission de la trame N(R).

📖 16. Services et adressage réseau

🔑 Notions clés & Définitions

• Adressage logique : Regroupement de plusieurs machines qui permet d’identifier sans ambiguïté un système ; une adresse de couche 3 identifie à la fois le groupe auquel appartient la machine et son identifiant local.

★ À maîtriser

• La couche réseau achemine les données entre les stations à travers un ou plusieurs réseaux à commutation et fournit à la couche transport une indépendance vis-à-vis du routage et du relais.

• Un service réseau en mode connecté établit d’abord une connexion, transfère les paquets puis ferme la connexion ; les paquets suivent le même chemin et arrivent en séquence, avec contrôle d’erreurs et de flux sur le circuit virtuel.

Compléments

• L’unité de données de la couche réseau est appelée NPDU, paquet ou datagramme, et cette couche s’appuie sur la couche liaison, à laquelle elle peut confier certaines fonctions comme le contrôle d’erreurs.

📌 Un service réseau fiable, dont les unités sont appelées paquets, évite les pertes et les duplications ; un service non fiable utilise des unités appelées datagrammes.

• X.25 est l’exemple cité de service réseau en mode connecté.

• En mode non connecté, le transfert des paquets est l’unique phase ; les paquets peuvent suivre différents chemins choisis par un algorithme de routage implémenté par des routeurs.

💡 Astuce mémo

Connecté : connexion puis chemin commun ; non connecté : transfert direct par des chemins possibles différents.

📖 17. Adresses IP et classes

★ À maîtriser

• L’adresse IP est composée de 32 bits répartis entre un identificateur de réseau (NET-ID) et un identificateur d’hôte (HOST-ID) ; leur concaténation forme une adresse unique sur le réseau.

📌 Une adresse de réseau a tous ses bits d’hôte à 0, tandis qu’une adresse de diffusion a tous ses bits d’hôte à 1 et sert à envoyer un message à tous les postes du réseau.

• Le masque de réseau identifie les bits réseau : un bit à 1 désigne un bit du réseau et un bit à 0 un bit de l’hôte.

Compléments

• La notation décimale pointée divise une adresse IP en quatre octets convertis en nombres de 0 à 255 et séparés par des points, tandis que son codage en machine reste binaire.

• Les classes d’adresses IPv4 A à E sont déterminées par le premier octet et correspondent à des tailles de réseau différentes.

• L’adresse 0.0.0.0 est utilisée comme adresse d’acheminement par défaut et par une machine pour connaître son adresse IP lors d’une initialisation DHCP.

• Les adresses 127.X.X.X sont réservées au bouclage et ne peuvent pas être attribuées à des hôtes ; 127.0.0.1 est l’adresse de bouclage généralement utilisée pour tester le réseau local de la machine.

• Les plages privées RFC 1918 sont 10.0.0.0–10.255.255.255, 172.16.0.0–172.31.255.255 et 192.168.0.0–192.168.255.255 ; elles ne sont pas routées sur Internet.

• Les masques par défaut sont :

  • 255.0.0.0 pour la classe A
  • 255.255.0.0 pour la classe B
  • 255.255.255.0 pour la classe C

📖 18. Sous-réseaux et notation CIDR

🔑 Notions clés & Définitions

• Masque de sous-réseau : Masque qui utilise une partie des bits d’hôte pour identifier les sous-réseaux, dont les organisations internes ne sont pas visibles depuis l’extérieur.
• Notation CIDR : Convention qui indique après l’adresse IP le nombre de bits utilisés pour identifier la partie réseau, comme dans 142.12.42.145/24 ou 153.121.219.14/20.

★ À maîtriser

• Pour trouver le sous-réseau d’une machine, on effectue un ET logique entre son adresse IP et le masque de sous-réseau.

• Le nombre d’hôtes utilisables dans un sous-réseau est $2^n-2$, où n est le nombre de bits d’hôte ; les deux adresses retranchées désignent le sous-réseau et sa diffusion.

Compléments

• La segmentation en sous-réseaux permet :

  • d’utiliser plusieurs médias
  • de réduire l’encombrement
  • d’économiser les temps de calcul
  • d’isoler les défaillances
  • de renforcer la sécurité
  • d’optimiser l’espace d’adressage IP

• L’adresse 200.100.40.33 combinée au masque 255.255.255.224 par un ET logique donne le sous-réseau 200.100.40.32.

• Si n bits du masque codent les sous-réseaux, le nombre théorique de sous-réseaux est $2^n$ ; avec 3 bits, il est de 8.

• Avec le masque 255.255.255.224, qui laisse 5 bits pour les hôtes, un sous-réseau peut accueillir 30 postes.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des réseaux par étendue

Comparaison des supports filaires