Contribution à l’etude et au dimensionnement d’un reseau d’entreprise

La communication est une discipline qui ne peut pas être séparée de la vie humaine. Les techniques utilisées pour ce faire n’ont cessé d’évoluer et deux révolutions remarquables ont été notées: la vulgarisation des téléphones mobiles d’une part, et d’autre part l’apparition puis la démocratisation des réseaux. La première a permis à chacun la possibilité d’une communication vocale n’importe où et n’importe quand. Tandis que les réseaux forment un outil offrant la possibilité à chacun d’échanger des informations (voix, données, images vidéo) à travers le monde. Beaucoup d’efforts ont été apporté dans ce domaine. Grâce à la numérisation, différents types de services ont pu être déployés.

Cette émergence des télécommunications est liée en particulier au développement de plusieurs technologies pointues dans plusieurs domaines scientifiques (physique, électronique, informatique). Néanmoins, il est impossible d’appréhender la recherche et le développement des communications sans aborder les aspects informatiques, de même que l’on ne peut pas analyser la recherche et les perspectives en informatique sans examiner la question des communications. Le monde de l’informatique moderne devient alors indissociable du monde des réseaux. L’interpénétration des deux mondes est totale. Les réseaux informatiques connaissent un développement sans précédent dans l’histoire des télécommunications (les réseaux locaux, les réseaux métropolitains,…).

Aujourd’hui, non seulement les réseaux sont interconnectés et inter opèrent. Ils ont besoin d’échanger et de mettre en commun un certain nombre de données (données, logiciels, modélisations…) qui leur permettent de travailler entre eux. Vus de l’extérieur, les réseaux ne constituent qu’un seul et unique ensemble. Le besoin d’interconnexion devient croissant autant pour le particulier que pour les entreprises.

GENERALITES SUR LES RESEAUX ET CONTRAINTES

Contexte

Les entreprises d’aujourd’hui ont un grand besoin d’interconnexion, il arrive qu’elle veuille échanger des données avec ses succursales distantes. Cependant, des problèmes guettent. En effet, plus le réseau est important, plus il est difficile d’avoir une vision globale des accessoires à fournir. Il convient alors d’anticiper les difficultés qui peuvent apparaître ultérieurement, c’est-àdire :
• évaluer de manière prédictive le comportement du système, l’impact sur le comportement lors d’une modification d’une partie du système existant.
• Offrir un outil de conception et de validation du système.

Position des problèmes 

Les besoins d’interconnexion grandissant, les systèmes de télécommunication et les architectures réseaux se complexifient. Il est donc indispensable d’établir une analyse profonde (série de test, comparaison, …) avant de se lancer dans la mise en œuvre voire dans le déploiement des réseaux LAN/WAN. C’est en ces points de vue justement que ce présent mémoire trouve toute sa justification et en particulier dans l’ingénierie des systèmes complexes pour lesquels il est difficile d’avoir une vision globale, même si l’on est capable d’appréhender chacun des composants pris individuellement.

Aussi, les problèmes suivants sont de prime abord constatés :
• Dilemme bande passante/coût
• L’infrastructure existant ne peut plus suivre l’évolution technologique. Les nouveaux besoins (application multimédia, serveurs, vidéo, transaction, etc.) réclament une forte consommation en ressources réseaux or les équipements (concentrateur, commutateur,..) et surtout le support de transmission ne sont pas faits pour être interactifs. Plus précisément, ces derniers sont plus rigides en terme d’évolution.
• Le réseau d’accès (boucle locale) reste une contrainte importante en ce sens où du point de vue des clients (abonnés) : on souhaite échanger un maximum d’informations avec un tarif minimal, tandis que du côté des opérateurs : on désire attirer un grand nombre d’abonnés pour un investissement réduit.

Objectifs

Afin de proposer des solutions optimales aux problèmes sus listés, ce mémoire s’inscrit dans un contexte de réalisation d’étude de conception du réseau d’interconnexion et d’établir objectivement l’état et l’adéquation avec les besoins actuels et futurs des entreprises. Il offrira une analyse de performance d’un réseau étendu ainsi qu’une vision concrète d’un dimensionnement de réseau étendu dont la cible est : l’Entreprise. L’étude sera basée sur le principe de l’apport minimal. D’après [1], l’un des trois critères suivant sont au moins exigés dont : la conservation de l’existant, une réponse aux besoins et la réduction des coûts.

Et enfin, cette étude doit servir de base de réflexion pour définir la nouvelle architecture du réseau d’interconnexion. Avant d’entrer dans le vif du sujet, parlons d’abord des généralités sur les réseaux.

Généralités sur les réseaux 

Historique

Autrefois, l’informatique était centralisée. De grosses machines travaillaient en temps partagé pour plusieurs utilisateurs. Les ordinateurs « mainframes » pouvaient être reliés entre eux par des réseaux, l’un des premiers en France étant « Renater » un réseau reliant les facultés et les centres de recherche. Puis arrive l’ère de l’ordinateur personnel. Bien plus souple d’emploi. Chacun dispose du sien et peut en faire ce que bon lui semble. Mais cette puissance personnelle est isolée. Les utilisateurs ne peuvent plus partager leurs données, le « Personal Computer » ne vaut pas grande chose dans le paysage informatique « sérieux »… Mais cet isolement ne va pas durer. L’informatique démontre toute sa valeur lorsque les informations traitées sont facilement communicables. Il faut réinventer le réseau, afin de connecter les ordinateurs personnels entre eux. Les constructeurs de PC s’y attellent, principalement avec IBM et Microsoft qui proposent LAN Manager et NetBEUI. Il s’agit d’une couche réseau rudimentaire mais déjà fonctionnelle sous MS DOS. Novell propose sa solution propriétaire IPX/SPX, également pour PC. De son côté, Apple développe pour ses machines une solution également propriétaire: « Apple Talk ». De l’autre côté de la barrière, les « vrais ordinateurs » fonctionnent sous des OS eux aussi propriétaires, mais le réseau existe. Un système d’exploitation se développe: Unix. Chaque constructeur propose sa version, mais tous savent communiquer entre eux via un protocole fédérateur TCP/IP. Aujourd’hui? Un PC « bas de gamme » est souvent plus puissant que bien des « mainframes » d’il y a 30 ans… Tous les Operating System (OS) sont orientés réseau et proposent en standard un protocole TCP/IP comme protocole de communication. Les réseaux informatiques qui permettaient de relier des terminaux passifs à de gros ordinateurs centraux autorisent à l’heure actuelle l’interconnexion de tous types, d’ordinateurs que ce soit de gros serveurs, des stations de travail, des ordinateurs personnels ou de simples terminaux graphiques. Les services qu’ils offrent font partie de la vie courante des entreprises, des administrations (banques, gestion, commerce, bases de données, recherche, etc.) et des particuliers (messagerie, loisirs, services d’informations par minitel et Internet …). Le réseau informatique permet le raccordement de micro-ordinateurs et de périphériques grâce à des lignes physiques (câble, fibre optique,…) ou des ondes hertziennes dans le but d’échanger des données numériques. Un réseau, nous l’avons compris, permet de connecter des ordinateurs entre eux. Les besoins sont très divers, depuis le réseau domestique ou d’une toute petite entreprise jusqu’aux réseaux des grandes entreprises.

Pourquoi un réseau ? 

Les réseaux sont nés d’un besoin d’échanger des informations de manière simple et rapide entre machines. Ils ont pour finalité de :
• Permettre le partage des ressources : un utilisateur peut changer de poste de travail sans pour autant devoir transporter ses fichiers sur disquette ou autre support de stockage.
• Accroître la résistance aux pannes, et de
• Economise les ressources (argent et temps).

Catégorie de réseaux 

La distinction entre réseaux se fait en générale selon plusieurs critères mais nous ne retenons que la dispersion géographique, c’est-à-dire la distance entre les équipements à connecter. Elle constitue le premier critère de classement. Suivant la distance qui sépare les ordinateurs, nous avons des réseaux :
• Personnels : PAN « Personal Area Network  » aux dimensions d’une pièce, qui permettent l’interconnexion de matériel informatique comme les souris et claviers sans fil : Bluetooth
• Locaux : LAN « Local Area Network pouvant s’étendre de quelques mètres à quelques kilomètres et correspond au réseau d’une entreprise. Il peut se développer sur plusieurs bâtiments et permet de satisfaire tous les besoins internes de cette entreprise.
• Métropolitains : MAN « Metropolitan Area Networks » aux dimensions d’une ville, ce sont typiquement les réseaux auxquels on se connecte de chez soi pour l’accès à Internet. (ADSL, Câble).
• Etendus : WAN « Wide Area Networks » aux dimensions d’un pays ou de la planète (Internet).

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES RESEAUX ET CONTRAINTES
1.1 Contexte
1.2 Position des problèmes
1.3 Objectifs
1.4 Généralités sur les réseaux
1.4.1 Historique
1.4.2 Pourquoi un réseau ?
1.4.3 Catégorie de réseaux
1.4.4 La normalisation OSI de l’ISO
1.4.4.1 L’évolution des normes réseaux
1.4.4.2 Définition de la normalisation
1.4.4.3 La modélisation en couches
1.4.4.4 Protocoles et Services
1.5 Les contraintes liées au dimensionnement d’un réseau
1.5.1 La qualité de service
1.5.1.1 Définition
1.5.1.2 Quatre paramètres techniques principaux
1.5.1.3 Paramètres de service (prestations)
1.5.2 La bande passante et le haut débit
1.5.2.1 La bande passante
1.5.2.2 Le haut débit
1.5.3 La différenciation de trafics
1.6 Résumé du premier chapitre
CHAPITRE 2 : L’APPLICATION D’ENTREPRISE
2.1 Fondement du Réseau d’Entreprise]
2.1.1 Le contexte
2.1.2 Les réseaux locaux d’entreprise
2.1.3 Les interconnexions de sites d’entreprise
2.1.4 Le réseau étendu et le modèle OSI
2.1.4.1 La technologie WAN
2.1.4.2 Les organismes responsables de la norme WAN
2.1.5 Résumé
2.2 Dimensionnement d’un Réseau d’Entreprise
2.2.1 Le contexte
2.2.2 Qu’est-ce que le « dimensionnement de Réseau» ?
2.2.3 Les catégories d’utilisateurs
2.2.3.1 Les flux de type conversationnel
2.2.3.2 Les flux de type transactionnel
2.2.3.3 Les flux de type transfert de fichiers
2.2.3.4 Les flux Client/Serveurs
2.2.4 La volumétrie
2.2.4.1 Volumétrie liée à la messagerie
2.2.4.2 Volumétrie liée aux applications transactionnelles site central
2.2.4.3 Volumétrie liée aux applications transactionnelles Intranet
2.2.4.4 Volumétrie liée aux transferts de fichiers
2.2.4.5 Volumétrie liée à d’autres services
2.2.5 La distance entre utilisateurs
2.2.6 Calcul du débit
2.2.7 Tenir compte des temps de réponse
2.2.8 La règle du 80/20
2.2.9 Les réseaux locaux d’entreprise
2.2.9.1 Les choix de base
2.2.9.2 Le Local technique
2.2.9.3 L’étude d’ingénierie
2.2.9.4 Mise en place d’un réseau local d’étage
2.2.9.5 Extension du réseau d’étage
2.2.9.6 Conception d’un réseau d’immeuble
2.2.9.7 Mise en place d’un réseau fédérateur
2.2.9.8 Les réseaux inter sites
2.2.9.9 Résumé
2.3 Le modèle de conception réseau
2.3.1 Le modèle hiérarchique à 3 couches
2.3.2 Les avantages du modèle hiérarchique
2.3.3 La couche centrale ou le « cœur » du réseau
2.3.3.1 Description
2.3.3.2 Le switch multilayer
2.3.3.3 Fonction de la couche coeur
2.3.3.4 Les technologies du cœur du réseau
2.3.4 La couche distribution
2.3.4.1 Description
2.3.4.2 Fonction de la couche distribution
2.3.4.3 Le switch gigabit
2.3.5 La couche accès
2.3.5.1 Description
2.3.5.2 Fonction
2.3.5.3 Le commutateur
2.4 Comparaison entre les différents réseaux d’accès
2.4.1 La boucle locale radio : une nouvelle donne
2.4.1.1 Les avantages
2.4.1.2 Inconvénients
2.4.2 Le xDSL (Digital Subscriber Line)
2.4.2.1 Les applications du xDSL
2.4.2.2 Les intérêts du xDSL
2.4.3 Autres technologies d’accès
2.4.3.1 Le PLC
2.4.3.2 Le satellite
2.4.4 BLR ou ADSL ?
2.5 Remarque importante
2.6 Scénarii
2.6.1 Scénario 1 : La conception réseau à une couche 67
2.6.1.1 Utilisation
2.6.1.2 Limite d’utilisation
2.6.2 Scénario 2 : La conception réseau à deux couches
2.6.2.1 Utilisation
2.6.2.2 Limite d’utilisation
2.6.3 Scénario 3 : La conception réseau à trois couches
2.6.3.1 Utilisation
2.6.3.2 LS, Frame Relay et ATM ?
2.6.4 Aspect économique
2.6.4.1 Handicaps de Madagascar
2.6.4.2 Perspective de la Fibre Optique à Madagascar
2.6.4.3 Coûts liés au déploiement et à ceux des équipements
CHAPITRE 3 : SIMULATION : AIDE A LA DECISION DE CONCEPTION RESEAU
3.1 Analyse de l’application
3.2 La fenêtre principale d’accueil
3.3 Paramétrage des Applications
3.4 Paramétrage des équipements
3.5 Paramétrage des Supports de liaison
3.6 Dimensionner un réseau selon les besoins
3.7 Conclusion
CONCLUSION
ANNEXE 1 : LES PERSPECTIVES DU HAUT DEBIT
ANNEXE 2 : LES NORMES IEEE RELATIVES AUX RESEAUX LOCAUX
ANNEXE 3 : LES RESEAUX OPERATEURS
ANNEXE 4 : ANALYSE DE L’APPLICATION
BIBLIOGRAPHIE

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