Transmission de données: objectifs

• Transmettre de l ’information entre deux dispositifs numériques

• Trouver les méthodes et protocoles pour l ’envoi et la réception des données

• Rendre la transmission la plus fiable possible, sans perte d ’information

• Sécuriser éventuellement (crypter)

Transmission de données: applications

• Transfert de fichiers de données• Transfert de sons, d ’images• RDS, téléphonie mobile• Réseaux informatiques, Internet• Télématique (minitel, fax,..)

Que faut-il pour transmettre?

• Un moyen physique de transmission(cable, fibres optique, air ambiant)

• Une méthode physique (tension électrique, lumière, ondes électromagnétiques)

• Un message non connu du destinataire• Un ou plusieurs protocoles de transmission

Exemple: la transmission orale

• Le milieu de transport: l ’air ambiant• Le moyen de transport: les ondes sonores• Le message est composé de phonèmes

reconnus par le récepteur• La langue permet l ’interprétation par le

récepteur: c ’est un autre protocole• Les formules de politesse, d ’introduction et

de conclusion forment aussi un protocole

I) Transmission numérique

• 1) Quelle information transmettre ?• 2) Exemple: les signaux électriques• 3) Notion de débit binaire• 4) Transmission à distance• 5) Modulation• 6) Transmission par ondes

électromagnétiques

1) Quelle information transmettre?

• Information nécessairement binaire:0110001110001100011

• C ’est au récepteur d ’interpréter le message mais interprétation et transmission/réception sont deux problèmes différents

• Information forcément aléatoire pour le récepteur (non déterministe)

2) Transmission par cable

• Utilisation du courant pour le transfert(x1 mA code 0 et x2 mA code 1)

• Utilisation de la tension électrique entre A (émetteur ) et B (récepteur): nécessite un repère de potentiel ou « masse »

• Attention à la fréquence de coupure du cable qui limitera la vitesse maximale de transmission

Exemples de codage de 0 et 1

3) Notion de débit binaire

• Pour qu’une transmission réussisse, émetteur et récepteur doivent être calés sur le même temps élémentaire T

• 1/T représente la vitesse de transmission• 1/T est exprimé en Bauds• Le nombre de bits/seconde envoyés n’est

pas égal forcément au nombre de bauds

4) Transmission à distance

• Les distances de transmission vont conditionner les technologies employées

• De quelques mm à quelques cm: technologies électroniques (entre composants d’un micro-ordinateur): TTL, MOS, CMOS…

• De quelques mètres à quelques centaines de mètres: technologies digitales classiques (liaison imprimante, réseau local)

Transmission à longue distance

• Au delà d’une certaine distance, on doit recourir à une technologie mettant en œuvre des dispositifs appelés MODEMS

Terminologie standard

• Les équipements situés de part et d’autre de la transmission sont des ETTD: Équipement Terminal de Traitement de Données. (micros, imprimantes, lecteurs de code barre, caisse enregistreuse…)

• Les équipements assurant la transformation des signaux sont des ETCD:Équipement de Terminaison du Circuit de Données (Modems)

Types de Modems

• Les Modems dits « Analogiques » transforment le signal digital en signal analogique et vice versa.

• Les Modems dits « Bande de base » n’effectuent pas de conversion analogique/digitale

5) Modulation

• Moduler un signal e(t) consiste à le transformer afin d’assurer son transport sur une longue distance. On utilise pour cela une porteuse p(t).

• Pour une modulation analogique, p(t) = A sin (2 π f t + ϕ) .A: Amplitude du signalf : Fréquence ϕ : Phase

Modulation d’amplitude

• Le signal e(t) est porté par l ’amplitude :p(t)= A[e(t)]sin ( 2πf t + ϕ)

Modulation de fréquence

• Le signal e(t) est porté par la fréquence f :p(t) = A sin ( 2πf[e(t)]t + ϕ )

Modulation de phase

• Le signal e(t) est porté par la phase :p(t) = A sin ( 2πf t + ϕ[e(t)] )

Transmission par ondes E.M.

• Les ondes électromagnétiques sont une solution de transport d ’information sans cablage.

• Exemple: faisceau hertzien d’un bâtiment à un autre

• Dans les années à venir, les « portables » seront utilisés à 80% pour la transmission d’autre chose que la voix.

Les fréquences caractéristiques

• Les ondes sont classées en fonction de leur fréquence ou de leur longueur d’onde λ=v/f

Propagation des ondes

• On peut traiter les phénomènes de propagation en utilisant les lois classiques de l’optique géométrique car λ<< distance

II) Les protocoles de transmission

• 1) Transmission série et parallèle• 2) Transmission synchrone• 3) Transmission asynchrone• 4) Exemple: protocole start/stop• 5) Protocoles de niveaux supérieurs

1) Transmission série et parallèle

• L’objectif est d’envoyer des octets (8 bits) de A vers B.

• Solution 1: utiliser 8 fils pour véhiculer l’octet: c’est la transmission parallèle(BUS d’ordinateurs, liaison imprimante)

• Solution 2: les 8 bits sont successivement envoyés sur la même ligne: c’est la transmission série (Modems)

• la solution 1 est évidemment la plus rapide

2) Transmission synchrone

• C’est un protocole de transmission série• Nécessité d ’une horloge identique entre

émetteur et récepteur• Utilisation d’un caractère de

synchronisation pour le recalage des horloges

• C’est un protocole orienté « trames »

Principe de la synchronisation

• Exemple de trame: 01111101010001001• Pas d’interruption entre les bits

3) Transmission asynchrone

• Les protocoles de transmission asynchrones sont des protocoles orientés « octets »

• Entre l’émission de deux octets, la ligne de transmission est dans un état de repos

• Les octets sont transmis n’importe quand• Application: liaison par modem

4) Le protocole « start/stop »

• C ’est le protocole de transfert série asynchrone classique:- 1 état de repos- 1 bit de start- 7 ou 8 bits de données- 1 bit de contrôle de parité (facultatif)- 1, 1.5 ou 2 bits de stop

Start/stop: représentation

• Nécessité de caler émetteur et récepteur sur la même vitesse (par exemple 9600 bauds)

5) Protocoles de niveaux supérieurs

• Chaque type de réseau informatique transfère de l’information grâce à un protocole.

• Pour Internet, ce protocole est TCP/IP: l’information est découpée en paquets

• Pour Transpac (le minitel), le protocole est X25.

III) Les réseaux informatiques

• 1) Qu’est ce qu’un réseau ?• 2) Les différentes topologies de réseau• 3) Quelques exemples de réseaux• 4) Normalisation des réseaux• 5) Le modèle OSI à 7 couches• 6) Le réseau Internet: structure

1) Qu’est ce qu’un réseau?

• C’est un moyen de relier N machines de traitement de l’information entre elles

• C’est un moyen de transférer ou de partager des données ou des ressources (serveurs, imprimantes,…)

• Chaque machine doit être identifiée: c’est la notion d’adresse

Types de réseaux

• Réseaux locaux: les distances sont de l’ordre quelques centaines de mètres maximum. Ce sont des LAN (Local Area Networks)

• Réseaux à grande distance: ce sont des WAN (Wide Area Networks)

• Réseaux hétérogènes: connectent des machines d’architecture différente

2) Topologie des réseaux

Exemple: « Ethernet »

3) Exemples de réseaux

• Réseau à jeton : le « token ring » d ’IBM• Réseau Ethernet• Réseau ATM (haut débit: 150 Mbits/s)• Réseau FDDI (réseau local)• Réseaux locaux industriels (MAP)

• Ces réseaux sont des réseaux « physiques »

Réseaux: aspects logiques

• NetBEUI: réseau Windows et IBM• IPX: réseau Novell• TCP/IP: protocole du réseau Internet• AppleShare: réseau des Apple

4) Normalisation des réseaux

• La normalisation des échanges de données entre les différents pays est obligatoire

• Elle concerne la téléphonie, le satellite, le réseau mondial Internet

• Il faut normaliser tous les niveaux:- les niveaux physiques (caractéristiques électriques par exemple)- les niveaux logiques (organisation des données)

Organismes de normalisation

• Le CCITT (Comité Consultatif International des Téléphones et Télégraphes) jusqu’en 93

• L ’UIT-T: Union Internationale des télécommunications depuis 93

• L ’AFNOR en France, organisme de Normalisation

• L ’IEEE (Institute of Electrical and Electronical Ingeneering)

5) Le modèle OSI

• En 1983, L’International Standard of Organisation (ISO) propose un modèle théorique de réseau pour connecter des machines hétérogènes.

• Ce modèle est le modèle OSI (Open System Interconnect)

• Le modèle OSI est un modèle composé de 7 couches fonctionnelles.

Les couches du modèle OSI

6) Le réseau Internet

• Initialement un réseau militaire (ARPA)• S’est développé entre les universités• S’appuie sur le protocole TCP/IP• Se base sur un routage dynamique des

paquets de données• Les adresses IP sont codées sur 32 bits et

écrites sous la forme: 132.34.23.12