Cette thèse a pour objectif d'étudier le problème de la conception de réseaux sécurisés en vue de proposer des méthodes efficaces pour le résoudre de façon optimale. Notre tâche a consisté à déterminer simultanément la topologie et le dimensionnement du réseau, qui permettent de router un ensemble de demandes de trafic, y compris pour une famille prédéfinie de pannes (pannes simples d'arc, de nœud ou pannes multiples), pour un type de sécurisation donné (local, global, de bout en bout), et la nature des capacités des équipements (modulaire ou non). Il a fallu résoudre des problèmes combinatoires en nombres entiers difficiles tels que le choix des arcs et leurs dimensionnements, et des problèmes apparentés aux multiflots comme l'écoulement de la demande. L'introduction de contraintes de sécurisation augmente encore la difficulté. Ceci est dû à la grande taille du problème induite par les nombreux états de pannes et leurs interactions avec le routage nominal.

Ce livre expose en détail le fonctionnement interne des réseaux informatiques, depuis le matériel (couche physique) jusqu'à la couche application. Les principes de bases sont présentés : normes, architectures courantes, câblage, codage des données, topologie, réseaux sans fil, interconnexions de réseaux... Puis l'ouvrage décrit les différents protocoles en vigueur dans les réseaux informatiques : Ethernet, Token Ring, Wi-Fi, Bluetooth, ADSL, WiMax... Les technologies ATM et autres relais de trames sont également abordés. La suite de protocoles TCP/IP est présentée en détail. Les architectures des principaux réseaux locaux (Ethernet, Token Ring, WiFi 802.11b...) sont exposées et illustrées par les concepts et techniques relatifs au transfert des informations entre les éléments d'un réseau (serveurs, stations, hubs, switchs, routeurs...). Ce livre traite aussi des réseaux sans fil. Il s'achève par une description de l'état de la recherche dans le domaine de l'optimisation des réseaux de communication. Ce support de cours, qui présente de nombreux exercices, est destiné aux étudiants préparant une licence, un master ou un diplôme d'ingénieur en informatique. Il peut aider aussi les enseignants dans la préparation de cours et de travaux dirigés. Dans le milieu industriel, l'ouvrage s'adresse aux ingénieurs et techniciens en informatique et en télécommunication et s'efforce de rapprocher la communauté de la recherche opérationnelle et les informaticiens spécialisés dans les réseaux.

Le travail présenté dans le cadre de ce Livre a consisté principalement en la conception et l'implémentation d'une solution de sécurité d ́un réseau informatique. En effet, s'il est vrai que tous les protocoles recherchés sont plus ou moins vulnérables à diverses attaques, le principal défaut est toujours que, par défaut, le protocole est activé par défaut. le seul but d'en simplifier l'usage pour les administrateurs réseaux. Pour résoudre ces problèmes et prévoir un minimum sécurité, nous avons proposé des solutions permettant le blocage des attaques sur les commutateurs . Pour se faire, il a été nécessaire de présenter une architecture pour sécuriser la couche deux dans un réseau d ́entreprise optimisée. La rédaction du livre a été bien faite en utilisant l'outil LATEX, qui est un logiciel très puissant et simple de composition typographique adapté à la production de documents scientifiques et mathématiques de grande qualité typographique. Il permet également de produire toutes sortes d ́autres documents.

La gestion et le contrôle des réseaux ne peuvent plus être envisagés sans l’introduction de l’intelligence artificielle dans l’ensemble de leurs étapes. Cet ouvrage traite des thèmes d’actualité qui sont liés principalement à la sécurité intelligente des réseaux informatiques, au déploiement de services de sécurité dans les réseaux SDN (Software-Defined Networking), à l’optimisation des réseaux à l’aide des techniques de l’intelligence artificielle et aux méthodes d’optimisation multicritères pour la sélection des réseaux dans un environnement hétérogène. Gestion et contrôle intelligents des réseaux s’intéresse également à la sélection des services Cloud Computing, au déchargement intelligent des calculs dans le contexte du Mobile Cloud Computing, à la gestion intelligente des ressources dans un système Smart Grid-Cloud pour une meilleure efficacité énergétique, à l’Internet of Vehicles (IoV) en se basant sur ses nouvelles architectures, à l’application de l’intelligence artificielle dans les réseaux de radio cognitive et à l’apport de la radio intelligente pour répondre aux besoins de communication sur route des véhicules autonomes.

Les infrastructures IT sont désormais indispensables dans tous les secteurs d’activité. Elles constituent la clé de voûte de tout système d’information. Il est primordial d’accorder le plus grand soin à leur conception, implémentation, sécurisation et supervision afin d’optimiser leur bon fonctionnement et ainsi assurer une meilleure performance. Intégration des infrastructures réseaux et systèmes présente les principes méthodologiques et théoriques nécessaires pour mener à bien un projet d’intégration des infrastructures réseaux et systèmes. Il expose leur conception, les services réseaux, les différents aspects de la sécurité, les principes de base de la virtualisation et du cloud computing, les principaux mécanismes de la qualité de service et la présentation des méthodes et outils de supervision de ces infrastructures.

Cet ouvrage permettra au lecteur d'atteindre les objectifs suivants : acquérir la démarche méthodologique nécessaire à la conception et à l'optimisation d'un réseau étendu, apprendre à maîtriser les métriques et les outils de modélisation de trafic, de performances, de fiabilité et de coûts des réseaux, comprendre les interactions entre dimensionnement, topologie, performances, fiabilité et coûts, savoir évaluer et utiliser les différents outils logiciels de conception et de planification de réseaux. Les notions théoriques présentées sont complétées d'études de cas concrets. Le CD-Rom joint au livre contient un outil de conception et de simulation d'un réseau étendu pouvant compter jusqu'à 750 stations. Le public : Architectes, concepteurs et planificateurs de réseaux étendus. Responsables de projets réseaux pour les grands comptes et opérateurs télécoms. Etudiants et élèves ingénieurs en informatique.

Les réseaux de communication devenant de plus en plus présents dans nos activités quotidiennes, l'interruption ou une une dégradation significative des services fournis par le réseau deviennent de moins en moins tolérables. Une conception robuste des réseaux de communication, anticipant les pannes éventuelles d'équipements ou les variations du trafic, devient donc de plus en plus nécessaire. Cette thèse traite de plusieurs problèmes de conception et de planification robustes. Nous étudions tout d'abord le problème de la conception et du dimensionnement d'une topologie de communication résiliente et proposons un modèle de conception intégrant les coûts et contraintes des équipements ainsi que de nombreuses contraintes opérationnelles (nœuds potentiels, capacités modulaires, délais de communication). Un algorithme exact et deux approximations sont proposés pour résoudre ce problème. Les résultats numériques montrent que des économies substantielles peuvent être effectuées en intégrant les coûts d'équipements dans la phase amont de la conception. Les variations sur les volumes de trafic sont devenus un des problèmes majeurs auxquels sont confrontés les opérateurs. Il devient ainsi nécessaire d'intégrer explicitement l'incertitude sur la demande en trafic dans les problèmes de planification. Nous étudions deux problèmes d'optimisation robuste du routage : (1) le problème de conception des VPN dans le cadre du modèle hose et (2) le problème d'optimisation des métriques de routage IGP avec incertitude sur la demande. Nous formulons des modèles mathématiques de chacun de ces problèmes et proposons des heuristiques basées sur des techniques de recherche locale pour les résoudre.