Notes sur  le module réseaux et protocoles - 4° partie, Notes de Fondements informatiques
Gabrielle89
Gabrielle899 January 2014

Notes sur le module réseaux et protocoles - 4° partie, Notes de Fondements informatiques

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Notes de fondements informatiques sur le module réseaux et protocoles - 4° partie. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Caractéristiques des supports, La bande passante, Le coefficient de vélocité, Le taux d’...
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CI-3

QL-3-Réseaux et Protocoles

Caractéristiques des supports

 Les caractéristiques des supports de transmission dépend

de son type : fibre, faisceau hertzien,…

 Les plus communes des caractéristiques sont :

– L‟affaiblissement

– La bande passante

– Le cœfficient de vélocité

– La taux d‟erreurs

QL-3-Réseaux et Protocoles

L’affaiblissement

 C‟est une grandeur exprimée en dB

 Il évalue la puissance au niveau de la sortie par rapport à

celle au niveau de l‟entrée du support

A = 10 log10 P1/P0

– P1 : Puissance du signal en sortie

– P0 : Puissance du signal de référence

QL-3-Réseaux et Protocoles

La bande passante

 Espace de fréquence tel que :

– Tout signal appartenant à cet intervalle, ne subisse, au plus,

qu‟un affaiblissement déterminé par rapport au niveau de

référence

– La bande passante est définie pour une atténuation en puissance

de -3dB : une atténuation en puissance de moitié ( 2 ou racine de

deux)

f

P

Pmax

Pmax / 2

Bande passante

à -3 dB

QL-3-Réseaux et Protocoles

Le cœfficient de vélocité

 C‟est une grandeur qui mesure la vitesse de propagation

du signal dans le support de transmission

 c‟est le rapport entre cette vitesse de propagation et

celle de la lumière (c = 3x108 m/s)

 Pour les câbles de cuivre elle est d‟environ 0,7

V = ve x c

V : vitesse de propagation réelle du signal en m/s

Ve : coefficient de vélocité

c : vitesse de propagation de la lumière

QL-3-Réseaux et Protocoles

Le taux d’erreurs

 Ce paramètre quantifie la qualité de transmission à

travers le support

 Le taux d‟erreurs mesure le pourcentage d‟erreurs

constatées à la réception du signal

Te = nombre de bits erronés/ nombre total de bits transmis

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les supports de transmission

 Paire torsadée

 Câble coaxial

 FH

 FO

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les supports guidés : Paires torsadées

 Le support le plus utilisé

 Constituée de deux conducteurs identiques torsadés

 Les torsades réduisent les phénomènes d‟inductance entre fils

 En pratique, plusieurs sont regroupées sous une enveloppe protectrice

appelée : Gaine

 Le problème majeur est l'affaiblissement, qui est d'autant plus

important que le diamètre du fil est petit.

– R = ρ x l/s

• Ρ : résistivité du câble; l : sa longueur; s : sa section

 Pour compenser cet affaiblissement on utilise des répéteurs.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Tx

Rx

Tx

Rx

Pradiphonie (NEXT)

Télèdiaphonie (FEXT)

Dû principalement à l‟effet capacitif des paires adjacentes :

NEXT très important

FEXT considéré comme négligeable

Tx

Rx

Rx

Utilisateurs

Paires torsadées : Diaphonie

QL-3-Réseaux et Protocoles

Paires torsadées : Diaphonie

Ve Pradiphonie (NEXT)

Télèdiaphonie (FEXT)

Tx

Rx

Rx

VL

V d

Vs

 Les performances d'un support de transmission sont directement liées à sa structure.

On retrouve différents paramètres qui mesurent la qualité d'un câble :

 Atténuation : A=20log10Vs/Ve

 Paradiaphonie : Next = A=20log10VL/Ve;Tension locale induite

 Télédiaphonie : Fext = A=20log10Vd/Ve;Tension distante induite

Next : Near end crosstalk

Fext : Far end crosstalk

QL-3-Réseaux et Protocoles

Catégorie Bande passante Exemples d'utilisation

1 & 2 Distribution téléphonique (voix)

3 16 MHz Voix numérique, RLE Ethernet à 10

Mbps et AnyLan

4 20 MHz Réseaux Token Ring

5 100 MHz RLE Ethernet 10 & 100 Mbps

6 200 MHz Câble UTP

7 600 MHz Câble FTP

Paire torsadée : les catégories

UTP (Unshielded Twisted Pair) = paire torsadée non blindée

STP (Shielded Twisted Pair) = paire torsadée blindée

FTP (Foiled Twisted Pair) = paire torsadée écrantée

QL-3-Réseaux et Protocoles

Câble Coaxial

 Un câble coaxial est constitué de deux conducteurs

cylindriques de même axe,

– l‟âme et la tresse, séparés par un isolant.

– L‟isolant permet de limiter les perturbations dues au bruit

externe.

– Si le bruit est important, un blindage peut être ajouté.

Âme du cableisolant

TresseGaine de plastique souple

QL-3-Réseaux et Protocoles

Câble coaxial

 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.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Câble coaxial

 Comme pour les fils métalliques, le débit binaire obtenu sur un câble

coaxial est inversement proportionnel à la distance à parcourir.

 Sur un câble coaxial de bonne qualité d‟une longueur de 1 km, des

débits supérieurs à 100 Mbit/s peuvent être atteints.

 Les principales catégories de câbles coaxiaux disponibles sur le

marché sont les suivantes :

– câble 50 Ω, de type Ethernet ;

– câble 75 Ω, de type CATV (câble de télévision).

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les médias hertziens

 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.

QL-3-Réseaux et Protocoles

La fibre optique

 La fibre optique est un guide d‟onde qui exploite les propriétés

réfractrices de la lumière.

 Elle est habituellement constituée d‟un coeur entouré d‟une gaine.

– Le coeur de la fibre a un indice de réfraction nc légèrement plus

élevé (différence de quelques millièmes) que l‟indice ng de la

gaine

– La lumière peut donc être confiner et se trouve entièrement

réfléchie de multiples fois à l‟interface entre les deux matériaux

(en raison du phénomène de réflexion totale interne).

 L‟ensemble est généralement recouvert d‟une gaine plastique de

protection

 La vitesse de propagation de la lumière dans la fibre optique est de

100 000 km/s à 250 000 km/s.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Fibre Optique

l’ouverture numérique

la différence d’indice normalisé

QL-3-Réseaux et Protocoles

Fibre Optique : Catégories

Saut d’indice

Gradient d’indice

QL-3-Réseaux et Protocoles

Fibre Optique

 Les principaux avantages de la fibre optique sont les

suivants :

– très large bande passante, de l‟ordre de 1 GHz pour 1 km ;

– faible encombrement ;

– grande légèreté ;

– très faible atténuation ;

– très bonne qualité de transmission ;

– bonne résistance à la chaleur et au froid ;

– matière première bon marché (silice) ;

– absence de rayonnement.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Analyse

 Tous ces support sont plus complémentaires que concurrents.

 Le hertzien permet la mobilité mais au prix de débits plus faibles.

 De son côté, le câble propose des débits de plus en plus importants.

 Même si les débits des équipements mobiles augmentent, l‟écart reste

stable avec ceux des câbles.

 On arrive aujourd‟hui à des dizaines de gigabits par seconde sur la

fibre optique contre des centaines de mégabits par seconde pour le

hertzien.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Analyse

 Les progrès technologiques lui ont permis de repousser ses

limites théoriques par l‟ajout de circuits électroniques et

d‟atteindre des débits importants à des prix nettement

inférieurs à ceux du câble coaxial.

 La paire torsadée est de surcroît plus simple à installer

que le câble coaxial, d‟autant qu‟elle peut utiliser

l‟infrastructure mise en place depuis longtemps pour le

câblage téléphonique.

 La paire torsadée permet enfin de reconfigurer, de

maintenir ou de faire évoluer le réseau de façon simple.

QL-3-Réseaux et Protocoles

SYNOPTIQUE d'une LIAISON TÉLÉINFORMATIQUE

LIAISON de DONNÉES

CIRCUIT de DONNÉES

MÉDIUM de

TRANSMISSION

E.T.T.D. E.T.C.D.

Jonction

E.T.C.D. E.T.T.D.

Jonction

STATION de DONNÉES STATION de DONNÉES

Source de

Données Données

Source de

Puits dePuits de

Données Données

ContrôleurContrôleur

de

commu-

de

Codage Modulation

Décodage Démodulation Modulation Codage

Démodulation Décodage

nication commu-

nication

Jonction Jonction

ETTD = Equipement Terminal de Traitement de Données ETCD = Equipement terminal de Circuit de Données

QL-3-Réseaux et Protocoles

Module : Réseaux et Protocoles

Matière : Réseaux et Protocoles

 Partie I

 L‟histoire des réseaux

 Les organismes de normalisation

 L‟information et sa représentation

 Circuits et liaisons de données

 Les circuits et les modes de transmission

QL-3-Réseaux et Protocoles

MODULE Réseaux et Protocoles

1ère Année du Cycle d‟ingénieur

Séance 07

QL-3-Réseaux et Protocoles

Travaux dirigés

QL-3-Réseaux et Protocoles

MODULE Réseaux et Protocoles

1ère Année du Cycle d‟ingénieur

Séance 08

QL-3-Réseaux et Protocoles

Module : Réseaux et Protocoles

Matière : Réseaux et Protocoles

 Partie II

 Le concept de réseau

 Le modèle OSI

 L‟empilement en couches OSI

 Les fonctions des couches OSI

QL-3-Réseaux et Protocoles

Introduction

 Les télécommunications peuvent être structurées de différentes

manières.

 Une approche possible consiste à considérer les

télécommunications, du point de vue de l'utilisateur et de

l'exploitant, sous ses aspects :

– Réseau

– Services

 Différents services imposent des exigences différentes au réseau.

 Ces exigences déterminent le type de réseau approprié aux services.

 Elles affectent également la planification et le dimensionnement du

réseau.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Qu’est ce qu’un réseau

Il est conçu pour permettre la circulation…

Des véhicules : Le réseau routier

Des trains : le réseau ferré

De l’électricité : le réseau électrique

De la voix : le réseau téléphonique

… Et des données : Le réseau informatique

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les Réseaux

 Un réseau est un ensemble de ressources matérielles et

logicielles

• Offrir un service

– Assurer l‟accès à une ressource

– Partager les ressources

– Assurer une plus grande fiabilité

– Réduire des coûts

– Transporter l‟information sur grandes distances

– Augmenter graduellement les performances „scalability‟

– Ex

• RTC, LAN, ADSL, Wi-Max, Wi-Fi, Transmission, Commutation, RNIS, X.25, GSM, GPRS,….

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les réseaux

SOHO

Server

IP Hotel

Intranet

Wireless

Internet

QL-3-Réseaux et Protocoles

Qu’apportent les réseaux ?

Usage des réseaux : (apport aux entreprises)

• Partager des ressources: imprimantes, disque dur, processeur, etc.

• Réduire les coûts:

Exemple: au lieu d‟avoir une imprimante pour chaque

utilisateur qui sera utilisée 1 heure par semaine,

on partage cette même imprimante entre plusieurs

utilisateurs.

Remarque: Les grands ordinateurs sont généralement 10 fois

plus rapides et coûtent 1000 fois plus chers.

• Augmenter la fiabilité: dupliquer les données et les traitements

sur plusieurs machines. Si une machine

tombe en panne une autre prendra la relève.

• Fournir un puissant média de communication: e-mail, VC …..

• Faciliter la vente directe via l‟Internet.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Qu’apportent les réseaux ?

Usage des réseaux : (apports aux individus)

• Accès facile et rapide à des informations distantes:

Informations de type financier: Paiement de factures,

consultation de solde, etc.

Recherche d‟informations de tout genre : sciences, arts,

cuisine, sports, etc.;

Accès à des journaux et bibliothèques numériques: News …

• Communication entre les individus : Vidéoconférence, courrier

électronique, groupes thématiques (newsgroups), clavardage

(chat), communication poste-à-poste (peer-to-peer),

téléphonie et radio via Internet, etc.

• Divertissements et jeux interactifs : vidéo à la carte et toutes

sortes de jeux (jeux d‟échec, de combats, etc.)

• Commerce électronique (e-commerce) : transactions

financières, achats en ligne à partir de son domicile.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Média

Les médias sont les informations échangées par

des partenaires qui communiquent

 Trois types de média

– La voix

– La vidéo

– Le texte

 Chaque média possède des caractéristiques spécifiques

vis-à-vis du réseau

 Ne pas confondre média avec medium de transmission qui

est un autre nom du canal de transmission

QL-3-Réseaux et Protocoles

Session

 Il existe une session entre deux points d‟extrémité si :

– un ou plusieurs flux de média sont établis entre

ces deux points.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Connexion

 C‟est l‟allocation de ressources préalablement à l‟échange

de média

QL-3-Réseaux et Protocoles

Service, Instance, Communication

 Un service est :

– un ensemble de fonctions mis à disposition d‟utilisateurs

 Instance :

– une exécution unitaire d‟un service pour des participants particuliers

Dans les télécoms un service permet à des partenaires distants d’échanger des médias

Une instance d’un service télécom est une

‘communication’

QL-3-Réseaux et Protocoles

Contexte

 Une instance peut être caractérisée par une page

mémoire contenant l‟identification de l‟état courant

d‟exécution et d‟autres données de l‟instance de service.

 Cette page mémoire est dite Contexte

QL-3-Réseaux et Protocoles

Les Services

 Les services se caractérisent par les paramètres suivants:

– Largeur de bande

• Bande étroite ≤64 kbit/s

• Large bande n × 64 kbit/s < 2 Mbit/s

• Large bande > 2 Mbit/s

– Variations des caractéristiques de bande passante

• Débit continu

• Débit variable

– Erreurs binaires et temps de propagation

• De type Voix

• De type Données

• De type Vidéo

QL-3-Réseaux et Protocoles

 Les catégories de réseau

1. Selon l‟étendue

 PAN

 LAN

 MAN

 WAN

2. Selon le mode de connexion

Connecté

Non connecté

3. Selon la nature du transfert

Circuit

Message

Paquet

4. Les types de techniques de transmission

Diffusion totale

Diffusion sélective

Émission point à point

Classification des réseaux

QL-3-Réseaux et Protocoles

PAN : Personal Area Network

PAN : Réseau Privé ou Domestique

• Ensemble d‟équipements domestiques et informatiques localisé

dans la même propriété privée qui communiquent directement

les uns avec les autres

– Ex. : Home PNA …

W-PAN = Wireless PAN, c‟est à dire mise en œuvre de

technologies sans fils.

– Ex. : Bluetooth, Home RF…

QL-3-Réseaux et Protocoles

LAN : Local Area Network

– Réseau local, réseau local d‟entreprise (RLE)

• Ensemble d‟équipements informatiques indépendants,

géographiquement rapprochés, et qui communiquent

directement les uns avec les autres.

– Ex. : Ethernet, Token Ring …

– Réseau Local Industriel (RLI)

• Ensemble d ‟équipement interconnectés sur des sites de

production et/ou de contrôle de process.

– Ex. : Token Bus,FIP …

W-LAN = Wireless LAN, c ‟est à dire mise en œuvre de

technologies sans fils dans un LAN.

– Ex. : Wifi (802.11), HyperLan...

QL-3-Réseaux et Protocoles

LAN : Local Area Network

 Caractéristiques

– Taille

• Taille restreinte : délai de transmission borné et connu

– Topologie

• Bus : 10 à 1Gbps

• Anneau : 4 à 16 Mbps

– Techniques de transmission

• Diffusion

– Utilisation d‟une technique d‟accès au medium

» Réseau à allocation statique

» Réseau à allocation dynamique

QL-3-Réseaux et Protocoles

Allocation de ressources

Réseau à allocation statique

Division du temps en intervalle réguliers

Chaque machine reçoit l’autorisation d’émettre durant l’intervalle de temps qui lui est imparti

Gaspillage de la bande passante : une machine peut n’avoir rien à transmettre

Réseau à allocation dynamique

Utilisation d’un canal commun

Gestion d’accès au canal

Centralisée

Unité d’arbitrage du bus

Décentralisée

Chaque machine décide du moment d’accès au bus

QL-3-Réseaux et Protocoles

Bus et Anneau

Topologie LAN à diffusion : Bus

Topologie LAN à diffusion : Anneau

Tous les ordinateurs sont reliés à un même support physique.

L ‟information circule sur ce support et tout le monde la reçoit.

Chaque ordinateur est relié à deux autres.

L ‟ensemble du parc forme une boucle.

L‟information est diffusée de manière

égale par tous les participants, l‟un après

l‟autre.

Chaque liaison est point-à-point. Chaque

machine régénère le signal. »

QL-3-Réseaux et Protocoles

MAN : Métropolitan Area Network

– Réseau métropolitain, réseau de proximité, réseau de campus.

• Ensemble d‟équipements informatiques indépendants, situés

dans un rayon de quelques dizaines de kilomètres.

• Souvent il s ‟agit d ‟un réseau de LANs interconnectés par un lien

partagé, souvent fibre optique.

– Exemple : DQDB, FDDI...

QL-3-Réseaux et Protocoles

WAN : Wide Area Network

 Réseau étendu, réseaux longues distances.

– Ensemble d‟équipements informatiques indépendants,

géographiquement éloignés et isolés par le domaine public

– Exemple : RNIS, X.25, RTC…

– W-WAN = Wireless WAN, c‟est à dire mise en œuvre de

technologies sans fils dans les WANs.

• Ex. : GPRS, Iridium...

WAN : ATM, MPLS, Internet

QL-3-Réseaux et Protocoles

Autres formes de réseaux

 Nano-réseaux, Pipelines, Bus, canaux d ‟E/S ...

– La plupart des moyens d‟interconnexion de composants

matériels, au sein des équipements de technologie avancée sont

réalisés avec le concours de protocoles réseaux de types très

variés

• Exemple : Automobiles, machines-outils, cartes-mères

ordinateurs, micro-processeurs…

QL-3-Réseaux et Protocoles

p ip

e li

n e

s

Bus

Distance

D é b

it

1cm

10cm

1m 10m 100m 1km 10km 100km

Canaux E/S

Réseaux Locaux

LAN Réseaux Métropolitains

MAN

1Kbps

1Mbps

1Gbps

1Tbps

La taxonomie des réseaux

Réseaux étendus

WAN

Réseaux

Privés

PAN

PAN : Personal Area Network

LAN : Local Area Network

MAN : Metropolitan Area Network

WAN : Wide Area Network

QL-3-Réseaux et Protocoles

Exemples de Topologies Réseau

– Bus, étoile, arbre, anneau, mesh

QL-3-Réseaux et Protocoles

Selon l’étendue

 PAN : Personal Area Network

• Réseau de client à faible portée (10m) avec des débits allant de quelques Kbps

à des Gbps : Wi-Fi. Regroupe des équipements domestiques interconnectés, au

sein d’un même foyer

 LAN : Local Area Network

• Réseau dont l‟étendue est limitée à une circonscription géographique réduite

(bâtiment,..). Les LANs sont destinés en général au partage des ressources

Hard et Soft à un débit allant de 10 à 100 Mbps (Gbps) : Ethernet

 MAN : Metropolitan Area Network

• Réseau dont l‟étendue est d‟une centaine de km. Ils sont utilisés pour fédérer

les réseaux locaux ou assurer la desserte informatique de circonscriptions

géographiques importantes (campus). Les débits sont de l‟ordre de 100 Mbps

(Gbps) : GigaEthernet

 WAN : Wide Area Network

• Transporter l‟information à l‟échelle du pays avec un débit allant de quelques

Kbps à des dizaines Mbps par clients. Pour ce faire, le WAN utilise des

infrastructures Filaires, sans fils, satellite ou marines : MPLS, ATM, RNIS, SDH,

PDH, RTC, X.25…

QL-3-Réseaux et Protocoles

MODULE Réseaux et Protocoles

1ère Année du Cycle d‟ingénieur

Séance 09

QL-3-Réseaux et Protocoles

 Les catégories de réseau

1. Selon l’étendue

PAN

LAN

MAN

WAN

2. Selon le mode de connexion

 Connecté

 Non connecté

3. Selon la nature du transfert

Circuit

Message

Paquet

Les types de techniques de transmission

Diffusion totale

Diffusion sélective

Émission point à point

Classification des réseaux

QL-3-Réseaux et Protocoles

Selon le mode de connexion

 Définit par la norme ISO 7498

 Le mode de connexion définit le (ou les) processus utilisé

par deux entités d‟extrémité avant/après la phase

d‟échange d‟informations applicatives

 Une communication entre des terminaux connectés sur un

réseau peut se faire fondamentalement de 2 manières :

Avec (= orienté connexion) “Connection Oriented “ = CO

Sans connexion : “Connection-less” = CL .

QL-3-Réseaux et Protocoles

Le mode connecté

 C‟est un mode durant lequel, le transfert d‟info est

obligatoirement précédé d‟une phase de négociation

– Etablissement d‟un contexte applicatif

 Le mode connecté est un mode contextuel

– Ex :

• Accord sur la vitesse de transfert

• Accord sur les adresses de transfert

• Accord sur la qualité de service

– TCP, ATM, RSVP, RTC, RNIS, X.25

QL-3-Réseaux et Protocoles

Diagramme de flux du mode connecté

Requête de connexion Demande de connexion

Connexion acceptéeConnexion établie

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée Donnée

Donnée

Requête de déconnexion Demande de déconnexion

Déconnexion acceptée Connexion fermée

Etablissement du contexte

Libération du contexte

QL-3-Réseaux et Protocoles

Diagramme de flux du mode non connecté

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée

Donnée Donnée

Donnée

QL-3-Réseaux et Protocoles

Comparaisons entre...

CONNECTÉ

C.O.N.S. (Connection Oriented Network Services)

CIRCUIT (Virtuel)

- Etablissement d‟une connexion

- Paquet de communication sans adresse

- Libération de la connexion en fin de session

- Réception de paquets séquencés

- Présence destinataire obligatoire

- Diffusion difficile

Norme ISO 8205 pour X.25 (paquets)

NON CONNECTÉ

C.L.N.S. (Connection Less Network Services)

DATAGRAMME

- Pas de connexion

- Adresses dans chaque datagramme

- Pas de procédure de libération

- Datagrammes non séquencés à réception

- Présence destinataire non nécessaire

- Diffusion aisée

Norme ISO 8473 pour I.P. (Internet Protocol)

QL-3-Réseaux et Protocoles

 Les catégories de réseau

1. Selon l’étendue

PAN

LAN

MAN

WAN

2. Selon le mode de connexion

Connecté

Non connecté

3. Selon la nature du transfert

 Circuit

 Message

 Paquet

Les types de techniques de transmission

Diffusion totale

Diffusion sélective

Émission point à point

Classification des réseaux

QL-3-Réseaux et Protocoles

La nature du transfert

La commutation

Circuit

Message

Paquet

Trames : technologie Frame Ralay

Cellules : technologie ATM

QL-3-Réseaux et Protocoles

Réseaux à commutation de circuits

 C‟est la plus ancienne des techniques

 Préalablement au transfert, mise en place d‟un circuit :

physique et matérialisé entre les deux communicants

 Ce circuit est dédié aux deux correspondants

– Le circuit est actif jusqu‟à ce que un des correspondants raccroche

– Le circuit reste inutilisé dans le cas où il y a pas de données

échangées entre les deux correspondants

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de circuit

Circuit

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de circuits

 La commutation de circuit est un type de commutation

dans lequel un circuit joignant deux interlocuteurs est établi

à leur demande par la mise bout à bout de circuits partiels.

 Le circuit est désassemblé à la fin de la transmission.

Il faut nécessairement une signalisation.

 La signalisation correspond à un passage de

commandes, comme celles nécessaires à la mise en place

d‟un circuit à la demande d‟un utilisateur.

 La signalisation spécifie les éléments à mettre en

œuvre dans un réseau de façon à assurer l‟ouverture, la

fermeture et le maintien des circuits.

Le circuit est en général assez mal utilisé.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Comment fonctionne la commutation de circuits ?

 Dans la commutation de circuits, un circuit (fréquentiel ou temporel)

est établi entre l'émetteur et le récepteur.

 Ce mode se caractérise essentiellement par la réservation des

ressources de communication: on parle de réservation de Bande

Passante.

 Le service offert est orienté Connexion où on distingue trois étapes:

Établissement de la connexion;

Transfert de l'information;

Libération de la connexion;

L'inconvénient majeur est le gaspillage possible de la Bande

Passante. En effet, Réserver n'est pas Utiliser.

Les applications classiques de ce type de réseau sont celles à contrainte

temporelle (délai de traversée constant) telles que le service téléphonique

et toutes les applications "streaming".

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de messages

 Un message est une suite d‟informations formant

logiquement un tout pour l‟expéditeur et le destinataire.

– Un fichier complet

– Une ligne tapée sur un terminal

– Un secteur de disque

 Un réseau à commutation de message fait appel à des

nœuds de commutation.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de messages

 Dans ce type de commutation, aucune réservation de lien

"physique" n'est effectuée.

 Lorsqu'un message est reçu à un nœud et procède à la

technique de type Store-and-forward :

1. stocké,

2. vérifié pour les erreurs

3. et puis retransmis,

 Le message ne peut être relayé vers le prochain

commutateur tant qu‟il n‟est pas complètement et

correctement reçu par le nœud précédent.

QL-3-Réseaux et Protocoles

 Le premier système à CM : le système télégraphique

1. Le message est imprimé sur un ruban de papier au centre local

(bureau de poste)

2. L‟opératrice arrache le ruban, vérifie le message et le transmet

au centre suivant

3. Ainsi de suite jusqu‟au destinataire

 Le système télégraphique est dit système arracheur de

ruban

Commutation de messages

QL-3-Réseaux et Protocoles

Limitations de la Commutation de messages

 Un long message (par exemple un long fichier) peut

monopoliser une ligne lors de sa transmission.

 Puisque les messages peuvent être très longs, il y aura

nécessité de stockage.

– Il faut prévoir un espace disque assez grand pour accommoder tous

les messages qu'on doit stocker à un nœud.

– Comme la capacité des mémoires intermédiaires est limitée : il

faut introduire un contrôle sur le flux pour éviter le débordement.

 Problématique de transfert sans erreurs de très longs

messages

QL-3-Réseaux et Protocoles

Comment fonctionne la commutation de

messages ?

 Dans la Commutation de Messages, il n'y a pas de réservation de ressources. Ainsi, les messages qui arrivent dans le noeud de commutation sont traités selon l'ordre d'arrivée: file FIFO (First In First Out).

 S'il y a trop de trafic, il y a attente dans la file. Donc le temps de traversée du réseau n'est pas constant et dépend des temps d'attente qui est fonction du trafic.

 La technique utilisée est le Store & Forward. Si on rajoute au traitement de routage, le traitement d'erreurs et d'autres traitements pour assurer un service fiable de transmission, le temps d'attente augmente.

 L'avantage de cette technique est une meilleure utilisation des ressources puisqu'il n'y a pas de réservation.

 Ce mode de commutation est adaptée à un trafic sporadique et non continu n'ayant pas de contrainte de temps telles que les applications informatiques classiques (ex. transfert de fichiers).

 L'inconvénient est le temps d'attente.

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de paquets

 Semblable à la commutation de messages excepté que les

messages sont découpés en paquets de taille limitée.

 Les paquets sont envoyés indépendamment les uns des

autres

 Les liaisons intermédiaires les prennent en compte pour

les émettre au fur et à mesure de leur arrivée dans le

nœud

 Les paquets de plusieurs messages peuvent donc être

multiplexés temporellement sur une même liaison

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de paquets

Paquets en

attente de

transmission

Centre de

commutation

Ordinateur

Ordinateur

Nœud de

Commutation

Message P

Message Q

Message R

Q3 R2 P3 Q2 R1 P2 Q1 P1

QL-3-Réseaux et Protocoles

Commutation de paquets

 Le rôle des nœuds de commutation est l‟aiguillage des

paquets vers la bonne porte de sortie

 Les liaisons inter-nœuds ne sont pas affectées

explicitement à une paire source-destination comme pour

la CC

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