BM04: Architecture des systèmes connectés

Jeremy Laforet

jeremy.laforet@utc.fr

21 Novembre 2017

Plan:

  • Introduction
  • Exemples de systèmes connectés
  • Pile réseau
  • Couches et Protocoles
  • Notions de sécurité

Introduction

But du cours:
  • Découvrir l'aspect connecté des systèmes d'acquisitions
  • Se familiariser avec les bases de télécom et réseau
  • Aborder quelques notions techniques et de sécurité informatique

Exemples de systèmes connectés

Les systèmes d'aquisiton biomédicaux sont tous connectés de nos jours.

DMI intéligent: Pompe à insuline

Mais aussi: pacemakers, implants cochléaires…

Problématiques

  • Lien inductif: faible débit
  • Consomation énergétique
  • Haute disponibilité

Monitoring: soins intensifs

Mais aussi: maternités…

Problématiques

  • Haute disponibilité
  • Logiciel/matériel hétérogènes
  • Stockage

Télémédecine: À bord des A380

Mais aussi: pour les catastrophes naturelles, dans les 'déserts médicaux'…

Problématiques

  • Risques d'interférences
  • Lien temps réel longue distance
  • Logiciel/matériel hétérogènes

Pile Réseau

Modèle Réseau

Paquets et Encapsulation

Couche Application

  • Point d'accès aux services réseaux
  • Mise en forme des données utilisateur pour la communication
  • Regroupe une très grande variété de protocoles
  • Standardisé (RFC 1123: 1989)

HTTP (site web)

  • Hypertext Transfer Protocol
  • Typiquement sur le port 80
  • Transfert de donnés hétérogènes (texte, images…)
  • Standardisé depuis 1996

SMTP (email)

  • Simple Mail Transfer Protocol
  • Typiquement sur le port 25
  • Envoi d'emails (uniquement l'envoi!)
  • Standardisé en 1982

FTP (transfert de données)

  • File Transfert Protocol
  • Typiquement sur le port 21
  • Transfert de données binaires
  • Standardisé en 1979

Couche Transport

  • Communication point à point
  • Établissement de connexion entre deux machines

UDP

  • User Datagram Protocol
  • Pas de garantie de réception
  • Sommes de contrôle (intégrité des données)
  • Prise en charge des différents ports
  • Standardisé en 1980

TCP

  • Transmission Control Protocol
  • Échanges avec acquittement
  • Contrôle de flux, d'intégrité...
  • Standardisé en 1974

TCP

Couche Réseau

  • Adressage
  • Routage des paquets

IPX

  • Internetwork Packet Exchange
  • Adresses sur 80bits: 32bits reseau / 48bits hote
  • Développé par Novell de 1983 jusqu'en 1998

IP v4

  • Internet Protocol
  • Adresses sur 32bits (en 4 groupes)
  • Standardisé en 1981

IP v6

  • Extension d'IPv4 pour proposer plus d'adresses que les ~4e9 possibles
  • Adresses sur 128bits (en 8 groupes)
  • Standardisé en 1998

Couche Liaison de données

  • Assure le transfert des données entre noeuds du réseau
  • Peut detecter/corriger les erreurs de la couche physique
  • Utilisation d'adresses matérielles (MAC)

Token Ring

Standardisé en 1984, abandonné vers 2001

Ethernet

  • Inventé autour de 1975, standardisé à partir de 1983
  • Dédié aux réseaux locaux
  • Les équipements se partagent l'accès à un medium commun
  • Accès non-supervisé, avec gestion des collisions
  • Différents média possibles: coaxial, RJ45, fibre optique...

Wifi

  • IEEE 802.11, déscend d'ethernet
  • Différentes variantes: a/b/g/n/ac
  • Couvre aussi la couche physique
  • Standardisé à partir de 1997

PPP

  • Point to Point Protocol
  • Liaison entre deux équipements uniquement
  • Utilisé pour les liaison RTC/ADSL principalement

Couche Physique

Accès au medium physique pour transférer l'information

  • Câble ethernet (8 fils)
  • Ligne Téléphonique (2 fils)
  • Fibre Optique
  • Ondes Radios
  • Câble coaxial

Détails de quelques protocoles

IP v4

IP v6

TCP

TCP

Wifi

Wifi

Notions de sécurité

Type de failles/ d'attaques

  • Déni de Service
  • Interception
  • Intrusion

Déni de Service - (D)DOS

Interception

Man In The Middle

Intrusion

Moyens de sécurisation simples

  • Mettre à jour les logiciels!
  • Ne connecter à un réseau que le necessaire
  • Surveiller l'activité

Bonus

Bonus

Bonus

Conclusion

  • Qu'avez-vous appris?
  • Des questions?