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Réseaux « grande distance »

Thierry Gayraud

Université Paul Sabatier

LAAS/CNRS

Mél: [email protected]

Thierry Gayraud Les réseaux « grande distance » Page 2

Plan du Cours

Introduction

I - Rappels

I.1 - Réseau téléphonique commutéI.2 - Modèle OSI - Couche Physique

II - La Couche Liaison dans les réseaux « grande distance »

III - Réseaux X.25

IV - Réseaux à Relais de Trame

V - Réseaux RNIS

VI - Connexion à un réseau local distant

2

Introduction auxRéseaux « longue distance »


Introduction

q Evolution des besoins encommunication des entreprisesn dissémination géographique

m sites propres des entrepirsesm clientsm fournisseurs

n utilisation toujours plus importante desmoyens informatiquesm échange de données internes à l ’entreprisem échange d ’informations avec l ’extérieur

ð régionalð nationalð international

n utilisation de nouveaux moyens (ex:Internet)

q Conséquences de l’augmentation de lacommunication d’entreprisen meilleur suivi du marchén augmentation du budget

Télécommunications/Réseaux desentreprises

n nouveaux besoinsm multimédiam travail coopératif à distancem téléformationm télémaintenancem …

3


Introduction

q Réseaux « grande distance »n classification des réseaux suivant

m type des sites interconnectésm technologie de transmissionm techniques de commutationm types d ’informations supportées

n historiquem téléphonie classique: conçue pour le support

de la voixm extension de ces réseaux pour support de

transmission des donnéesm réseaux analogiques dédiés transmission de

donnéesm réseaux numériques supportant des services

multiples dont la voix, la transmission dedonnées, ainsi que d ’autres services; ils sontde plus prévus pour supporter de futurs typesde services non encore normalisés

q Réseaux « grande distance »n réseaux d ’opérateurs

ð réseaux publics

n réseaux de grandes entreprisesð réseaux privés ou semi-privés

q Exemples de réseaux « grandedistance »n RTC : réseau téléphonique commutén Transpac: réseau X.25

n Numéris: réseau RNISn Itinéris ou SFR: réseau GSM


Réseau téléphonique commuté

q Organisation générale du réseautéléphonique commuté (RTC)n organisation hiérarchisée

m 4 types de commutateurs: du plus bas au plushautð CLð CAA ou CUð CTSð CTP

m abonnés raccordés à CL ou CAA/CU

n desserte locale: transmission analogiquen autres liaisons: transmission numérique

q Techniques de transmission numériquen Modulation par impulsions et codage

m signaux analogiques transformés eninformations numériques, codées sur 7 ou 8bits par un codec (codeur-décodeur, l’inversedu modem)

m 8000 échantillons/s, ce qui permet suivantNyquist pour un signal d bande 0-4kHz.

m 1 codec sert pour plusieurs voies et on ajoutedes informations de signalisation (1 bit paroctet)

n réduction de la quantité d’informationtransmise par des techniques plus efficacesde codagem modulation MIC différentielle (DPCM)m modulation Deltam codage prédictif ou par extrapolation

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Modèle OSI

q Rappel sur l’architecture réseau deréférence: modèle OSIn Structure à 7 couches dans les machines

d’extrémités et à 3 couches dans lessystèmes relais

n Fonctionnalités de chaque couche

q Servicen une entité de niveau N fournit des services à

une entité de niveau N+1

n une entité de niveau N utilise les servicesd’une entité de niveau N-1

n échange entre couches adjacentes d’unmême système

q Protocole = ensemble des règles concernant les

échanges entre des entités de niveau Nsituées dans des systèmes distincts

321

7654321

7654321

Support de transmission

ApplicationPrésentationSessionTransportRéseauLiaisonPhysique


Modèle OSI

q Principe d’encapsulation q Mise en place Service/Protocole

q Principales fonctions communes auxcouchesn Etablissement/Rupture de connexion

n Multiplexage/Démultiplexagen Segmentation/Assemblagen ...

(N-1) SDU

(N) SDU

(N+1) PDU

(N) PCI

(N) PDU

Couche N+1

Couche N

Couche N-1

Entité NSystème 1

Entité NSystème 2

Protocole N

Connexion N-1

ServiceN

-1

Serv

ice

N-1

5


Modèle OSI - Couche Physique

q Eléments physiques d’un réseaun support de transmission

m voies de transmissionm commutateurs

voie de données = mise en continuité de ces élémentsentre 2 abonnés

n ETCD = équipement de raccordement deslignes de communication aux ordinateurs

circuit de données = Voie de données + les 2 ETCDmis en relation

n ETTDm ordinateur ou terminal du réseau doté de

capacité de traitement d’applications Nliaison de données = circuit de données + les 2 ETTD

mis en relation

ETTD ETCDETCD ETTDLigne detransmission

Jonctions

Liaison de données

Circuit de Données

Voie de données


La couche Liaison dans un Réseau « grande distance »

q But = fournir des services permettantn échange des informations

n contrôle du bon déroulement de lacommunication

q Objectifsn délimitation des informations

n règles d’échange de données ou decommandes

n contrôle du bon acheminement des donnéessans perte, ni duplication et de façontransparente.

q Délimitation des tramesn mise en place de fanions (flag )

m séquence particulière de bitsð ne doit pas se retrouver dans un bloc de

données ð bourragem positionnés en début et en fin de trame

q Types de stationsn station primaire, station secondaire : liaison

non équilibréem une seule station est autorisée à émettre des

commandes de contrôle ð primairem les autres répondent aux commandes, mais ne

peuvent prendre l ’initiative

n liaison équilibrée : stations « symétriques »,possèdent fonctions primaire et secondaire

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La couche Liaison dans un Réseau « grande distance »

q Fonctions du contrôle de Liaisonn Etablissement/rupture de la liaison

n Adressagen Contrôle d’anomalie de transmissionn Reprise sur erreurs

n Contrôle de Flux

q Exemple de Référence: le protocoleHDLCn normalisée en 1976 (CCITT)

n norme pour le niveau 2 du modèle OSIn Base des protocoles de liaison développés

depuis

q Cas particulier d’Internetn gestion de liaison pour poste isolé se liant à

un réseau: protocoles relatifs tels SLIP ouPPP

n connexion à Internet par fournisseurd ’accès

Protocole HDLC

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Protocole HDLC

q HDLC = High level Data Link Controln protocole de Liaison (niveau 2 d’OSI)

q Plan d’étude de HDLCn délimitation des donnéesn protocoles

n format des trames

q La délimitation des données au niveauliaisonn délimitation spécifique au niveau liaison

m couche Liaison: marqueur de début ETmarqueur de fin

m autres couches: encapsulation = ajout d ’unen-tête seul

n double caractéristiquem binaire = transparente pour l ’alphabet de

codificationm synchrone: synchronisation permanente des

horloges émetteur/récepteur


Protocole HDLC

q Structure de tramen une enveloppe -> marqueur de début et de

fin de trame pour identifier les blocssignificatifs parmi les bits en transit

n des champs structurés véhiculantm informations de contrôle HDLCm données issues de la couche réseau

n Fanion initial (8 bits) = séquence binaireparticulière (01111110): indiqueobligatoirement une limite de trame

n Adresse (8bits): indiquem identification de la station secondaire

destinataire d’une trame de commandem adresse de la station émettrice d ’un trame de

réponseð distinction trames de commande/trames de

réponse

0 1 1 1 1 1 1 0Adresse

Commandes

FCS

Informations

01111110

TrameHDLC

Fanion initial

Fanion final

7 6 5 4 3 2 1 0Bits

Octets

Station émettrice A B

Champ adresse dans :Commande

RéponseBA

AB

8


Protocole HDLC

n Commande (8 bits): contient une indicationdu type de trame: trame d’information, desupervision ou trames non numérotées

n Informations (longueur variable en nombred ’octets)m spécifique des trames d ’information et

absent des trames de commande

n Contrôle (16 bits): Champ de contrôled ’erreurs: CRC portant sur les champsAdresse, Commande et Informations.m Emission: calcul effectué sur trame à émettre

et résultat «ajouté» à celle-ci.m Réception: recalcul: suivant résultat, trame

reçue est Ok ou altérée. Une trame altérée estignorée et devra être retransmise

n Fanion final (8bits) = fanion initial

q Catégories de tramesn trame d’information : véhicule les SDU du

niveau Réseau

n trame de supervision : véhicule lescommandes ou réponses liées au contrôled’erreur ou de flux

n trames non numérotées : véhicule lescommandes ou réponses de gestion de laliaison (ex: établissement/libération deconnexion)


Protocole HDLC

q Emissions particulièresn trames se suivant sans interruption: un seul

fanion est émis:fanion final de la trame précédente = fanion

initial de la trame suivante

n abandon prématuré d’une trameémission de 7 bits consécutifs à 1

n état inactifémission de 15 bits consécutifs à 1maintien de l’activité par envoi en continu de

fanions

q Transparence des donnéesn fanion = séquence binaire spécifique qu’on

ne peut donc retrouver dans un autre champde la trame

n transparence des données assurée parm insertion à l ’émission d ’un zéro après une

séquence de 5 bits à 1 (longueur de séquencede 1 ≥ 5 bits)

m retrait à la réception du zéro situé après touteséquence de 5 bits à 1

n exemplem émission de 0011110011111110001

ð séquence transmise ?

m réception de 000111110110111101ð séquence reçue significative?

m réception de 000111111010111101ð séquence reçue significative?

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Protocole HDLC: Echange de données

q 2 modes de réponse suivant quen les réponses sont sollicitées

m mode de réponse normal (NRM: NormalResponse Mode)

n les réponses sont émises de façon autonomem mode de réponse autonome (ARM:

Asynchronous Response Mode)

q Mode de réponse normaln la station secondaire ne peut émettre

qu’après y avoir été invitée par la stationprimaire

n Poll bit : bit particulier P du champ decommande utilisé par le primaire pourdonner la parole au secondaire;

n Quand le secondaire n ’a plus rien àtransmettre, il rend la parole au primaire:Final bit (il change de nom).

q Mode de réponse autonomen toute station peut prendre l’initiative

d’émettre qu’après y avoir été invitée par lastation primaire

n Poll/Final bit : bit P/F particulier du champde commande sert ici pour demander uneréponse immédiate ou signifier la réponse àcette demande.

q Numérotation des messagesn les trames d’information possèdent un

champ d’informations et un numéro deséquence à l’émission

n gestion par station d’un compteur:m à l ’émission, incrémentation puis placement

de la valeur dans champ n° de séquence notéN (S).

m À la réception, défaut dans la séquence desn°ð problème: perte, duplication...


Protocole HDLC: Echange de données

q Acquittementn les trames d’informations et de super-vision

incluent un second numéro de séquence: lenuméro de séquence à la réception N (R).

n acquittement en réception:m N(R) recu => toutes les trames telles que

N(S) < N(R) ont été correctement recues :libération des buffers

m la prochaine trame attendue doit avoir lavaleur N(R)

n acquittement suivant état récepteurm sans information à transmettre

ð trame de supervision RR avec N(R)

m occupéð trame de supervision RNR avec N(R)

m ayant information à transmettreð trame d’information avec N(R)

q Intérêt de cet acquittementn ne nécessite pas de trafic supplémen-taire si

informations en attente

n possibilité d’émettre plusieurs messagesavant d’envoyer un acquittement

q Caractéristiques communesn numéro de séquence en émission et

réception indépendant pour chaque sens detransmission

n numérotation modulo 8 (128 dans versionétendue)

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Protocole HDLC: Exemple

0 01 02 0

2 12 23 2

4 24 25 2N(S) N(R)

N(S) N(R)0 00 10 21 22 2

2 32 42 4

2 5

I S0,R0I S1,R0,P

I S1,R2,FI S0,R2

I S2,R2I S3,R2,P

I S4,R2

RR R4,F


Protocole HDLC: Contrôle de flux

q Contrôle de fluxn intervient lorsque la station réceptrice n ’est

plus en mesure de recevoir des informations

n envoi d ’une trame RNR par la station« saturée »

n demande de reprise par la station émettricepar envoi(s) successif (s) de trame RRjusqu’à réception d ’une trame RR émise enretour par la station réceptrice dès qu’elle està nouveau disponible.

n Remarque: RNR est une trame avec N(R)

q Exemple

0 01 0

2 03 0

2 02 0

2 0

2 02 03 0

N(S) N(R)

I S0,R0I S1,R0,P

RNR R2

RR R3,F

I S2,R0,P

RR R0,P

RR R2,F

I S2,R0,P

N(S) N(R)

0 00 1

0 20 20 2

0 20 20 2

0 30 3

RR R0,P

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Protocole HDLC: Contrôle d’anomalie

q Types d’anomaliesn erreur sur contenu: CRC faux

n erreur par rupture de séquencem trame manquantem trame dupliquée

n pas de réponse au-delà d’un certain délai

q Méthode classique: pointage devérificationn sur invitation de la station primaire, la

station réceptrice émet une trame(information ou RR) avec un N(R)

n si N(R)<N(S), alors la station émettriceretransmet les trames concernées.

n Bit P ou P/F = point de synchronisation pournumérotation des séquences

q Trames de rejet REJn La trame REJ émise par le récepteur

demande à l ’émetteur de retransmettretoutes les trames dont le N(S) est supérieurau N(R) contenu dans la trame REJ.

q Trames de SREJn La trame SREJ émise par le récepteur

demande à l ’émetteur de retransmettre latrame dont le N(S) est égal au N(R) contenudans la trame SREJ et seulement cettetrame.

q Comparaison des mécanismesn REJ et SREJ permettent une retransmission

au plus tôt après anomalie de séquencen SREJ est une option de HDLC à cause de la

complexité induite


Protocole HDLC: Contrôle d’anomalie

q Absence de réponsen émission d’une trame avec demande de

réponse ð armement d’une temporisation

n perte = perte de la trame ou perte de laréponse

n expiration de la temporisation avantréception de réponse ð retransmission

n en retransmission, Poll bit = 1n au-delà d ’un certain nombre de

retransmissions, la liaison est considéréecomme coupée et on lance uneréinitialisation

n temporisation mise en œuvre pour lescommandes (établissement/libération deconnexion inclus)

q Format erronén anomalie de format de la trame

m format du champ de commande invalidem longueur du champ d ’information invalidem numéro N(R) invalidem champ d ’information trop long

n trame CMDR (Command Reject)n trame FRMR (Frame Reject)

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Protocole HDLC: Etablissement/Libération de connexion

q Etablissement et rupture de liaisonn jeu de commandes et de réponses non

séquencées

n Réponsesm Acquittement par trame UA (Unnumbered

Acknowledgement )m Rejet par trame FRMR (raison du rejet

incluse)

q Modes de fonctionnementn SNRM (Set Normal Response Mode)

mode de réponse normal

n SARM (Set Asynchronous Response Mode)mode de réponse asynchrone = mode de réponse

normal + station secondaire peut émettre desinformations sans autorisation du primaire

n SABM (Set Asynchronous Balanced Mode)mode de réponse équilibré

n Commandes avec temporisation

n provoquent une remise à zéro des compteursde séquence aux 2 bouts

n variantes étendues SNRME, SARME etSABME:m n° de séquence modulo 128m plage d ’adresses plus grande

q Rupture de liaisonn commande DISC

n réponse RD pour demande de déconnexionpar un secondaire


Protocole HDLC: Autres protocoles

q Requête d’initialisationn RIM: en réponse du secondaire à une

commande du primaire, pour lui demanderd ’émettre une commande d ’établissementde connexion

n SIM: commande de réinitilisation de laliaison par le primaire; acquittée par UA.

q Echange d’identificationn XID: à la fois commande et réponse pour

échange d ’identification

q Echanges diversn TEST

test de la liaison

n UI (Unnumbered Information)informations non séquencées

n DM ( Disconnect Mode)secondaire fait savoir qu’il est en mode

déconnecté

n RES (RESet)station mixte remet à 0 les compteurs aux deux

bouts

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Protocole HDLC: Format des Trames

7 6 5 4 3 2 1 0

0 1 1 1 1 1 1 0

adresse

N(R) P N(S) 0

Informations

CRC

0 1 1 1 1 1 1 0

Trame d ’informations

7 6 5 4 3 2 1 0

0 1 1 1 1 1 1 0

adresse

N(R) P CC 0 1

CRC

0 1 1 1 1 1 1 0

Trame de supervisionRR CC = 00

RNR CC = 01REJ CC = 10

SREJ CC = 11

7 6 5 4 3 2 1 0

0 1 1 1 1 1 1 0

adresse

MMM P CC 1 1

CRC

0 1 1 1 1 1 1 0

Trame non numérotée

MMM + CC:

type de trame

Généralités sur la Couche Réseau

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La couche Réseau dans un Réseau « grande distance »:Services fournis à la Couche Transport

q Différences Couches Réseau/Transportn de localisation:

m couche Réseau: dans les nœuds et les hôtesm couche Transport: dans les hôtes seulement

interface Réseau/Transport = frontière hôtes/réseau.

n de propriété:m couche Réseau: propriété de l’opérateurm couche Transport: propriété de l’usager

interface Réseau/Transport = frontière opérateur/usagersdéfinissant responsabilités/devoirs du transporteur.

q Caractéristiques des services de laCouche Réseaun services indépendants de la technologie du

réseaun Couche Transport indépendante du nombre

des types et des topologies des réseauxprésents

n les adresses de réseau utilisent un planuniforme de numérotation, tant en LANqu’en WAN.


La couche Réseau dans un Réseau « grande distance »:Services fournis à la Couche Transport

q Deux points de vue antagonistesn “La Couche Réseau doit fournir un service

fiable orienté connexion!”m au début, établissement de connexion

demandé par l’entité transport source;connexion libérée à la fin.

m initialisation de la connexion permet denégocier des paramètres entre entitésTransport et Réseau

m communication full duplex, paquets délivrésen séquence et sans erreur: modèleréseau=FIFO

m contrôle de flux fourni: pas de débordement

n “Le réseau n’est pas fiable par conception,les hôtes assurent le contrôle des erreurs etde flux, le service est sans connexion!”

q Choix du placement de la complexitén service avec connexion

ð complexité dans la Couche Réseau

n service sans connexionð complexité dans la Couche Transport

q Bilann toutes les couches offrent les deux types de

service

n remarqueð on peut avoir un service avec

connexion fourni par couche Réseauou Transport même si les couchesinférieures sont sans connexion

ð cas inverse possible également

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La couche Réseau dans un Réseau « grande distance »:Organisation de la Couche Réseau

q Service orienté connexionn repose sur la notion de circuit virtuel:

m évite de prendre une décision de routage pourchaque paquet émis

m un circuit virtuel est établi lors del’établissement de la connexion, puisabandonné en même temps que la connexionest libérée

m routage:ð les circuits virtuels sont connus localement

par une table de routageð tout paquet contient un champ avec le

numéro de circuit virtuel dans son en-tête;ð un paquet qui arrive depuis un circuit virtuel

n°i est réémis sur le circuit virtuel n°j enfonction du contenu de la table de routage.

n initialisation: choix des n° de VLm appel entrant prend le plus grand n°

disponible, appel sortant prend le plus petitn° disponible

m appel entrant prioritaire sur un appel sortant

n primitivesm très forte connotation X25.3m N_CONNECT, N_DISCONNECT,

N_DATA, N_DATA_ACKNOWLEDGE,N_EXPEDITED_DATA, N_RESET.

q Service orienté sans connexionn repose sur la notion de datagrammes:

m pas de route établie à l’avancem un paquet est routé indépendamment du

précédent, des paquets consécutifs pouvantsuivre des routes distinctes

m réseau plus “robuste”pour pannes etcongestions

n primitivesm N_UNITDATA, N_FACILITY, N_REPORT



q Circuits virtuels/Datagrammesn sur circuit virtuel, un paquet contient un n°

de CV et non l’adresse complète dedestination (important surtout dans despaquets courts)

n la table de routage sur circuits virtuelsconsomme de la mémoire dans les nœuds

n l’échange d’informations de faible volume etsur une durée assez courte rend pénalisantesles phases d’établissement et de libération dela connexion

n un nœud est en pannem orienté connexion

ð tous les CV sont détruits

m sans connexionð seuls les datagrammes en mémoire dans le

nœud sont perdusð les routes sont modifiées et les paquets sont

routés différemment, sans blocage.

q Le routagen fonction première de la Couche Réseau =

acheminer les paquets de leur source versleur destination

n choix de chemins effectué par desalgorithmes de routage

n Algorithme de routage = partie du logicielde la couche Réseau chargé de décider surquelle ligne de sortie doit être retransmis unpaquet entrant.m datagramme: décision à prendre pour chaque

paquet entrantm circuits virtuels: décision à prendre

seulement lors de l’initialisation

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q Deux classes principalesn algorithmes non adaptatifs

m décision indépendante de mesure oud’estimation de trafic et/ou de topologie entemps réel

m choix du chemin calculé par avance, de toutnœud vers tout autre nœudð routage statique

algorithmes adaptatifsm décision de routage traduit l’état actuel du

trafic et/ou de la topologiem 3 familles:

ð algorithmes globaux: routage centraliséð algorithmes locaux: algorithmes isolésð algorithmes mixtes: algorithmes distribués

q Exemple d ’algorithme de routagen algorithme de Dijkstra: recherche du plus

court chemin

n Application:

1

2 3

46

732

2 2 2

FE

B

A

G H

D

C

1

2 3

46

732

2 2 2F (6,E)

E (4,B)

B (2,A)

A

G (5,E) H (8,F)

D (10,H)

C (9,B)



q La congestionn Trop de paquets dans le réseau ou dans une

partie du réseauð dégradation des performances: c’est la

congestionð si le trafic augmente encore, la charge ne peut

plus être supportée et des paquets sont perdus

n Raisons d’apparition de congestionm les tâches de calcul des nœuds diminuent

leurs performances (stockage des paquets,routage, mise à jour des tables)

m dans un nœud, si le trafic entrant dépasse lescapacités de sortie, les files d’attenteaugmentent et on peut avoir un débordementdes buffers

n la congestion est un phénomène qui s’auto-entretient et tend toujours à empirer

ð exemple de la circulation routière: péage...

n contrôle de congestion ≠ contrôle de fluxm contrôle de congestion: vue globale du

problème; contrôle de flux: vue limitée à unproblème local

m contrôle de flux et routage ont un impact surla congestion

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Les Réseaux X.25


Les réseaux X.25

q Présentation généralen disponible depuis 1976

n X.25: Couches 1 à 3m X.25-1: norme = V.24 et X.21m X.25-2: norme = HDLC(rem: TRANSPAC = LAP-B)m X.25-3: norme = X.25-3

q Caractérisation des réseaux X.25n pas de primitives comme en OSI

n mais un jeu de formats de paquets + unensemble de règles de protocoles d ’échangede ces paquets

n la norme X.25 définit les relations entre unETTD et le réseau représenté par sonextrémité l ’ETCD => protocoles locaux

q La Couche Réseau d’un réseau X.25 -Points étudiés:n Les fonctions de transfert

types de transfert de données, multiplexage etadressage, segmentation et regroupement,contrôle de flux

n Contrôle et notification d’erreursréinitialisation, reprise, libération, diagnostic

n Etablissement de connexionétablissement des adresses, contrôles et

négociations

n Format des paquets X25résumé des types de paquets, vue générale,

paquets d ’établissement des circuits, rupturedes circuits

n X.25 et ISO; X.25 et TCP/IP

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Les réseaux X.25: X.25-3

q Types de transfert de donnéesn paquets de données: transfert de données

normales

n paquet d ’interruption, paquet deconfirmation d ’interruption

q Multiplexage et adressagen on peut avoir:

m plusieurs circuits virtuels peuvent êtremultiplexés sur une même liaison physique(jusqu’à 4095)

m plusieurs CV entre 2 ETTDm CVC et CVP mélangésm plusieurs CV multiplexés => accès multi-

voies

n adressage d ’un CVm l’extrémité d ’un CV est identifiée par un n°

de voie logique (NVL)m pas de lien entre NVL de chaque extrémité

q Segmentation et regroupementn taille maximum de paquets pour le CV

m données plus longues => segmentationm utilisation du bit M (more) pour signaler

qu’une suite de paquets appartient à la mêmeunité logique

n taille maximum variable à chaque extrémitédu CV

n regroupement assuré par le destinataire

q Contrôle de fluxn basé sur des mécanismes identiques à

HDLC

n mécanisme de fenêtren pas de redondance avec le niveau liaison

(voir exemple)



q Contrôle et notification d’erreursn Réinitialisation

m à l’initiative du réseau ou d’un ETTDm paquet de réinitialisation émis par ETTD ou

réseau arrive au destinataire qui doitl’acquitter

m raz toutes variables de transmission + purgede tous les paquets en cours de transmission

n Reprisem à l’initiative du réseau ou d’un ETTDm tout CVC reçoit un paquet de libération qui

doit être acquittém tout CVP reçoit un paquet de réinitialisation

qui doit être acquitté

n Libérationm fin normale de transmissionm notification d ’anomalie si:

ð demande de connexion rejetée sur anomalieð erreur dans échanges ETTD/Réseauð incidents internes au réseau

n Diagnosticm signaler certaines erreurs sans fermer le CVm pas de réponsem liste de codes et diagnostic normalisée

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q Etablissement de connexionn Etablissement des adresses

m terminologie X.25ð connexion = CVC (circuit virtuel commuté)ð adresse ETTD = n° d ’appelð identifiant d’une extrémité de CVC = NVL

(n° de voie logique)

n Contrôles et négociations

Réseaux à Relais de Trames

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Commutation de Trames Relais de Trames

q Idée de départn descendre la commutation au niveau liaison

n effets:m simplification de l ’architecture (1 couche de

moins)m simplification du travail des nœuds

n travail des nœudsm commutation paquets = attente de réception

correcte avec retransmission éventuelle;acquittement du paquet; stockage de paqueten attente d’acquittement

m commutation/relais de trames = plus besoinde contrôles d’erreur ni de flux

q Normalisation par UIT-Tn relais de trame normalisé pour RNISn point de passage temporaire vers

commutation de cellules

q Commutation de trames

q Relais de Tramesn introduction d’une signalisation séparéen normalisation

m recommandation I.122 : éléments de basem recommandation technique dans Q.922 et

I.441m débit maximal fixé à 2Mbits/s


La Commutation de Trames

q Transport des trames de bout en boutsans remonter au niveau paquetnécessite pour le protocole liaison:n adressage multipointn adressage réseau

n fonctionnalités de la couche réseau

=> protocole LAP-D

q Fonctionnalitésm Routage effectué avec adresse de niveau

liaisonm Adressage non conforme à norme

internationale (~ « privé »)m Contrôle de flux (trame RNR)

Q.922Q.922Q.922Q.922

Architecture d’un réseau àcommutation de trames

21


Le Relais de Trames

q Simplification supplémentaire de lacommutation de trames

q Pas de prise en compte d’erreurspossibles dans les nœuds:responsabilité du niveau supérieur

q Normalisation basée sur recomman-dation Q.922n dans les nœuds: fonctionnalités réduite au

noyau Core Q.922n dans les sites d ’extrémité, fonctionnalités

complètes

q Fonctionnalitésprésentes partout

n délimitation, alignement et transparence destrames

n multiplexage/démultiplexage des trames enutilisant le champ adresse

n contrôle de la trame pour vérifier:m la trame contient un nombre entier d ’octets

après retrait des bits de « transparence »m la trame n’est ni trop longue, ni trop courte

présentes aux extrémités seulementn détection erreurs de transmission et

demande de retransmission

n contrôle de flux


Le Relais de Trames

q Noyau Q.922 Core décrit lesfonctionnalités de base

q Contrôle se fait en dehors du planutilisateur dans le plan de contrôle

=> supervision du réseau en relais detrame se fait dans un environnementdifférent de celui du réseau utilisateur(même si on utilise l ’infrastructure dece dernier)n Connexion mise en œuvre par plan de

contrôle ( liaison virtuelle)

n Service relais de trame inclutm préservation de l ’ordre des tramesm élimination de trames dupliquéesm probabilité négligeable de perte de trame

Q.922Q.922Q.922Q.922

Architecture d’un réseauà relais de trames

Q.922 ou spécifié par utilisateur

Plan de Plancontrôle utilisateur

Q.933Fonctionsutilisateur

Q.921Q.922Core

I.430/ I.431

Plan Plan deutilisateur contrôle

Q.933Fonctionsutilisateur

Q.921Q.922Core

I.430/ I.431

Environnement d’un réseau à relais de trames

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Le Relais de Trames: Structure des trames

q Format LAP-D modifié (adressageparticulier en relais de trame)n SAPI et TEPI deviennent champ adresse et

DLCIn adressage dans le champ DLCI

m par défaut sur 10 bitsm extension possible à 16 ou 23 bits en utilisant

un ou deux octets supplémentaires

n routage se fait sur les étiquettes de niveau 2DLCIm DLCI modifié au passage de chaque nœudm routage = chaînage de n° DLCI

DrapeauDLCI 1 2DLCI 3 4 5 6

Données

FCS FCS Drapeau

1 = bit C/Rcommande/réponse2 = bit extension adresse3 = FECN4 = BECN5 = DE6 = bit extension adresse

DLCI = Data LinkConnection Identifier

Format de la trame dans un réseau à relais de trames


Le Relais de Trames: Structure des trames

q Contrôle dans réseau à relais de tramesn commutateur d ’accès au réseau

m A) peut traiter les tramesm B) ne peut pas traiter les trames

n demande de connexionm mode permanentm mode commutém connexion acceptée => établir liaison

virtuelle

n cas Am connexion sur B ou H => recommandation

Q.921m connexion sur D => procédure classiquem liaison virtuelle => envoi trame LAP-D avec

SAPI = 0 (supervision - I.451)

n cas B: accès par B ou H seul et procédureclassique sur Dm liaison virtuelle => envoi trame Q.922 sur B

ou H avec DLCI = 0.

q Contrat de débitn débit moyen à respecter par utilisateur

m CIR Committed Information Ratem assure contrôle de flux et permet à

l ’opérateur de connaître les flux quitransitentð planification/refus de nouvelles demandes de

liaisons virtuelles

n débit supérieur à CIR sur une courte périodede tempsm période = CBS Committed Burst Size

n indication des trames moins importantes parrapport à la qualité de servicem DE = 1: trame pouvant être détruite

n dépassement limité par la valeur EBS

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LesRéseaux Numériques

àIntégration de Services


Les Réseaux Numériques à Intégration de Services

q L’architecturen idée de départ: en finir avec

« un usage = un réseau spécifique »

ð nouveau concept = intégrationde services

n RNIS = évolution des réseaux (téléphonieclassique, X.25, Frame Relay) ð accèsuniversel à ces réseaux, ou plutôt à cesservices supportsm Rapide

ð 2 canaux B à 64Kbits/s + 1 canal D à16Kbits/s

ð canal B: voie de communication (téléphone,fax, données,…)

ð canal D: signalisation: établissement decommunication, informations de service etinformations à bas débit

m Normaliséð tous les éléments d ’accès sont normalisés

(canal de base, protocole D, câblage, prise)

m Intelligentð signalisation plus riche pour des services

supplémentaires (identification appelant,transfert d’appel, signal d’appel…)

m Souple/simpleð accès universel aux services de

télécommunicationsð interface unique pour l ’utilisateur

X.25

Equipementterminal

X.21

Relais de trame

Réseau téléphonique

Signalisation (CCITT n°7)

Equipementterminal

Interface

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q Interfacen accès de base = 2 B (64 Kbits /s) + 1 D ( 16

Kbits/s)

n accès primaire = 23 ou 30 B (64 Kbits /s) +1 D ( 64 Kbits /s)

q Protocolesn Canal B= LAP-B; conforme à HDLC mode

équilibré (pas de SREJ)n Canal D = LAP-D; adaptation de HDLC aux

spécificités d ’un canal multipointm modification de la notion d ’adressage pour

identifier n ’importe laquelle des entitésconnectées sur ce canal, mais aussi pour touttype de multipoint (multicast)et même dediffusion (broadcast )

n recommandationsm I.440 (ou Q.920)m I.441 (ou Q.921)

q LAP-Dn champ d ’adresses spécifique étendu à 2

octets

n SAPI = identificateur du point d ’accès auservice réseau (6 bits pour 64 services);valeurs utilisées:m 0 = contrôle canal Bm 1 = commutation de tramesm 16 = informations utilisateurm 63 = procédure maintenance/test

n TEI = Terminal End-point Identifier; c ’estl ’adresse multipoint proprement dite;adresses fixes (appareils toujours connectés)ou dynamiques (terminaux portables)

7 6 5 4 3 2 1 0

SAPI CR 1TEI 0

CR = commande réponse



q Interfaces utilisateurn interface S = interface de base S0

n interface Tn interface Un interface R

Équipem

ent d ’extrém

ité

TE1

NT2 NT1

TE2

TE2

TA

TE1

USR T

NT1-2

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q Configuration de l ’interfacen prise seule

n réseau localn bus étendu

q Les servicesn services supports

n accès Transpacn téléservicesn compléments de service

Connexion d’un poste isoléà Internet

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Connexion d’un poste isolé à Internet

q Lignes point-à-point dans Internet dansdeux cas:n interconnexion de sites distants par une

ligne louée (ex: Transfix )n connexion de particuliers à Internet par

modem et ligne téléphonique vers unfournisseur d ’accès (provider)m simple compte d ’accès (telnet/rlogin…)m accès comme machine distante au réseau

local du provider ; la machine se comportecomme une machine locale: utilisation deprogramme avec interface graphique(Browser par ex.)

q Utilisation d ’un protocole Liaisonnécessaire dans les 2 cas:n 2 protocoles spécifiques:

m SLIP Serial Line IPm PPP Point to Point Protocol

q SLIP (RFC 1055)n délimitation finale par octet 0xC0 (suivant

implémentation, on a ou pas un flag initial)

n transparence par remplacement de cet octetpar la séquence 0xDB0xDC; si OxDBapparaît lui aussi est remplacé.

n Optimisation (RFC1144)m 1er niveau: non répétition des en-têtes

identiques dans des paquets consécutifs;…

n Problèmesm pas de détection d ’erreurs: contrôle laissé

aux niveaux supérieursm seul protocole supporté = IPm adresses à connaître par avance (hors on ne

peut pas envisager de donner une adresse àchaque poste de particulier)

m pas d ’authentificationm SLIP n ’est pas un standard Internet; on a

donc plusieurs implémentations:interopérabilité?


Connexion d’un poste isolé à Internet

q PPP (RFC 1661 + 1662 + 1663)n amélioration de SLIP

m détection d’erreurm supporte différents protocolesm adresses IP négociées à chaque connexionm permet l’authentificationm …

n 3 éléments sont fournism délimitation sans ambiguïté des trames (un

fanion marque la fin d ’une trame et le débutde la suivante)

m LCP (Link Control Protocol) protocoleliaison: établit la communication, teste laligne ainsi utilisée, négocie les options ettermine cette communication proprementaprès accord lorsque son maintien n’est plusnécessaire

m NCP (Network Control Protocol): unprotocole adéquat pour chaque protocoleréseau utilisé: indépendance des optionsnégociées par rapport au niveau réseau utilisé

q Exemple: avec PPP, connexion d’un PCdomestique à un fournisseur d’accèsn appel du provider par le PC via modem

n après établissement de la communicationphysique, le Pc envoie des paquets LCPencapsulés dans trame(s) PPP;

n ces paquets et leurs réponses fixent lesparamètres à utiliser par PPP

n après accord, envoi de paquets NCP; pourun PC avec pile IP, obtention d’une adresseIP accordée par le fournisseur parmi desadresses IP réservées chez lui à cette fin;

n le PC est maintenant un « hôte Internet »n fin d ’utilisation: NCP interrompt la

connexion réseau et libère l’adresse IP;n LCP libère la connexion Liaisonn le modem raccroche (libère la ligne

physique)

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Connexion d’un PC par Modem ou carte RNIS

q Le PCn Port de communication série: COM

n Circuit d ’entrée/sortie série:m organisation généralem caractéristiques

q Le modem

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