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Services & Réseaux Formation. Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Quels sont les principales caractéristiques que doit posséder un réseau étendu ? Objectifs.

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1 Services & Réseaux Formation

2 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Quels sont les principales caractéristiques que doit posséder un réseau étendu ? Objectifs

3 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Classification des données Supports Trafic et métriques Conclusion

4 Classification des donnés Formation

5 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les informations à transférer sont de plus en plus diverses et volumineuses (applications multimédia). Ce transfert d'information utilise des réseaux multiservices. Le premier réseau multiservices français date de la fin des années 80 (Numéris), basé sur le concept du RNIS, Réseau Numérique à Intégration de services. Nature des informations à transférer

6 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Réseau multiservices Données multimédia Données Sons Voix interactive Station multimédia Vidéo Téléphonie Télécopie

7 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les différents flux de données diffèrent par leur besoin en bande passante, leur sensibilité aux erreurs et au temps de transfert. Nature des informations à transférer ElevéeElevée (Asynchrone)ElevéeEn rafale Interconnexion de LAN ElevéeElevée (Asynchrone) Moyenne à élevée En rafale (Bursty) Transactionnel et transfert de fichiers FaibleElevée (Isochrone)ElevéeVariable MPEG : Vidéo compressée FaibleElevée (Isochrone)ElevéeConstant Vidéo non compressée FaibleElevée (Isochrone)FaibleConstantVoix Sensibilité aux erreurs Sensibilité au temps de transfert Bande passante Type de débit Type de transfert

8 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les contraintes relatives au transfert de la voix dérivent de caractère temps réel : l'information étant générée et consommée en temps réel, il ne peut y avoir de stockage. L'interactivité d'une conversation téléphonique introduit une contrainte forte sur le temps de transfert. La recommandation G114 montre l'influence du délai de transfert sur la qualité de la voix.G114 La voix La conversation devient pénible, voire impossible.Au-dessus de 400 ms La conversation peut devenir difficile, mais est encore tolérable. Entre 150 et 400 ms L'oreille ne décèle aucune gêne.Inférieur à 150 ms Effet sur la conversationTemps de transfert dans le réseau

9 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Numériser la voix consiste à échantillonner le signal analogique à 8000 Hz et à quantifier chaque échantillon sur un octet : codage MIC, modulation par Impulsion et Codage ou encore PCM Pulse Code Modulation. Deux solutions peuvent être envisagées pour le transfert de la voix : Commutation de circuit, où un circuit dédié est établi pour la durée de l'échange. Il en résulte une sous utilisation de la bande passante. Commutation de paquet où les échantillons sont paquetisés. Cette technique qui optimise la bande passante, donne naissance à une gigue (variation des files d'attente dans les différents éléments de commutations). La voix

10 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER La paquetisation des données introduit un délai additionnel : exemple pour un octet (MIC) toute les 125 µs il faut 8 ms de paquetisation. Dans les réseaux en mode paquet, afin de gagner de la bande passante la voix est généralement compressée. La technique la plus simple, l'ADPCM (Adaptive Differential PCM) code non la valeur absolue de l'échantillon mais son écart par rapport au précédant. Des techniques plus élaborées utilise une prédiction de la valeur future, déduite des quatre derniers échantillons : CELP (Code Excited Linear Prediction). La voix

11 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER La voix Normes UIT-T Débit en kbpsAppellationsCommentaires G 71164PCMTéléphonie numérique (RNIS) G 72132ADPCMMultiplexeurs voix/données G – ADPCMTéléphonie RNIS à 7kHz G 7236,3 – 5,3ACELPVisiophonie sur RTC G – 32 – LDCELPMultiplexeurs voix/données G – 32 – EADPCMMultiplexeurs voix/données G 72816LDCELP G 7298CSACELPMultiplexeurs voix/données

12 Les supports Formation

13 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Paire torsadée ou symétrique 2 fils de cuivre isolés et entre-croisés, diamètre de 0,2 à 1 mm, possibilité de blindage sous la gaine isolante externe, débit jusqu'à 10 Mbps sur distance < 10 km, affaiblissement important (bobine tous les 1830m) immunité aux interférences moyenne si blindée, facilité d'installation et de connexion, coût réduit.

14 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Les performances d'un support de transmission sont directement liées à sa structure. On retrouve différents paramètres qui mesurent la qualité d'un câble : Ve Atténuation en dB = 20 log Vs/Ve Vs paire 1 paire 2 Paradiaphonie en dB = 20 log Vp/Ve Vp Diaphonie

15 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Catégorie de câbles : CatégorieBande passanteExemples d'utilisation 1 & 2 Distribution téléphonique (voix) 316 MHz Voix numérique, RLE Ethernet à 10 Mbps et AnyLan 420 MHz Réseaux Token Ring 5100 MHz RLE Ethernet 10 & 100 Mbps 6200 MHz Câble UTP, normalisation en cours 7600 MHz Câble FTP, normalisation en cours

16 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Catégorie de câbles : UTP ( U nshielded T wisted P air) = paire torsadée non blindée STP ( S hielded T wisted P air) = paire torsadée blindée FTP ( F oiled T wisted P air) = paire torsadée écrantée

17 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Câble coaxial 2 conducteurs de même axe séparés par un isolant, diamètres 1,2 - 4,4 mm (coaxial fin) et 2,6 - 9,5 mm (coaxial épais), possibilité de double tresse sous la gaine isolante externe, débit jusqu'à 100 Mbps sur distance < 1 km, affaiblissement important (répéteur tous les 4 km environ) immunité aux interférences moyenne à élevée, facilité d'installation et de connexion moyenne, coût moyen.

18 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Faisceau hertzien onde électromagnétique porteuse de 0,8 à 20 GHz très directive, émission très directive par antennes paraboliques, relais tous les 100 km environ, débit jusqu'à 34 Mbps sur distance < 120 km, immunité aux interférences très faible, facilité d'installation fonction du terrain, coût moyen.

19 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Les supports de transmission Fibre optique 2 zones coaxiales en silice différenciées par leur indice de réfraction, transmission d'un faisceau optique modulé, répéteur tous les 30 km environ, débit important sur grandes distances, immunité aux interférences très élevée, très bonne fiabilité, facilité d'installation et de connexion : délicate, coût élevé.

20 Trafic et métrique Formation

21 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Pour comparer différents réseaux ou pour dimensionner un réseaux, il convient de définir les grandeurs utilisées pour caractériser le trafic. Les flux se caractérisent par une variabilité dépendant bien souvent de la plage horaire. Intensité de trafic

22 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Le dimensionnement Le dimensionnement prend en compte tout équipement qui présente la propriété d'être libre ou occupé : Une machine Une ligne de téléphone Un circuit ……

23 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Le dimensionnement Fluctuation du nombre instantané d'appels A = moyenne t n(t) A Ecart dans la limite des ressources Appel perdu

24 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Le dimensionnement Le trafic d'une machine est la moyenne de la proportion du temps pendant laquelle elle est occupée. Période d'observation T t1t2t3tn Trafic = t Σ T

25 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER L'intensité de trafic mesure la charge du réseau. L'intensité du trafic exprimé en Erlang est alors : Intensité de trafic ou plus simplement E = ( N x T ) / 3600 AvecT est exprimé en seconde, N nombre de session par heure, E représente la charge de trafic en Erlang

26 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Le dimensionnement Période d'observation T t1t2t3tn t1t2t3tn t1t2t3tn t1t2t3tn

27 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Probabilité de refus dappel Pour un trafic à écouler de E, dans un système possédant m ligne, la probabilité de refus dappel est donnée par la relation : E / m! Le dimensionnement k=m k=0 m E / k! k p =

28 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Le dimensionnement p = k=m k=0 E / k! k E m / m! Nombre de circuits (m) Trafic à écouler (E) p=0,5p=0,4p=0,3p=0,2p=0,15p=0,1p=0,05 p=0,02 p=0,01 p=0,005 ex TD

29 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER L'échange d'information entre deux applications est généralement variable en terme de volume à échanger et de fréquences des échanges. De plus, ces informations vont transiter dans différents systèmes, et ne pourront être transmis instantanément. Elles seront dans des files d'attente (queue) avant d'être traitées par ces systèmes. La théorie des files d'attente permet de modéliser les processus dans lesquels les clients arrivent, attendent leur tour pour être servis, sont servis, et partent. Théorie des files d'attente

30 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Une file d'attente peut être représentée par le schéma suivant : Théorie des files d'attente File d'attenteServeur

31 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Théorie des files d'attente Système A Système B T r = T propagation + T queue + T traitement Temps de réponse du système Lorsque le trafic augmente, Tq devient prépondérant par rapport aux autres éléments, ces derniers pourront alors être négligés.

32 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Théorie des files d'attente Système de file d'attente File d'attente Unité de traitement tsta tq

33 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Il faut calculer le temps d'attente en fonction des caractéristiques du message (Longueur L) et du débit (D) de la ligne ou à déterminer le débit du système pour répondre à une contrainte de temps. Le modèle M / M / 1 est l'un des modèles de file d'attente retenu pour la modélisation des systèmes en télécommunication : M = processus Markovien en entrée (distribution exponentielle des arrivées) M = processus Markovien en sortie 1 = il n'y a qu'un seul processeur (système mono serveur) Théorie des files d'attente

34 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Ce modèle ( M / M / 1 ) suppose que : Les clients désirant un service arrivent dans une file d'attente qui n'est pas limitée en taille. La file d'attente ne peut pas déborder. Un serveur est placé devant cette file d'attente La discipline de service est FIFO Le temps d'attente (Ta) dans la file est donné par la relation : Théorie des files d'attente C = représente la charge du système ts =représente le temps de service ou temps de traitement

35 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER Théorie des files d'attente

36 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER La charge du système est : avec = nombre de clients par seconde = taux de service Le taux de service est : Théorie des files d'attente

37 Services & Réseaux CIN ST MANDRIER tats Théorie des files d'attente Le temps de service peut s'exprimer comme le rapport de la longueur des données sur le débit : TD

38 Services & Réseaux Conclusion Formation


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