Réseaux d’entreprises Chapitre 2 Les réseaux à commutation Dr. Ismehene CHAHBI Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 1 Introduction • La commutation est le processus d’acheminement des données à travers un réseau point à point. • Elle est essentielle pour permettre les communications entre les utilisateurs. • Dans un réseau de N stations, pour relier la station N aux (N – 1) stations déjà connectées il faut (N – 1) liens. - Soit, pour les N stations, N(N – 1) liens. • En comptant de cette manière, on commet l’erreur de compter deux fois chaque lien. - le lien de A vers B est le même que le lien de B vers A. ⇒ Le nombre total de liens nécessaires pour relier N stations directement entre-elles est : 2 Nombre de liens = N(N-1) / 2 Notion de commutation Nombre de liaison : N*(N-1)/2 Nombre de liaison : N Réseau commuté • On est conduit à construire les réseaux avec des nœuds de commutation. • Ces nœuds de commutation sont chargés d’acheminer dans la bonne direction les informations qu’ils reçoivent. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 3 Réseaux à commutation • Les réseaux à commutation permettent à tout équipement informatique connecté de communiquer avec tout autre équipement à travers un réseau. • Ils assurent une connectivité totale. => la topologie logique, vue du côté des utilisateurs, est différente de la topologie physique réelle. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 4 Les techniques de commutation • On distingue trois types principaux de commutation : • Commutation de circuits - Réseaux téléphoniques • Commutation de messages - eMail • Commutation de paquets - Internet Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 5 Commutation de circuit • Établissement d’un lien physique entre 2 ETTD par juxtaposition de différents supports physiques. • La mise en relation est réalisé par les commutateurs intermédiaires avant la transmission de données. • Le circuit est dédié à une seule communication. • Transmission d’un signal analogique ou d’un flux continu de bits. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 6 Commutation de circuit • Utilisée dans les réseaux téléphoniques. - Durée de l’établissement est petite par rapport à la conversation. - Qualité et délai de transmission constants. - Pas de stockage des informations communiquées dans le réseau. • Mal adaptée aux réseaux informatiques. - Courts échanges de données avec de longues pauses. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 7 Commutation de messages • Message : bloc de données (exp : fichier, émail). • Transmission : Store and Forward -Le message est envoyé au nœud suivant que lorsqu’il est complètement et correctement reçu par le nœud courant. • Aucun chemin physique n’est établi entre la source et le destinataire. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 8 Commutation de messages Principe • le message passe de nœud en nœud jusqu‘à sa destination. • La source passe le message au premier commutateur. • Le commutateur stocke le message jusqu’à ce qu’il puisse établir une connexion avec le prochain commutateur ou le destinataire. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 9 Commutation de messages • Temps de transit dépend de la taille du message, de la taille du réseau et du trafic. Avantages - Utilisation économique des lignes de transmission. - Transfert même si le destinataire est déconnecté. - Diffusion d’un message à plusieurs destinataires. Inconvénient : délais trop longs pour un dialogue. => inadaptée aux applications interactives. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 10 Commutation de messages Commutation de messages vs. Commutation de circuits • Les réseaux à commutation de messages assurent, par rapport à la commutation de circuits : - un dimensionnement des réseaux inférieur - le changement de format des messages, - l’adaptation des débits et éventuellement des protocoles. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 11 Commutation de paquets • Base des réseaux informatiques modernes. • Paquet : petit bloc de données . • Apparue pour résoudre les problèmes de la commutation de messages (attente non négligeable de transfert de messages). • Elle consiste à découper le message en petits blocs auxquels sont associées des informations sur l’émetteur et le destinataire. • On distingue des paquets : - ATM (Asynchronous Transfer Mode) : paquets très petits de taille fixe. - IP (Internet Protocol) : paquets de longueur variable. - Ethernet : paquets de longueur variable mais différents de ceux de type ATM ou IP. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 12 Commutation de paquets • Format du paquet IP : • Format du paquet Ethernet : Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 13 Commutation de paquets • Contrairement à la commutation de messages, il n’y a pas de stockage d’informations dans les nœuds intermédiaires. Principe • La source découpe le message à transmettre en paquets et les transmet l’un après l’autre de manière indépendante. • Un commutateur transmet un paquet reçu dès que possible sans attendre les prochains paquets. - le séquencement des informations n’est plus garanti • Le destinataire réordonnance et réassemble les paquets reçus pour obtenir le message initial. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 14 Commutation de paquets Principe de la commutation de paquets Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 15 Commutation de paquets Rapidité de la commutation par paquets Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 16 Commutation de paquets • • • • • Avantages Optimiser au maximum l’utilisation des liens. La petite taille des paquets évite de monopoliser la ligne. Reprise sur erreur plus simple. Inconvénients Délai de transfert variable. Pertes de paquets possibles (reprise sur l’ensemble du message). Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 17 Commutation de paquets Commutation de paquets vs. Commutation de circuits Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 18 Types de commutation de paquets • La commutation de paquets décline deux modes d’acheminement possibles : 1) Le mode datagramme ou non connecté : est le mode naturel de la commutation de paquets. 2) Le mode orienté connexion ou plus simplement mode connecté. Il porte aussi le nom de circuit virtuel (CV). Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 19 Types de commutation de paquets Le mode non connecté « Datagramme » • Les paquets transitent dans le réseau indépendamment les uns des autres. - Chaque paquet d’un même message peut emprunter un chemin différent des autres. • Aucune réservation de ressources n’est effectuée préalablement à tout envoi de données. - En cas de surcharge du réseau, des blocs d’informations peuvent être perdus. • Les paquets arrivent chez le destinataire sans aucune garantie de séquencement. - A l’arrivée, il faut réordonner les paquets du message car des paquets peuvent aller plus vite que d’autres. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 20 Types de commutation de paquets Le mode connecté « Circuit virtuel » • Connexion avec un chemin fixe à travers le réseau. • Évite de prendre la décision d’acheminement pour chaque paquet. • Un paquet contient l’identificateur du circuit virtuel mais pas les adresses source et destinataire. • Tous les paquets d’un même message suivent le même chemin défini pour chaque message. =>le séquencement des informations est garanti. • Lorsque l’échange est terminé, une phase de déconnexion libère les ressources. • Le circuit virtuel peut être utilisé par d’autres paquets en cas de silence. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 21 Mode connecté vs. Mode non connecté Critères Mode orienté connexion Mode non connecté Type de circuit offert Permanent durant tout l’échange Pas de circuit réservé Allocation de ressources Oui, statique Non Séquencement des informations Oui (garanti par le réseau) Non (à charge du destinataire) Résistance à la défaillance Non, en cas de défaillance, il faut reconstituer un circuit virtuel Oui, en cas de défaillance, routage sur une autre voie Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 22 Commutation de cellules • Une cellule est un paquet particulier dont la taille est toujours fixée à 53 octets (5 octets d’en-tête et 48 octets de données). • C’est la technique de base des réseaux hauts débits ATM (Asynchronous Transfert Mode) qui opèrent en mode connecté. - Un chemin virtuel est établi par lequel passeront toutes les cellules. • Cette technique mixe la commutation de circuits et la commutation de paquets de taille fixe. - Ce qui permet de simplifier le travail des commutateurs pour atteindre des débits plus élevés. Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 23 Commutation de cellules • Format du paquet ATM Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 24 FIN Réseaux d' Entreprise - Dr. I. CHAHBI 25
