Isiag iup miage reseaux informatiques cours 2005 2006 jalal

Réseaux Informatiques : Isiag iup miage reseaux informatiques cours 2005 2006 jalal

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Les supports et les modes de transmission dans les réseaux informatiques

Les supports filaires

Les supports filaires sont les supports de transmission les plus connus et les plus répandus. Ils se distinguent par leur structure physique et leur mode de propagation des signaux.

Les paires torsadées

La dénomination des câbles en paires torsadées signifie que les conducteurs sont groupés par deux (parfois quatre) et vrillés ensemble. Voici les principaux types :

Les paires torsadées écrantées : l’immunité aux parasites est améliorée en protégeant le faisceau par un écran.
Les paires torsadées blindées (STP : Shielded Twisted-Pair) : une meilleure protection est obtenue en réalisant, autour des paires, un blindage métallique.
Les paires torsadées non blindées (UTP : Unshielded Twisted-Pair) : la plupart des installations utilisent un câble UTP, souvent en nombre suffisant pour satisfaire les futurs besoins.

Les cinq catégories de câbles en paires torsadées sont :

Catégorie 1 : simple fil de téléphone, inadapté pour les réseaux informatiques.
Catégorie 2 : destiné aux transmissions à vitesse moyenne (inférieure à 4 Mbps).
Catégorie 3 : utilisé pour les transmissions jusqu’à 10 Mbps, souvent choisi dans les réseaux locaux.
Catégorie 4 : permet les transmissions à 16 Mbps.
Catégorie 5 : conçu pour les réseaux très rapides.

Les connecteurs pour paire torsadée sont principalement le RJ-45, légèrement plus grand que le RJ-11 utilisé en téléphonie et composé de huit broches. Ce connecteur est simple à installer, peu coûteux et universellement utilisé pour le téléphone. Il offre une facilité de gestion des connexions, mais reste sensible aux perturbations électromagnétiques.

Les câbles coaxiaux

Le câble coaxial a longtemps été utilisé par les PTT pour le multiplexage des voies téléphoniques. Il se compose de trois éléments :

Un coeur central entouré d’un isolant diélectrique.
Un blindage métallique protégeant le câble des parasites.
Une gaine extérieure en caoutchouc, PVC ou Téflon pour le protéger de l’environnement.

On distingue deux types de câbles coaxiaux :

Le câble coaxial fin (Thinnet).
Le câble coaxial épais (Thicknet), de plus gros diamètre (12 mm).

Les connecteurs pour câble coaxial incluent :

Le connecteur BNC, soudé ou serti à l’extrémité du câble.
Le connecteur BNC en T, reliant la carte réseau des ordinateurs au câble du réseau.
Le prolongateur BNC, permettant de relier deux segments de câble coaxial.
Le bouchon de terminaison BNC, placé à chaque extrémité d’un réseau en bus pour absorber les signaux parasites et relié à la masse.

Les avantages des câbles coaxiaux incluent une protection contre les parasites électromagnétiques. Cependant, leur installation est délicate et offre peu de souplesse de configuration.

Les fibres optiques

La fibre optique est un conducteur d’ondes lumineuses, composée de :

Un cœur (indice N1 élevé).
Une gaine optique (indice légèrement plus faible).
Un revêtement primaire assurant la tenue mécanique.

Pour établir une connexion, il faut un émetteur (diode électroluminescente ou laser) et un récepteur (photodiode) qui convertit la lumière en courant électrique.

On distingue trois classes de fibres optiques :

Les fibres multimodes à saut d’indice : faible bande passante (40 MHz sur 1 km), non utilisées pour les réseaux locaux.
Les fibres multimodes à gradient d’indice : très largement employées dans les réseaux locaux, bande passante allant jusqu’à 500 MHz sur 1 km.
Les fibres monomodes : très performantes, réservées aux applications haut débit ou longues distances, bande passante pouvant atteindre 100 GHz sur 1 km.

La transmission par fibre optique est analogique et point à point. Ce support est unidirectionnel, nécessitant deux fibres pour une liaison bidirectionnelle ou des coupleurs spécifiques.

Les avantages des fibres optiques sont :

Très faible atténuation.
Léger et peu volumineux.
Pas sensible aux bruits, donc sans erreurs (taux d’erreur de 3.10^-9).
Débit élevé.

Les inconvénients incluent la difficulté de commuter et de régénérer les signaux optiques, ainsi que des ralentissements au niveau des interfaces électriques/optiques.

Les supports à propagation libre

Les supports à propagation libre utilisent des techniques de transmission sans fil, basées sur les ondes électromagnétiques. Un conducteur rectiligne (antenne) alimenté en courant haute fréquence rayonne une énergie qui peut être recueillie par un autre conducteur similaire.

La propagation s’effectue selon trois modes :

Propagation par onde de sol.
Propagation par onde directe.
Propagation par onde d’espace.

Ces transmissions sont utilisées pour :

Diffuser une même information vers plusieurs utilisateurs (réseaux de diffusion).
Mettre en relation des stations mobiles (réseaux de messagerie).
Relier deux entités éloignées à haut débit (faisceaux hertziens) ou très éloignées (satellites de communication).

Les avantages des supports à propagation libre sont :

Subissent peu d’affaiblissement.
Coût d’infrastructure généralement faible par rapport aux coûts de génie civil engendrés par le passage de câbles.

Les faisceaux hertziens

Les faisceaux hertziens sont principalement utilisés pour des réseaux téléphoniques, de transmission de données ou de diffusion télévisuelle. Ils nécessitent des antennes très directives pour diminuer les puissances d’émission et peuvent atteindre des distances de 100 km.

Les inconvénients des faisceaux hertziens sont :

Milieu de transmission instable, source de perturbations.
Immunité aux bruits plus faible qu’avec des câbles ou des fibres.
Protection contre les interceptions et le brouillage plus délicate.

Liaison satellite

Les satellites géostationnaires permettent de réaliser des réseaux de diffusion (radiodiffusion, télévision), des liaisons point à point et des liaisons à haut débit (bande passante de 500 MHz).

Les inconvénients incluent :

Un temps de propagation important (environ 270 ms).
Un temps de vie limité par la consommation d’énergie nécessaire à leur maintien sur orbite (10 à 15 ans).

Le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)

Le RNIS, aussi appelé ISDN (Integrated Services Data Network), permet des raccordements indépendants à divers réseaux et services de télécommunications via un seul raccordement chez l’abonné. Ce réseau utilise l’infrastructure du téléphone, déjà fortement numérisée.

Les fonctionnalités du RNIS incluent :

Une continuité numérique de bout en bout, avec un débit de transmission de 64 Kbps (contre 9,6 Kbps pour le réseau téléphonique commuté actuel).
L’intégration de la voix, du texte, des données et de l’image en un seul accès.
La possibilité d’utiliser différents types de terminaux (micro-ordinateurs, télécopieurs, terminaux informatiques, téléphone).

Le RNIS distingue :

Les canaux B : canaux de transmission de données (voix, données) avec un débit de 64 Kbps.
Le canal D : canal de signalisation permanent, transportant les informations nécessaires à l’établissement du circuit (adresse, type de service).

Il existe trois types d’accès au RNIS :

T0 (accès de base) : offre 2 canaux B et un canal D à 16 Kbps, pour un débit total de 192 Kbps (dont 144 utiles).
T2 (accès primaire) : propose 15, 20, 25 ou 30 canaux B et un canal D à 64 Kbps, pour un débit total allant jusqu’à 2048 Kbps (dont 1920 utiles).

Les points de référence pour l’accès au RNIS sont :

Point R : adaptateur pour terminaux non compatibles RNIS.
Point S : accès universel pour les équipements compatibles RNIS.
Point T : limite entre le réseau public et l’installation de l’abonné.
Point U : limite entre le réseau de transport et la liaison de l’abonné.

L’installation d’abonné RNIS peut être en bus passif, bus unique ou étoile de bus, selon la présence ou non d’un équipement local (TNA).

Le modem

Le modem est un périphérique utilisé pour transférer des informations entre ordinateurs via les lignes téléphoniques. Il convertit les signaux numériques en signaux analogiques et vice versa.

Les débits binaires normalisés sont :

En asynchrone : 300 Bps à 1200 Bps.
En synchrone : 1200 Bps à 168 Kbps.

Les supports de transmission téléphoniques incluent :

Le réseau téléphonique commuté (RTC) avec une bande passante de 300-3400 Hz.
Les lignes téléphoniques spécialisées, de même bande passante.
Le canal "groupe primaire" avec une bande passante de 60-180 kHz.

Les protocoles les plus utilisés pour la communication entre ordinateurs via modem sont le PPP et le TCP/IP.

Les caractéristiques principales d’un modem sont :

Débit binaire en Bps.
Mode d’exploitation : Half duplex ou Full duplex.
Mode de transmission synchrone ou asynchrone.
Support de transmission : réseau téléphonique, lignes spécialisées (2 fils ou 4 fils).
Type de modulation.
Procédures de correction d’erreurs et de compression de données intégrées.

FAQ

Quelles sont les principales différences entre les câbles coaxiaux et les paires torsadées ?

Les câbles coaxiaux offrent une meilleure protection contre les parasites grâce à leur blindage métallique, mais leur installation est plus complexe. Les paires torsadées sont plus simples à installer et moins coûteuses, mais sensibles aux perturbations électromagnétiques.

Pourquoi utilise-t-on deux fibres optiques pour une liaison bidirectionnelle ?

La fibre optique est un support unidirectionnel, ce qui signifie qu’elle ne peut transmettre des données que dans un seul sens. Pour permettre une communication dans les deux sens, il est nécessaire d’utiliser deux fibres ou des coupleurs spécifiques.

Quels sont les avantages du RNIS par rapport au réseau téléphonique commuté traditionnel ?

Le RNIS permet une continuité numérique de bout en bout avec un débit de 64 Kbps, contre 9,6 Kbps pour le réseau traditionnel. Il intègre également plusieurs services (voix, texte, données, image) en un seul accès, avec une signalisation riche offrant des fonctionnalités avancées.