La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 1 Page Réseaux Rappels généraux sur la commutation et le transport Adresse du Site

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 1 Page Réseaux Rappels généraux sur la commutation et le transport Adresse du Site"— Transcription de la présentation:

1 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 1 Page Réseaux Rappels généraux sur la commutation et le transport Adresse du Site User name : pierre.sweid Mot de passe : cnam04 Adresse (ADSL)

2 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 2 Page  Introduction : Rappels Généraux sur la commutation et le transport  Technologies des réseaux locaux ( RLE, 100 Mbps, Giga,..etc.)  Câblage  Topologie des équipement d ’interconnexion et commutation  Introduction : Evolution des technologies de transmission (SDH/SONT, ADSL, …etc.)  Réseaux publics : Frame Relay  Technologie des réseaux publices ATM  Routage dans internet  Techniques génériques de compression  Compression multimédia et applications réseaux  Routage et transport multimédia (RTP, RTCP, RSVP)  MPLS et commutation IP  Introduction à la qualité de service QoS  Introduction à l ’administration des réseaux Agenda

3 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 3 Page 1 - Réseaux : cours et exercices, troisième edition, A. Tanenbaum, Edition DUNOD 2 - Les Réseaux : Edition 2003, Guy Pujolle, Edition Eyrolles 3 - Architecture des réseaux haut débit, K-L Thai, V. Vèque, S. Znatt, Edition Hermes 4 - Pratique des réseaux d ’entreprise, J.L. Montagnier, Edition Eyrolles 5 - Télécoms 1 et 2: de la transimssion à l ’architecture des réseaux, C. Servin, Edition Dunod. Quelques références

4 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 4 Page Qu’est ce qu’un réseau ? Un réseau est constitué d’ordinateurs reliés entre eux à l’aide des moyens de communications actuels.

5 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 5 Page Quelques Repères LAN WAN Telex Autocom numérique Fondements d ’Ethernet TranspacModemsNuméris (ISDN - RNIS) MobilesGSMInternet ATM ADSL LAN Ethernet LAN Token Ring Commutateur LAN Fast LAN LAN 1Giga

6 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 6 Page Ce qui a évolué Montée en puissance de l ’informatisation Tout est informatisé Majorité des applications est du type client/serveur Besoin local et distant Evolution des technologies de télécom Câblage, FO, …etc. Traitement numérique du signal Nouveaux protocoles Nouveaux besoins Internet Multimédia...

7 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 7 Page Les nouveaux besoins Intégration de Service  Données + Voix + Vidéo Nouvelles Contraintes  Différents Débits  64 kb/s RNIS-SE, 10 à 100 Mb/s pour les données  1,5 à 25 Mb/s pour l’image  Qualité de Service (QoS)  Sensibilité aux pertes, Sensibilité aux Délais  Trafic  Continu/Sporadique (Burst)  Mode d’exploitation  Point à point, Multipoint Nouvelles Interfaces  Négocier la QoS avec le réseaux

8 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 8 Page Besoins en communication Données Voix Vidéo Pointes de largeur de bandeélevées Basses élevées Durée de connexionsCourtesMoyennes élevées Régularité du traficSporadiques Continu Continue Contrôle d ’erreurEssentiel Fiable Sommaire Contraintes de synchronisationFaibles Importantes Importantes++

9 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 9 Page Catégorie des Réseaux Trois principales catégories des réseaux : 1.LAN (Local Area Network) : Intra-bâtiment 2.MAN (Metropolitan Area Network) : Inter-Campus 3.WAN ( Wide Area Network) : Pays

10 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 10 Page Catégorie des Réseaux : LAN (Local Area Network) RLE ( Réseaux Locaux d ’Entreprise) Caractéristiques :  Objectif : Groupe de W / Site complet Transfert de données avant tout Accès aux ressources partagées Travail coopératif …  Méthode : Multi-point Besoin de mettre en place des méthodes d ’accès au support physique  Débit : 10 à 100 Mbits /s ( voir le giga bits/S) Normes les plus fréquentes (topologies) :  Polling  Ethernet  Token Virtuel (bus) ou physique (anneau)

11 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 11 Page Catégorie des Réseaux : LAN - suite Evolution:  Vers les hauts débits et / ou la Ethernet commuté 100 VG LAN FFDI...  Vers une plus grande liberté : Sans fils (WI-FI / )

12 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 12 Page Catégorie des Réseaux : réseaux Métropolitains : MAN Evolution:  un gros réseau LAN ( à l ’échelle d ’une ville)  Un MAN de type DQDB peut couvrir une surface de 150 km bien que la distance maximale ne soit pas précisée par la norme.  On peut transmettre des voix et (ou) des données  Deux normes ont été proposées à ce jour pour les réseaux métropolitains : FDDI (Fiber Distributed Data Interface) DQDB (Distributed Queue Dual Bus)

13 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 13 Page Catégorie des Réseaux : réseaux Métropolitains : MAN  Normalisation DQDB : FDDI : X3T9.5 Pour définir : MAC Medium Access Protocol PHY : Physical Protocol PMD : Physical Midium Dependant

14 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 14 Page Catégorie des Réseaux : réseaux Métropolitains : MAN Evolution:  La topologie du réseau DQDB est constitué d'une paire de bus unidirectionnels et de sens inverse.  Pour pouvoir émettre et recevoir des données, chaque station est connectée en émission et réception sur chaque bus.

15 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 15 Page Catégorie des Réseaux : WAN ( Wide Area Network) Premier : Téléphone Besoins  Communications distantes : > 50 km  Accès base de données / Transfert de fichiers  Travail coopératif ( Messagerie, …etc.) Méthode : réseau commuté Débit :  Utilisateur : Q q Mbits/s  Provider : Haut Débit (>Gbits/s) Techno :  Téléphonie  RNIS, ADSL  SDH/SONET  MPLS  Frame Relay  Ligne Louée (LS)  Satellite...

16 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 16 Page Réseaux WAN : EXempl

17 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 17 Page Réseaux LAN/MAN/WAN : Tableau comparatif

18 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 18 Page Modèle de Référence OSI : Open Systems Interconnexion  Modèle fondé sur un principe énoncé par Jules César Diviser pour mieux régner  Le principe de base est la description des réseaux sous forme d’un ensemble de couches superposées les unes aux autres  L’étude de tout est réduit à celle des ses parties, l’ensemble devient plus facile à manipuler

19 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 19 Page Normalisation Deux organismes de normalisation pour les réseaux informatiques : 1.L’ISO : Internatyional Standardization Organization 2.UIT-T (Union International des Télécommunication) ex CCITT L’ISO est un organisme dépendant de l’ONU  Les représentants nationaux sont des organismes nationaux de normalisation : 1.ANSI pour les USA 2.AFNOR pour la France 3.DIN pour l’Allemagne 4.BSI pour le Royaume Uni 5.HSC pour le Japon UIT-T comprend des opérateurs et des industriels des télécommunications

20 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 20 Page Système relais Système d ’extrémité Dialogue bout en bout Dialogue de point à point Dialogue de point à point Le modèle de référence prend en compte le fait que la mise en relation entre deux entités peut être réalisé à travers un ou plusieurs systèmes relais Il organise deux modes de dialogues : - dialogue point à point entre les communicants et les relais - dialogue de bout en bout ( directement entre les partenaires de la communication) entre les deux systèmes Architecture des réseaux : Généralités Organes de dialogues

21 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 21 Page Architecture des réseaux : Généralités  Une couche supérieure ignore « en principe » la manière de mise en œuvre d ’un service pour les couches inférieurs Définition des opérations élémentaires et les services que la couche inférieurs offre à la couche supérieure Organisation en séries de couches ou niveaux 1.Leur nombre, leur nom, leur fonction varie selon les réseaux 2.L’objet de chaque couche est d’offrir certains services aux couches plus hautes

22 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 22 Page Architecture des réseaux : Généralités Règles et convention utilisées pour la conversation ?

23 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 23 Page Architecture des réseaux : Généralités Règles et convention utilisées pour la conversation Chemin Physique / Logique

24 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 24 Page 1.Service: ensemble des primitives qu’une couche fournit 2.Protocole: Règles et convention pour la communication entre les entités paires de la même couche (p. ex. format des paquets) afin de réaliser le service 3.Interface: Spécifie comment accéder à un service (p. ex. paramètres à utiliser dans l’appel d’une primitive) Analogie: Structure de donnée en informatique – Service: Structure de donnée abstraite, avec les opérations et leur sémantique – Protocole: Implémentation du service, p. ex. format des données utilisées par la classe – Interface: interface publique de la classe Service, protocole et interface « structuration en couches »

25 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 25 Page Principes des couches Réduire la complexité des logiciels – La couche (N-1) offre ses services à la couche N – La couche supérieure (N) n’a pas besoin de savoir comment les services ` à la couche (N-1) sont implantés. Les entités paires (logiciels au même niveau) utilisent des protocoles pour communiquer. Les protocoles sont des règles d’échange de message et des conventions entre les entités paires. L’ensemble des couches et des protocoles est considéré comme architecture de réseau Définition : Une entité peut être une entité logicielle (comme un processus), ou une entité matérielle (comme une puce d'E/S intelligente). Les entités de la même couche sur des machines différentes sont appelées entités

26 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 26 Page Communication effective « Techniques de mise en œuvre dans le modèle » Une couche est : – fournisseur de service pour une couche supérieure et – utilisateur de service d’une couche inférieure SAP ( Service access point): Endroit où une couche peut accéder aux services offerts IDU (Interface Data Unit): Est passée de la couche n+1 à la couche n aux SAP –ICI ( Interface control information): Information de gestion entre les couches (p. ex. longueur de l’IDU) –SDU ( Service data unit): Information à passer à l’entité paire PDU (Protocol data unit): Information échangée entre les entités paires = - N-SDU (plus) – En- tête: contient de l’information de gestion pour l’entité paire

27 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 27 Page Structuration d ’une couche Modélisation OSI en couches Interfaces et Services Service (N) : Service rendu au niveau N+1 Protocole (N) : Règles nécessaires au service N N-Services access point : SAP / Frontière N /N+1 (paramètres, primitives, …etc.) Interface Couche (N) Couche (N+1) ICISDU SAP ICISDU IDU N-PDU En-tête Les entités de couche N échangent des N-PDU par des protocoles de couche N IDU : Interface Data Unit ICI : Interface Control Information SDU : Service Data Unit SAP : Service Access Point N-PDU : N-Protocol Data Unit ( Unité de données d ’interface entre couches) ( Information de commande de l ’interface) ( Unité de données de services) (Point d ’accès à un service) (Unité de données de protocole de couche N) N-SAP

28 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 28 Page  Modélisation OSI en couches de services (i) SDU : Service Data Unit SAP : Service Access Point N-PDU : N-Protocol Data Unit Règle d ’architecture du modèle

29 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 29 Page  Modélisation OSI en couches de services (i) SDU : Service Data Unit Informations échangées entre deux couches adjacentes. La couche inférieure ignore la "structure sémantique" du SDU Par exemple : pour le facteur, la lettre dans l’enveloppe est une SDU. PDU : Protocole Data Unit Informations échangées entre deux systèmes distants Contient des informations protocolaires et peut être des données (SDU) Entité protocolaire met en oeuvre le protocole composants électroniques, code dans le noyau, fonctions,... SAP : Service Access Point méthodes pour communiquer d’une couche à une autre emplacement mémoire et interruptions, appels de fonctions permet de savoir où remonter une information (adresse, numéro de protocole,...) DEFINITIONS

30 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 30 Page Modélisation OSI en couches

31 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 31 Page Le modèle de référence OSI Couches orientées application Les couches hautes qui sont chargées d ’assurer l ’inter fonctionnement des processus applicatifs distants Couches orientées transport fournissent aux couches hautes un service de transport de données fiable, déchargeant les couches hautes de toutes les fonctions de transfert d ’information à travers les systèmes relais Le modèle de référence comprend deux ensembles de couches

32 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 32 Page Architecture des réseaux : Echange des informations

33 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 33 Page Architecture des réseaux : Echange des informations Médium Physique

34 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 34 Page Le modèle de référence OSI

35 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 35 Page Le modèle de référence OSI: la normalisation - ISO : Modèle de référence OSI de base - ISO : Architecture de sécurité - ISO : La dénomination et l ’adressage - ISO : Le cadre général pour la gestion OSI - 1/Ad-1 : La transmission en mode sans connexion - 1/Ad-2 : La transmission multi-points PDU : Protocol Data Unit

36 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 36 Page Le modèle de référence OSI: la normalisation ENCAPSULATION DES DONNEES

37 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 37 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application ISO 10022

38 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 38 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application

39 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 39 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Structurer le flot de bits de la couche 1 en trames ( frames ) – Ajout d’en- têtes et d’en- queues avec des séquences de bits spécifiques – Reconnaissances des frontières des trames Transformation du moyen de transmission physique en une liaison exempte d’erreurs de transmission – Transmission de trames et d’acquittements entre deux noeuds adjacents – Contrôle d’erreur et retransmission – Élimination de trames dupliquées – Contrôle de la vitesse d’émission Contrôle d’accès au médium physique Réalisation de catégories de service avec des qualités de service différentes

40 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 40 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application La couche réseau doit permettre l ’interconnexion de réseaux hétérogènes Deux types de service sont offerts par la couche 3: Service en mode connexion (virtual circuit service) Service sans connexion (datagram service) Des protocoles connus sont: X25/3 (CCITT) Q.931 ou RNIS/ISDN (CCITT) IP (Internet Protocol)

41 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 41 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application Les découpe éventuellement S ’assure de leur ordonnancement

42 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 42 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application Si une panne se produit en cours de transfert de fichiers, il suffit de retourner au dernier point de reprise au lieu de devoir repartir du début En pratique, peu d ’applications sont intéressées par la couche session et est rarement implémentée. Elle figure même pas dans la pile de protocoles du DoD

43 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 43 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session présentation Application Représentation des données transférées entre entités d ’application Représentation de la structure de données et représentation de l ’ensemble des actions effectuées sur cette structure de données Encodage dans une norme agrée permettant à des équipements « ASCII » et « EBCIDIC » par exemple de communiquer Compression des données, chiffrement

44 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 44 Page Le modèle de référence OSI : Rôle des différentes couches Liaison Physique Réseau Transport Session Représentation Application Elle offre aux processus de l ’application le moyen d ’accéder à l ’environnement OSI Les processus d ’application échangent leurs informations par l ’intermédiaire des entités d ’application (A-PDU) Exemples : Terminal de réseau virtuel, transfert de fichiers, courrier électronique, consultation des annuaires Fonction: Support a l’application des usagers: courrier électronique, WEB, transfert de fichiers, etc. Les systèmes d’exploitation distribués peuvent être considérés comme des exemples de cette couche. Des protocoles et systèmes connus sont: 1.IS 8571 (FTAM: File Transfer Access and Management, ISO) 2.X.400 (Message Handling System, CCITT) 3.TP (Transaction Processing, ISO) 4.HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

45 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 45 Page Le modèle DoD : 4 niveaux

46 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 46 Page Modèle TCP/ IP (1974) Développé dans le contexte d’ARPANET et financé par le Département de Défense américain Les objectifs de l’ARPANET était –L’interconnexion des réseaux (incompatibles ! des universités et instituts de recherche) de manière transparente (internet) – Grande tolérance aux pannes – Architecture souple, appropriée pour des applications très différentes L’architecture et les protocoles sont maintenant utilisés dans Internet

47 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 47 Page  Modélisation OSI / Modèle de référence Internet : comparaison Protocoles Réseau Modèle TCP/IPModèle OSI

48 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 48 Page Couche accès au réseau  Cette couche est responsable de la transmission fiable des trames de données à travers les supports de communication physiques.  Un hôte peut supporter plusieurs protocoles de réseau.  La transformation des adresses IP en adresses physiques se fait à ce niveau. (couche Internet)

49 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 49 Page Couche inter-réseau (Internet) Le protocole IP (Internet Protocol) est basé sur un modèle de commutation de paquets. Il s’agit d’un protocole en mode sans connexion. Les fonctions de cette couche sont: 1.Définition d’une méthode d’adressage pour le réseau entier 2.Acheminement des données entre la couche transport et les couches réseaux 3.Routage des datagrammes vers les destinataires 4.Fragmentation et réassemblage des datagrammes

50 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 50 Page Couche transport Il existe deux protocoles principaux à ce niveau: TCP: Transmission Control Protocol: Ce protocole fournit une communication fiable en mode connexion (et duplex). UDP: User Datagram Protocol: Ce protocole fournit une communication non fiable en mode sans connexion.

51 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 51 Page Couche application Cette couche inclut les programmes d’application, tels que: FTP: file transfer protocol Telnet: émulation de terminal pour la connexion à un autre hôte SMTP: Simple Mail Transfer Protocol: messagerie électronique (POP3, IMAP, MIME) HTTP: Hyper Text Transfer Protocol; applications World Wide Web, Netscape, Explorer, etc.: NTTP: News; bulletins ´ electroniques IRC: Internet Relay Chat Protocol

52 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 52 Page  Modélisation OSI / Modèle de référence Internet : exemple Architecture d ’un système UNIX

53 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 53 Page  Les couches IP

54 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 54 Page  Encapsulation des Données

55 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 55 Page Introduction à la Commutation

56 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 56 Page 2- Couche Liaison 1- Couche Physique 3-Couche Réseau 4-Couche Transport 5-Couche Session 6-Couche Représentation 7-Couche Application 2- Couche Liaison 1- Couche Physique 3-Couche Réseau 4-Couche Transport 5-Couche Session 6-Couche Représentation 7-Couche Application Rappels sur la commutation

57 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 57 Page Rappels sur la commutation Généralités  nécessité de mettre en relation un utilisateur avec n’importe quel autre utilisateur (interconnexion totale) Position du problème  connexion entre deux abonnés : un lien  connexion entre trois abonnés : trois liens  connexion entre quatre abonnés : six liens  connexion entre N abonnés : N(N-1)/2     Conclusions  Si on applique cette relation à un réseau téléphonique avec abonnés dans le monde, il faudrait que le réseau compte lignes

58 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 58 Page  Rappels sur la commutation Solutions  nécessité trouver un système qui permet, à partir d ’une simple ligne de raccordement, d ’atteindre toute autre abonné du réseau par simple commutation  le réseau de commutation

59 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 59 Page  Rappels sur la commutation Les Techniques de transfert  Cinq grandes techniques de transfert : la commutation de circuits, le transfert de messages, le transfert de paquets, la commutation de trames la commutation de cellules.  Le transfert est compatible avec la commutation comme avec le routage tandis que la commutation ne fonctionne qu'en mode commuté.  N.B : Historiquement, les réseaux à commutation de circuits ont été les premiers à apparaître « le réseau téléphonique en est un exemple ».  Les commutations de messages et de paquets ont pris la succession pour optimiser l'utilisation des lignes de communication dans les environnements informatiques. la commutation de messages, la commutation de paquets,

60 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 60 Page  Rappels sur la commutation Les Techniques de transfert  Enfin, deux nouveaux types de commutation : la commutation de trames la commutation de cellules, qui s' apparentent à la commutation de paquets, ont été mis au point récemment : Pour augmenter les débits sur les lignes Et prendre en charge les applications multimédias.

61 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 61 Page  Rappels sur la commutation Commutation de circuits  Un circuit matérialisé est construit entre l'émetteur et le récepteur (E/R).  Ce circuit n'appartient qu'aux deux entités qui communiquent.  Le circuit doit d'abord être établi pour que des informations puissent transiter  Le circuit dure jusqu'au moment où l'un des deux abonnés interrompt la communication.  Si les deux correspondants n'ont plus de données à se transmettre pendant un certain temps, la liaison reste inutilisée. Connexion physique est établie dès que l ’appel a aboutit Commutateur ou centre de commutation

62 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 62 Page  Rappels sur la commutation Commutation de circuits  Allocation du lien pendant la durée du transfert similaire au réseau téléphonique une phase d’ouverture du circuit une phase de transfert une phase de fermeture  Acceptable pour un transfert de fichier (par exemple avec numéris)  Mauvaise utilisation des ressources pour un trafic transactionnel

63 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 63 Page  Rappels sur la commutation Commutation de circuits  D'où l'idée de concentrer sur une même liaison plusieurs communications de façon que le taux d'utilisation des liaisons augmente.  Si de nombreuses communications utilisent une même liaison, une file d'attente se forme, et il est nécessaire de prévoir des zones de mémoire pour retenir les messages en attendant que la liaison soit disponible.  Une autre possibilité consiste à faire transiter ces messages par des routes différentes de celles initialement prévues. « Le fait d'augmenter l'utilisation des lignes accroît la complexité du système de gestion, qui devient beaucoup plus lourd, même si le débit est meilleur »

64 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 64 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de messages  Un message est une suite d'informations formant logiquement un tout pour l'expéditeur et le destinataire, comme un fichier complet, une ligne tapée sur un terminal, un secteur de disque, etc.  Un réseau à transfert de messages se présente sous la forme illustrée à la figure suivante.  est une alternative à la Commutation de circuit pour l ’échange de données

65 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 65 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de messages  C' est un réseau maillé de noeuds. Le message est envoyé de noeud en noeud de transfert jusqu'au destinataire. Ce message ne peut pas être envoyé au noeud suivant tant qu'il n'est pas complètement et correctement reçu par le noeud précédent (commutation en mode différé : Store-and-forward - stocker, vérifier et faire suivre). Le temps de réponse, même dans le cas le plus favorable, est généralement très long puisque c'est la somme des temps de transmission à chaque noeud, comme illustré à la figure suivante. Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Temps Message Arrivée du Message au nœud 2 Arrivée du Message au nœud 3 Envoi du Message vers le nœud 3 Arrivée du Message vers l ’utilisateur

66 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 66 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de messages  Exemple : Système télégraphique (premier système)  Il est nécessaire d'insérer des tampons aux noeuds intermédiaires pour mémoriser les messages tant que ceux-ci ne sont pas correctement stockés dans le noeud suivant. « Ceci est du au fait que la commutation de message n ’impose pas de taille fixe aux MSg » Remarque : L ’échange de messages volumineux entre deux commutateurs peut immobiliser la ligne pendant de longues minutes, rendant cette technique inefficace pour le transfert de trafic interactif  Il faut également un système de gestion des transmissions qui accuse réception des messages correctement reçus et demande la retransmission des messages erronés.

67 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 67 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de messages  De plus, comme la capacité des mémoires intermédiaires est limitée, il faut introduire un contrôle sur le flux des messages pour éviter tout débordement.  Des politiques de routage des messages peuvent être introduites pour aider et sécuriser les transmissions et faire en sorte que, si une liaison tombe en panne, un autre chemin puisse être trouvé.

68 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 68 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de messages par rapport à la commutation de circuit :  Une meilleur utilisation de la ligne  Un transfert même si le correspondant distant est occupé ou non connecté  La diffusion d ’un même message à plusieurs correspondants  Le changement de format de message.  L ’adaptation des débits et éventuellement des protocoles  Une certaine sécurisation des échanges

69 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 69 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets  Les messages des utilisateurs sont découpés en paquets, qui ont couramment une longueur maximale de l'ordre de ou octets.  Le diagramme suivant illustre le comportement dans le temps d'un réseau à transfert de paquets par rapport à un réseau à transfert de messages. « On voit que le temps de traversée du réseau, ou temps de transit dans le réseau, est beaucoup plus court dans le cas d'un réseau à transfert de paquets » Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Temps Message Commutation de Message Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Temps Commutation du Paquets Attention : la commutation par paquet impose une taille fixe à ne pas dépasser

70 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 70 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets  En effet, les paquets étant beaucoup plus petits que les messages, ils peuvent être retransmis vers le noeud suivant plus rapidement.  En outre, plus il y a de paquets obtenus à partir du découpage d'un message, plus le temps de transfert du message est long par rapport à son équivalent en paquets Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Temps Message Commutation de Message Nœud 1 Nœud 2 Nœud 3 Temps Commutation du Paquets

71 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 71 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets Les paquets en transit sont stockés en mémoire centrale dans les commutateurs plutôt que sur le disque « comme la commutation de message » Une ligne de transit entre deux commutateurs ne sera pas monopolisée longues temps  la commutation de paquets est bien adaptée au transfert multimédia

72 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 72 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets  Les paquets sont envoyés indépendamment les uns des autres.  Les liaisons entre les noeuds les prennent en compte pour les émettre au fur et à mesure de leur arrivée dans le noeud.  Les paquets de plusieurs messages peuvent de la sorte être multiplexés temporellement sur une même liaison, comme illustré à la figure ci-dessous  Le rôle des noeuds est d'aiguiller les paquets vers la bonne porte de sortie, déterminée par une table de routage ou une table de commutation. Les liaisons entre noeuds ne sont pas affectées explicitement à une paire source-destination, comme dans la commutation de circuits.

73 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 73 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets  Par rapport au transfert de messages : « la gestion de blocs d'informations de petite taille est plus simple, surtout au niveau des reprises sur erreur ».  En revanche, un problème surgit lorsqu'il s'agit de ré-assembler les paquets pour reformer le message original. « En particulier, si des paquets prennent des routes distinctes et que l'un d'eux se perde, il faut le plus souvent effectuer une reprise sur l'ensemble du message ».  En résumé, on gagne en temps de réponse et en performance, mais, parallèlement, « on complexifie l'architecture en ajoutant une couche de protocole supplémentaire. »

74 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 74 Page  Rappels sur la commutation Commutation « transfert » de paquets.  Internet est un exemple de réseau à transfert de paquets et plus précisément un réseau à routage de paquets. « Une fois dans le réseau, les paquets sont de taille variable. Ces paquets sont en outre indépendants les uns des autres. Ils peuvent ainsi suivre des routes distinctes et arriver dans le désordre ».  D'autres protocoles, comme ATM ou X.25, demandent aux paquets de toujours suivre une même route. « De ce fait, les paquets arrivent dans l'ordre, mais au prix d'une solution plus lourde ».

75 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 75 Page  Rappels sur la commutation Comparaison de deux réseaux de commutation de circuit et par paquets « en terme de services »

76 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 76 Page  Rappels sur la commutation Commutation de trames  Le transfert de trames est une extension du transfert de paquets.  Un paquet représente le bloc d'information du niveau 3, le niveau paquet, tandis que la trame représente le bloc d'information du niveau 2, le niveau trame.  Un paquet ne peut pas être transmis sur une ligne physique parce qu'il n'y a rien qui signale l'arrivée des premiers éléments binaires. « La solution pour transporter un paquet d'un noeud vers un autre consiste à placer les éléments binaires dans une trame. Le début de la trame est reconnu grâce à une zone spécifique »  Un transfert de trames est donc similaire à un transfert de paquets,

77 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 77 Page  Rappels sur la commutation Commutation de trames  Les noeuds de transfert sont plus simples. En effet, dans un transfert de paquets: on encapsule le paquet dans une trame, puis on envoie la trame vers le noeud suivant. On reçoit ensuite la trame, puis on la décapsule pour récupérer le paquet, et l' on transfert le paquet, lequel est remis dans une trame, et ainsi de suite. Dans un transfert de trames, on a juste à envoyer la trame. Lorsque la trame arrive au noeud suivant, il suffit de la traiter pour l' envoyer vers un autre noeud.  Les commutateurs sont ainsi plus simples, donc plus performants et moins chers à l'achat.

78 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 78 Page  Rappels sur la commutation Commutation de trames  Plusieurs catégories de transfert de trames ont été développées en fonction du protocole de niveau trame choisi..  Les trois principaux transferts sont : l' ATM, le relais de trames la commutation Ethernet.  La commutation de trames ATM est si particulière qu'on lui a donné le nom de « commutation de cellules ».  Le relais de trames est sûrement la première commutation de trames qui ait été définie. « L'objectif du relais de trames était de simplifier au maximum la commutation de paquets du protocole X.25 définie à la fin des années 70 ». « La solution a consisté à placer la référence directement dans la trame ».

79 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 79 Page  Rappels sur la commutation Commutation de trames  Pour augmenter les performances de cette commutation : Les reprises sur erreur entre noeuds de commutation ont été enlevées. De plus, les procédures de contrôle de flux et le routage ont été simplifiés.  Dans les réseaux Ethernet commutés, on commute la trame Ethernet dans des commutateurs.  Les techniques de commutation de trames sont en fait regroupées dans ce qu'on appelle le “ label-switching ”, c'est-à-dire la commutation de références. Ces techniques sont à la base du MPLS (MultiProtcol Label-Switching)

80 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 80 Page  Rappels sur la commutation Commutation de celules  La commutation de cellules est une commutation de trames particulière, dans laquelle toutes les trames ont une longueur fixe de 53 octets.  Quelle que soit la taille des données à transporter, la cellule occupe toujours 53 octets. Si les données forment un bloc de plus de 53 octets, un découpage est effectué, et la dernière cellule n'est pas complètement remplie.  La cellule ATM est illustrée à la figure suivante : 48 octets (données utiles) 5 Octets (en-tête)

81 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 81 Page FIN

82 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 82 Page

83 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 83 Page  Commutation /N° couche Commutation de Circuit Commutation de Paquet

84 Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 84 Page Commutation de Trame Relais de trames  Commutation /N° couche


Télécharger ppt "Cnam de Versailles P. SWEID - Réseaux : Compléments & Applications 1 Page Réseaux Rappels généraux sur la commutation et le transport Adresse du Site"

Présentations similaires


Annonces Google