Architecture des réseaux

Architecture des réseaux GTR3201

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Durée totale du cours: 24 H

Semestre : 2

Nombre de crédits : 2

Modules spécialisés	Modules de base	Sciences et techniques de l’ingénierie	Préparation à la carrière professionnelle
		X

 

Nombre d’heures		Activités hors classe
45		38
cours	TD		TP
	12		12

Sommaire: 

Cette unité présente les concepts fondamentaux des différents protocoles Internet et LAN développés pour les réseaux informatiques.

Code

Rx3101

Architecture des réseaux

Objectifs pédagogiques

L’objectif est d’introduire l’architecture des réseaux avec une vision assez marquée Internet et de ses composants. L’architecture des réseaux d’opérateurs est aussi au programme. A l’issue du cours, l’auditeur doit comprendre et maîtriser tous les problèmes et solutions qu’implique l’acheminement d’informations d’un bout à l’autre de l’Internet, y compris en passant par un opérateur de réseaux.

Compétences visées

Compréhension détaillée du transport d’information à travers l’Internet et des enjeux d’architecture associés. L’auditeur pourra aider à la rédaction d’un cahier des charges pour une maîtrise d’œuvre réseaux. L’auditeur pourra aborder tout type de problèmes de l’administration de réseaux de machines et de serveurs. La compréhension des fonctions assurées par un routeur dans le fonctionnement global de l’Internet pourra permettre à l’auditeur d’évaluer l’influence des solutions de routage sur les applications de l’entreprise y compris la gestion de la Qualité de Service (QoS). Spécifier et négocier un abonnement pour un accès à Internet avec un opérateur/fournisseur d’accès. Choisir des équipements d’interconnexion pour élaborer une architecture de réseau d’entreprise.

Mots-clés

Programmation répartie Internet Intranet Ethernet Protocole TCP/IP Protocole de communication Architecture client-Serveur Réseau hétérogène Réseau local Routage Réseau informatique Communication inter machines Architecture de réseau Réseau de télécommunications Télécommunications Programme:

Contenu

Semaine 1-2: Introduction à l’architecture des réseaux Concepts de base des réseaux de télécommunications : topologie, composants, communication. Rôle de l’architecture des réseaux dans la fourniture de services de télécommunications. Semaine 3-4: Modèles d’architecture des réseaux Architecture centralisée vs distribuée : avantages et inconvénients. Modèle client-serveur vs modèle peer-to-peer. Architecture à plusieurs niveaux : accès, distribution, cœur. Semaine 5-6: Couches OSI et modèle TCP/IP Présentation du modèle OSI (Open Systems Interconnection) et de ses sept couches. Comparaison avec le modèle TCP/IP : quatre couches (application, transport, réseau, liaison). Semaine 7-8: Protocoles et services de réseau Protocoles de communication : TCP, UDP, IP. Services réseau : DNS, DHCP, FTP, HTTP, SMTP. Sécurité des protocoles : SSL/TLS. Semaine 9-10: Architecture réseau d’entreprise Réseaux locaux (LAN) : technologies Ethernet, commutateurs. Réseaux étendus (WAN) : liaisons dédiées, VPN, MPLS. Architecture de réseau sans fil : WLAN, Wi-Fi, normes. Semaine 11-12: Architectures de réseau avancées Réseaux définis par logiciel (SDN) : séparation du plan de contrôle et du plan de données. Réseaux virtualisés : concepts de NFV (Network Function Virtualization). Cloud networking : intégration des réseaux dans les environnements cloud. Semaine 13-14: Sécurité et gestion des réseaux Sécurité des réseaux : pare-feu, IDS/IPS, cryptage. Gestion de réseau : SNMP (Simple Network Management Protocol), surveillance, dépannage. Semaine 15-16: Études de cas et projets Analyse de cas réels d’architectures de réseaux dans les télécommunications. Projets individuels ou en groupe impliquant la conception, la mise en œuvre ou l’analyse d’architectures de réseaux.

Modalité d’évaluation

Il y a 2 sessions d’examens : une session normale et une session de rattrapage. L’évaluation finale de la session normale contient une partie de contrôle continu sous la forme d’un projet à rendre et un examen de 2h. Les élèves qui passent la session de rattrapage passent un examen de 3h.

Bibliographie

2020. Pujolle, donne une bonne vue d’ensemble de l’architecture des réseaux avec une mise en perspective par rapport aux technologies en émergence. : « Les Réseaux: Edition 2018-2020. L’ère des réseaux cloud et de la 5G ». Eyrolle. 9ème édition. Juillet 2018, en français.

Revised by Kevin Fall. Originally written by Dr. W. Richard Stevens. Addison-Weslay. 2012, en anglais, c’est certainement le livre qui a le plus d’intersection avec le cours. Contient aussi des commentaires sur les attaques de protocoles. : « TCP/IP Illustrated, Volume 1, The Protocols ». Second Edition.

1. Tanenbaum, D. J. Wetherall. intéressant, dans l’esprit du cours, complète le livre de G. Pujolle.précis o : « Computer Networks ». Fifth Edition. Pearson New International Edition. 2013, en anglais
2. Kurose, K. Ross. adopte une approche qui suit l’empilement des couches de communication mais en présentant les couches hautes en premier et en descendant progressivement la pile du modèle ISO-OSI. Approche originale qui convient aux concepteurs d’applications qui utiliseront les réseaux. : « Computer Networking : A Top-Down Approach ». 6th Edition. Pearson. 2013, en anglais
3. Bonaventure, intéressant aussi. gratuit sur Internet. https://inl.info.ucl.ac.be/cnp3 : « Computer Networking: Principles, Protocols and Practice ». Release 0.25. February 25, 2014, en français

Résultats d’apprentissage :

Après avoir réussi ce cours, les étudiants auront les compétences suivantes : Connaissance approfondie de l’architecture des réseaux : Expliquer en détail les principes, les modèles et les concepts fondamentaux de l’architecture des réseaux. Compréhension des modèles d’architecture : Analyser et comparer les différents modèles d’architecture (centralisé, distribué, client-serveur, peer-to-peer) en fonction de leurs avantages et inconvénients. Maitrise des modèles de référence : Démontrer une connaissance approfondie des modèles de référence OSI et TCP/IP ainsi que de l’interaction entre leurs couches. Utilisation avancée des protocoles et des services réseau : Configurer, déployer et gérer efficacement des protocoles tels que TCP, UDP, IP, ainsi que des services comme DNS, DHCP, FTP, HTTP et SMTP. Conception d’architectures réseau complexes : Concevoir et justifier des architectures réseau d’entreprise complexes, y compris la sélection appropriée de technologies LAN, WAN et sans fil. Application des architectures réseau avancées : Appliquer les concepts de réseaux définis par logiciel (SDN), de virtualisation réseau (NFV) et de cloud networking dans des scénarios concrets. Sécurité et gestion avancée des réseaux : Mettre en œuvre et configurer des solutions de sécurité avancées, y compris le cryptage, les pare-feu et les systèmes de détection d’intrusion. Gérer et surveiller des réseaux de manière proactive en utilisant des protocoles de gestion avancés. Résolution de problèmes complexes : Identifier, analyser et résoudre des problèmes réseau complexes en utilisant des techniques de dépannage et de résolution de problèmes avancées. Analyse critique et optimisation : Évaluer de manière critique les architectures existantes et proposer des améliorations et des optimisations basées sur les besoins spécifiques. Travaux pratiques avancés et projets : Concevoir, implémenter et déployer des solutions réseau avancées en utilisant des laboratoires pratiques et des projets réels. Travail en équipe et collaboration : Travailler efficacement en équipe pour résoudre des problèmes complexes liés à l’architecture des réseaux. Présentation et communication avancées : Présenter et communiquer clairement et de manière convaincante les concepts et les solutions d’architecture des réseaux à un public technique et non technique.