Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: références

 

Andrew Tanenbaum « RESEAUX Architectures, protocoles, applications »
Guy Pujolle « Les Réseaux »
Wikipedia.fr
Commentcamarche.net

 

 

 

  

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Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: Premières ondes

 

1667 : Téléphone à ficelle

Considérons une corde tendue entre deux points :
On peut, en grattant ou en tapant cette corde engendrer une onde qui va se propager
Cette onde excite différents modes ou harmoniques de la corde en fonction de la façon dont elle est créée
Fabriquer un téléphone à ficelle :
Matériel : 2 pots de yaourt, de la ficelle fine , une aiguille
Réalisation : Avec l’aiguille, on perce le fond de chaque pot
On passe la ficelle dans les trous et on fait un nœud pour le maintenir en place.
On demande à un ami de se mettre en face et de tendre la ficelle
On colle le pot contre l’oreille pendant que l’ami parle doucement et distinctement dans l’autre pot
Que se passe t-il ? Les vibrations de la voix de l’ami font vibrer le pot de yaourt, lequel fait vibrer la ficelle. La ficelle transmet les vibrations au pot et on entend la voie de l’ami

 

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Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: évolution

Les signes
Les indiens d’Amérique utilisent des nuages de fumée pour retransmettre des messages
En 1792, Claude Chappe propose un système de communications basé sur la transmission de messages entre des stations espacées (~10 km) et situées sur des points élevés :
Les messages sont constitués d'une suite de signaux qui, lus à l'aide d'une longue-vue sur la tour précédente, sont reproduits pour être lus de la tour suivante
L'idée de génie de Chappe fût d'associer un signal, non pas à chaque lettre du message, mais à un mot (ou à une expression)
92 signes
92 lignes x 92 colonne
Répertoire de 8464 "informations"

Le télégraphe optique :
ne fonctionne ni la nuit, ni par temps de brouillard et ne traverse pas les mers.
En 1850 : Étendu du réseau = 5 000 km, 534 stations 29 grandes villes desservies
A partir de 1850, il sera remplacé rapidement par le télégraphe électrique.
De capacité limitée, le télégraphe aérien représente néanmoins une première forme de réseau de télécommunications, hiérarchisé et centralisé

Le télégraphe britannique

1837: Le télégraphe britannique a été inventé par Sir Charles Wheatstone (il a aussi inventé l’accordéon) et Sir William Fothergill Cooke, ingénieur ; Ce télégraphe utilisait 5 fils pour coder les lettres
La même année, un inventeur et peintre américain Samuel Finley Breese Morse (1791-1872) a développé le premier télégraphe américain (breveté en 1840) qui utilisait ce qu’on appelle le code de Morse (point – tiret) transmis via un seul fil
Les deux méthodes sont utilisées pour la transmission de données dans les systèmes informatiques modernes

Le téléphone de Morse
Première expérience en 1844
Système électromécanique :
Transmissions par impulsions
Impression du ruban-papier
Codage Morse

Le téléphone
Brevet de l’américain Graham Bell en 1876
Premiers déploiements en France vers 1880

La radio
Transmission sans fil par ondes hertziennes
Inventeurs
Branly
Ducretet
Guglielmo Marconi (1874-1937)
1895 : Marconi transmet un signal radio
1896 : Brevet pour le premier télégraphe sans fil
Émission Morse en 1898
Premières émissions diffusées en 1906
1908: Campbell Swinton décrit une méthode de balayage électronique (electronic scanning) qui présage l’utilisation du tube à rayons cathodiques pour la télévision

La télévision
Vladimir Zworykin (1889-1982) connu pour son invention de l'iconoscope (1934), premier d'une longue lignée de tubes électroniques utilisés en télévision
1927: la première démonstration de TV aux Etats-Unis. Le son est transmis via les fils téléphoniques
1929: Des signaux de TV en couleur sont transmis.
1928: Vladimir Zworykin invente le Cathode Ray Tube (CRT) qui sera utilisé comme le premier élément de mémoire d’ordinateur
1928 : L’horloge à cristal de quartz rend possible une précision de maintenance du temps sans précédent

Les premières communications réseau
En 1937, George Robert Stibitz (1904 - 1995) du Bell Laboratories construit une machine numérique électromécanique
1940 : il réalise une connexion entre son ordinateur et une télé imprimante qui permet de communiquer avec l’ordinateur à distance (le premier exemple de calcul à distance)
En 1964, Doug Engelbart (né en 1925) construit la première souris ; utilisation commerciale 20 ans plus tard.
1968 : il réalise la première vidéo conférence
1967 : Lawrence G. Roberts publie un article sur Arpanet (ARPA : Advanced Research Projects Agency du Ministère de la défense des États-Unis)
1969 : Arpanet est opérationnel (Le premier réseau global)
1971: Ray Tomlinson envoie le premier message e-mail
Les années 70 : Développement de l’Ethernet (les services en matériel et en logiciel pour faire des réseaux locaux)
1973: ordinateur PC Alto avec une souris, l’Ethernet et une interface Graphique ; la contribution principale est faite par Robert Metcalfe (né en 1946) qui a aussi participé au développement de l’Arpanet
1975: Metcalfe développe l’Ethernet pour les premiers réseaux locaux (LAN)
1979 : les premiers téléphones cellulaires sont testés à Chicago et au Japon
1983 : le passage aux TCP/IP par Cerf et Kahn de l’Arpanet marque la création de l’Internet global (TCP= Transmission Control Protocol, IP = Internet Protocol )
TCP/IP est une famille de protocoles qui permettent de partager les ressources des réseaux globaux. Ils sont le fondement des réseaux modernes
1984 : DNS (Domain Name System) du Network Working Group. Les adresses sont attribuées par le Network Information Center (NIC) ; pour être visible sur le web il vous faut avoir un nom enregistré dans un DNS
1989 : le World Wide Web (www) est conçu par Tim Berners-Lee au CERN (Centre Européen de la Recherche Nucléaire) ; le premier prototype est créé en 1990
1989 : Le système américain de positionnement par satellite est craqué par un hacker de 14 ans
1991 : Paul Linder et Mark McCahill créent le premier browser pour l’Internet Gopher
1993 : Mosaic, le premier browser graphique est créé par Marc Andreessen (un des fondateurs de Netscape )

Avancées
Apparition du transistor dans les années 1950
Numérisation des communications téléphoniques dans les années 1970
Convergence voix-données dans les années 1980 suite à la numérisation du téléphone
Numérisation de la télévision
1990
MPEG

Historique de l'intégration
Voix, données et images
... jusqu'aux années 1980 : réseaux séparés
Première phase d'intégration
Fin des années 1980
Numérisation de la téléphonie
Voix et données utilisent les mêmes circuits
Deuxième phase d'intégration
Fin des années 90
Besoin de communications de données à haut débit
La vidéo devient numérique et à haute définition (MPEG2, MPEG4)

 

 

  

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Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: Les télécommunications

 

Les POP
Points de(Of) Présence (C'est un nœud auquel on se connecte pour accéder à internet. Beaucoup de fournisseurs d'accès proposent plusieurs POP dans toute la France pour se connecter sans débourser une fortune en communication).
Raccordement des utilisateurs sur les POP Via la boucle locale (Partie du réseau téléphonique comprise entre la prise de l'abonné et son central téléphonique).
Interconnexion des POP
Réseau maillé
Fibres optiques

Problématique des télécoms
Comment faire communiquer les ordinateurs sur une seule ligne ?
La solution ?
Coder les données et les informations de contrôle (logique à deux états, le binaire)
Les transmettre sur la même ligne
Les protocoles
Règles de codage des informations
Règles de dialogue entre ordinateurs
Gérés par les logiciels et matériels de communication
Les architectures : cadres d'environnement et de définition des protocoles

PCM (Pulse Modulation Code) pour un signal analogique
MIC: Modulation par Impulsion et Codage

Modes d’échange :
Unidirectionnel (simplex)
Bidirectionnel à l'alternat (half-duplex)
Bi-directionnel (full-duplex)

Systèmes répartis (Génie logiciel) :
Partage des ressources
Mise en œuvre des applications
Algorithmique : Représentation des données
Réseau :
Transmission de données numériques,
Contrôle de flux : contrôle de l’ordre
Contrôle de qualité de service : délai, erreurs.
Accès au support de communication
Routage de l’information
etc.
Télécoms : Codage & transmission physique

Composants d’un réseau
Deux types de composants
Composants de traitement :
Ordinateurs,
Serveurs,
Imprimantes,
Etc.

Composants de transmission :
Modems, cartes réseaux,
Supports de transmission,
Commutateurs,
Etc.

Équipements d’interconnexion
Répéteur :
régénère le signal d’une ligne.
Concentrateur (HUB) (Répéteur multi-port)
Pont :
permet d’acheminer les information entre réseaux locaux de types différents.
Commutateur (SWITCH, Pont multi-port)
Routeur :
permet de relier des réseaux locaux de telles façon à permettre la circulation des données d’un réseau à un autre d’une façon optimale en retrouvant une route à travers les divers ponts pour atteindre la cible
Routeur est forcement un pont

Selon la localisation géographique des équipements
Réseau personnel (PAN)
Réseau Local d’entreprise (LAN)
Réseau Métropolitain (MAN)
Réseau Mondial (WAN)
Selon l’applications, usage et information véhiculée
Réseau téléphonique, informatique, bureautique, etc.
Réseau public ou privé
Réseau de donnée, multimédia, etc.
Selon la technique
Réseau haut débit, à large bande, etc.
Réseau radio, optique, etc.
Réseau filaire, sans fil, etc.

Agents physiques
Signaux électriques
Faisceaux lumineux
Ondes
Supports
Câbles en cuivre
Câbles en Fibre optique
Éther

Transport des données à l’échelle d’un pays
Le WAN est soit:
Terrestre
Satellite

Interconnecte plusieurs réseaux LAN
MAN est formé de commutateurs ou routeurs interconnectés par des liens hauts débits

Moyen de communication interne à l’entreprise
Utilisation entièrement privée

LAN
Chaque poste fait office de client et serveur
Les données ne sont pas centralisées
Ajout d’une machine dédiée à des taches bien précises ( serveur)
Contrôle par un serveur => domaine

Topologies
Architecture physique : définit la manière dont les stations sont physiquement reliées entre-elles
Architecture logique : définit la topologie de circulation de l’information

Mode point-à-point
Majorité des cas d'utilisation en téléphonie et données
2 correspondants
Communications full-duplex le plus souvent
Mode point à multipoints
Un émetteur vers plusieurs récepteurs
Communication unidirectionnelle
Multicast (multi-diffusion) : un émetteur vers N récepteurs (N définit un nombre limité de destinataires identifiés)
Broadcast (diffusion) : un émetteur vers "tout le monde«  Récepteurs non identifiés

 

Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: Normalisation, objectifs

Assurer l’interopérabilité des systèmes hétérogènes
Offrir une qualité minimum : Optimisation d’utilisation des ressources
Faciliter la conception, la mise en oeuvre et la maintenance des systèmes
Assurer la pérennité des choix de conception

Les organismes
Deux organismes de normalisation pour les réseaux informatiques
ISO: International Standardization Organization ; L’ISO est un organisme dépendant de l’ONU; les représentants nationaux sont des organismes nationaux de normalisation :
ANSI: American National Standard Institute pour les USA
AFNOR: Association Française de NORmalisation pour la France
DIN: Deutsche Institut Für Normung pour l’Allemagne
BSI: British Standard Institution pour le Royaume Uni
…
UIT-T: Union Internationale des Télécommunications-section Télécommunication qui a remplacé le CCITT (Comité Consultatif International pour le Télégraphe et le Téléphone) ; L’UIT-T comprend des opérateurs et des industriels des télécoms
Autres organismes :
IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers
IETF/IRTF: Internet Engineering/Internet Research Task Force
EIA: Electronics Industries Association
ECMA: European Computer Manufacturer
…

Les normes ISO sont préfixées par IS (ou ISO)
Exemple: IS 8802.3 (Réseau local: Ethernet).
Voir le site: www.iso.org
Les normes UIT sont désignées par une lettre suivie d’un point et d’un numéro
Exemple: V.34 (Modem 33600 bauds)
Voir le site: http://www.itu.int/ITU-T/
Les normes IETF sont désignées par RFC suivi d’un numéro
Exemple: RFC 791 (protocole IP)
Voir le site: www.ietf.org/rfc.Html

La norme : IS 7498, X.200 (IUT-T)
IS 7498-1 : le modèle de référence OSI de base
IS 7498-2 : l’architecture de sécurité
IS 7498-3 : la dénomination de l’adressage
IS 7498-4 : le cadre général pour la gestion
Modèle de référence fondé sur un principe énoncé par Jules César « Diviser pour régner »
Le principe de base est la représentation des réseaux sous la forme de couche de fonctions superposées les unes aux autres ; leur nombre, leur nom et leur fonction varient selon les réseaux
L’étude du système de communication revient alors à l’étude de ses éléments et offre une plus grande:
Facilité d’étude
Indépendance des couches
Souplesse d’évolution

Remarque : le service et le protocole sont deux concepts distincts quoique fréquemment confondus
Un service est un ensemble de primitives qu’une couche fournit à la couche immédiatement supérieure. Un service se rapporte à une interface entre deux couches, la couche inférieure étant le fournisseur du service, la supérieure l’utilisateur du service
Un protocole est un ensemble de règles s’appliquant au format et à la signification des trames, paquets ou messages échangés entre entités paires au sein d’une couche. Les entités utilisent les protocoles pour implanter leurs spécifications de service. Elles sont libres de changer de protocole pourvu qu’elles ne changent pas la visibilité du service par leurs utilisateurs.
Le service et le protocole sont totalement découplés

Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux:  Principaux protocoles sur TCP/IP

HTTP/HTTPS pour les pages web
FTP pour les transferts de fichiers
SMTP/POP3 pour les mails
IRC pour les discussions instantanées
NNTP pour les newsgroups
SSL pour les transactions sécurisées

Services
WWW (le World Wide Web, la toile d’araignée mondiale selon le J.O.)
Courier électronique
Messagerie instantanée
Peer to peer (pair-à-pair)
Usenet (newsgroups)

Le concept de couches s’impose en informatique dès qu’il s’agit de subdiviserles tâches d’un système.
Il est utilisé au niveau des OS
On le retrouve au niveau des réseaux

Une couche correspond à un niveau d’abstraction de la communication ; Exemples :
communication entre applications,
communication entre commutateurs
communication physique, etc.
Chaque couche offre un ensemble de fonctions particulières
Une couche offre des services à la couche supérieure et utilise les services offerts par la couche inférieure

Le principe :
Chaque couche offre des servicesà celle qui lui est directement supérieure
Elle lui masque les détails de son implémentation
Et utilise les services de la couche directement inférieure
Inférieure = plus proche du matériel
Supérieure = plus proche des applications

Modularité
Décomposition en modules relativement simples
Possibilité de modifier un module sans devoir adapter les autres
Abstraction de la complexité d’un moduleaux concepteurs des autres modules
Il est inutile de comprendre tous les détails pour pouvoir comprendre l’ensemble
Développements, corrections, modifications et évolutions facilitées

La communication entre éléments pairs est virtuelle
ou « logique »

La communication réelle (ou physique) se fait entre couches successives

La couche N d’un système sait quels services elle peut attendre de la couche N-1.

Elle ne connaît rien d’autre que ces services.

A chaque niveau les éléments pairs utilisent chacun un protocole qui leur est propre.

 communication via une "pile de protocoles"

Conventions entre entités pour échanger des données.
Le protocole gère des informations de contrôle qui accompagnent les blocs de données.
Rôles:
Identification du début et de la fin de chaque élément d’un bloc
Fonctions de commandes telles que l’initialisation, l’interrogation, l’identification des équipements
Détection des erreurs de transmission

 

Evolution des réseaux à nuages de fumée aux réseaux sociaux: Communication en couche

 

(exemple)
Deux personnes souhaitent s’entretenir
L’un ne parle qu’anglais
L’autre ne parle que Espagnol et français
Faute de partager une langue commune,ils engagent chacun un traducteur.
Chaque personne a engagé un traducteur
Qui a son tour fait appel à une secrétaire

Couche intermédiaire entre
les 3 couches supérieures orientées traitement
et les 3 couches inférieures orientées transmission

La couche physique assure la transmission des bits entre équipements distants.
Elle est en contact direct avec le support de transmission.

Application : quelles sont les données à envoyer ?
Présentation : sous quelle forme ?
Session : qui est le destinataire ?
Transport : où est le destinataire ?
Réseau : quelle route faut-il prendre?
Liaison : quelles sont les caractéristiques du réseau ?
Physique : quel est le support physique ?

 

Ce transcript reflète exclusivement l'opinion de ses auteurs et n’engage en aucune façon Consultingit

 

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