31
RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision A Jean-Claude KOCH

RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101Réseaux et Télécommunications

RSX101Réseaux et Télécommunications

Diaporama séance 12

Les Réseaux Haut Débit

Révision AJean-Claude KOCH

Page 2: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

Les évolutions RéseauxLes évolutions Réseaux

Page 3: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 3

Les évolutions réseaux…Les évolutions réseaux…

Objectifs recherchés:

Grands débits

Meilleurs temps de transfert

Mais aussi…

Qualité de service

Surveillance réseau

Suivi coûts et imputations

Adaptation aux besoins

Sécurité

Interopérabilité

Facilité d’évolution

Gestion du réseau

Page 4: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 4

Le suivi de la Qualité de ServiceLe suivi de la Qualité de Service

Via des Engagements de Service (SLA - Service Level Agreement). Ceux-ci

garantissent niveau de débits, délais d’attente, temps moyen de réparation,

priorités de trafic ainsi que QoS.

Les réseaux à haut débit modernes permettent de respecter ces contraintes.

Les protocoles Internet anciens ne savent pas satisfaire à ces exigences, une

nouvelle génération d’ IP VPN sait y remédier.

Basés sur la technologie de commutation multiprotocole avec étiquetage des

flux (MPLS -multiprotocol label switching) ils peuvent supporter les

communications voix et données en temps réel et les associer à des garanties

contractuelles de qualité.

Page 5: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 5

Aménagements TCPAménagements TCP

La QoS initiale de TCP est insuffisante.Pour satisfaire aux exigences précitées, il requiert au niveau Réseau, l’intervention d’un protocole RSVP: Ressource Reservation Protocol

– Permet de réserver dans les routeurs des ressources permettant de

garantir un débit, délai de traversée...

– C’est le destinataire qui est à l’origine des réservations en fonction de la

QoS attendue

– Nécessite des échanges de paquets de signalisation

– Différentiation de service (DiffServ) avec définition de classes de services de qualités différentes

– Marquage des paquets et traitement prioritaire dans les routeurs

Ces techniques sont encore peu utilisées à grande échelle car nécessitent la mise en œuvre de routeurs et commutateurs spécifiques aptes à satisfaire ces exigences. Elles se développent cependant rapidement.

Page 6: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 6

Le « Priority Queuing »Le « Priority Queuing »

La fonction QoS du Priority Queuing est de plus en plus fréquemment incluse

dans les caractéristique de base des routeurs.

Cela consiste en une mise en files d'attente par priorités (priority output

queuing) permettant à l'administrateur de réseau de définir quatre ou cinq

niveaux de priorité pour les flux réseau : haute, normale, moyenne, basse ou

aucune pour chaque interface et chaque protocole.

Tout paquet entrant dans le routeur est affecté à l'une de ces files d'attente.

L’ordonnancement des ces files est fait de façon à assurer le respect des

débits, y compris durant les périodes de congestion. Les données de priorité

haute étant servies avec le maximum d’attention.

Cette fonction, habituellement présente sur les grands routeurs, maintenant

de plus en plus rencontrée dans les routeurs d'entrée de gamme, et permet

donc d’assurer ce respect de QoS de bout en bout pour des coûts

accessibles.

Page 7: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 7

Files multi-niveaux sans retroactionPriorité croissante par niveaux (4…0)Priorité reste fixe à chaque niveauTq = Quantum = nombre de paquets prélevés à chaque tourQuanta différents par niveaux, définis par administrateurLa valeur du quantum peut changer en cas de congestion, de façon à satisfaire les priorités les plus élevées, et pour la file à priorité nulle, les paquets seront alors souvent détruits.

Traitement des prioritésTraitement des priorités

43

2

0

Tq = a Tq = a/n1Tq = a/n2

Tq = a/n4

Priorité max

1 Tq = a/n3

Page 8: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 8

Techniques de gestion des prioritésTechniques de gestion des priorités

Les outils de gestion de la bande passante permettent d'allouer en

priorité la bande passante aux flux critiques, interactifs, pour le

"métier" de l'entreprise en diminuant en compensation la priorité des

flux non critiques. Certains produits combinent plusieurs fonctions

pour mettre en oeuvre cette gestion de priorités avec une charge

minimisée pour l'administrateur réseau, en mettant en œuvre certaines

techniques:

–Reconnaissance des flux par signature applicative (niveau OSI 7) pour

allouer la bande passante aux applications identifiées comme critiques et

non aux autres

–Analyse statistique des flux: monitoring en temps réel, historique,

rapports d'audit : pour identifier l'état d'utilisation de la bande passante

–Edition interactive de la politique d'allocation des ressources: garantie,

limitation des débits, affectation de priorités, marquage (labeling, tagging)

Page 9: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 9

Exigences et niveaux de servicesExigences et niveaux de services

Classification ISO

5 Classes de débits

Isochrone exigent (faible gigue), débit fixe

Isochrone lâche (gigue tolérée), débit variable

Débit variable

Débit sporadique

Débit aléatoire

Type de flux / Qualité Service Fiabilité Tps Transfert Isochronisme Débit

Téléconférence forte faible fort fort

Audio moyenne moyen fort fort

Téléphonie faible fort fort moyen

Session Client/serveur forte faible nul moyen

Accès Web moyenne moyenne nul moyenTransfert fichier forte faible nul moyen/fortCourrier Electronique forte faible nul faible

Page 10: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 10

Le plan unique du modèle OSI (rappel)Le plan unique du modèle OSI (rappel)

Médium

Physique

Liaison

Transport

Session

Présentation

Réseau

Applications

Ce modèle a été élaboré à une époque où les flux étaient essentiellement de type données alphanumériques, sans impératifs autres que le débit (et encore!)...

Page 11: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 11

La notion de Plans Multiples du modèle UIT-T

Médium

LIAISON

PHYSIQUE

APPLICATION

PRÉSENTATION

PLAN GESTION Sécurité

Qualité de service

PLAN CONTROLESurveillance et signalisation

PLAN USAGERTransport de l'information

Aujourd’hui, avec l’avènement du multimédia, les exigences sont tout autres…Il en va de même pour les multiples aspects de maintenance et de gestion, ce qui accroît notablement les variétés de protocoles à mettre en œuvre.

Page 12: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 12

Le plan usagerLe plan usager

Transport de l ’information

Couches basses :

Modulation

Accès au médium

Couches moyennes :

Gestion circuits

Fiabilisation de base

Fragmentation

Couches hautes :

Gestion sessions

Connexions applicatives

Présentation de base

Page 13: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 13

Le plan gestionLe plan gestion

Qualité de Service

Fiabilité

Priorités

Débits

Synchronisations

Sécurité

Authentification

Confidentialité

Tunneling

Page 14: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 14

Le plan ContrôleLe plan Contrôle

Routage

Choix des algorithmes

Équilibrage

Optimisation

Fonctionnement

Signalisation

Surveillance

Mécanismes de repli

Trafic

Contrat usager

Imputations

Suivi consommation

Page 15: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

A . T . M . PrésentationA . T . M .

Présentation

Jean-Claude KOCH

Page 16: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 16

Aspects Techniques:

Commutation de "paquets" de taille fixe et réduite :

les CELLULES (53 Octets : 5 d’entête + 48 de charge)

Multiplexage temporel asynchrone indépendant du débit du canal

Mode connecté (chemin virtuel)

Haut débit (jusqu'à 155 millions de bit/s sur paire torsadée)

Applications:

Mode de transfert universel

WAN et interconnexion de LAN (MAN)

Voix, données, images

A T MA T M

Page 17: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 17

Examen et rejet de la commutation de circuit : débit fixe pas souple

Examen et rejet de la commutation de paquets : non isochrone

Choix de la commutation de cellules :Simplicité (longueur fixe) : émulation de circuit isochrone possible

Flexibilité : connexion virtuelle multiplexable, débit adaptable

Allègement des protocoles (fiabilité des lignes)Simplification du traitement des erreurs et du contrôle de flux

(perte de cellule acceptée)

Asynchronisme : adaptation aux émissions sporadiques

Fusion de deux démarches (1982 - 1988)ATD Asynchronous Time Division (CNET, projet européen RACE)

FPS Fast Packet Switching (Bellcore, ATT, IBM)Proposition US : 64 octets

Proposition Europe : 32 octets => Choix de 48 octets (charge)

ATM FORUM assure les spécifications (1991)

Historique ATM Historique ATM

Page 18: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 18

Les Multiplexages STM / ATMLes Multiplexages STM / ATM

TRAME

1 23 31 3029

ATM = Asynchronous Temporal Multiplexer(Multiplexage Statistique)

TRAME

1 2 3 313029

STM = Synchronous Temporel Multiplexer

29 3

Page 19: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 19

En tête de cellules réduit (5 octets)Identification de la connexion logiqueMécanisme de détection d'erreur dans l'entêteFonctions de maintenanceContrôle de flux élémentaire (autorisation suppression cellule si congestion)

Routage en mode Connecté : Établissement d'une connexion logique avec réservation des ressources

Universalité du réseau :Nombreux niveau de Qualités de Services

Simplification des protocoles :Pas de protection contre les erreurs sur les données ni contrôle de flux. (Report en couches supérieures si nécessaire)

Partage statistique optimal des ressources :Allocation dynamique de la bande passante.

Haut débit : Jusqu’à 2 Gbps sur fibre optique

Principales caractéristiquesPrincipales caractéristiques

Page 20: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 20

Temps de transferts comparésTemps de transferts comparés

3

2

1

4

TtTe

Tp

T1

3

2

1

4

T2

Te : temps émission paquetTp : temps de propagationTt : temps de transit commutateurT1 : temps de transfert paquetT2 : temps de transfert cellule

Mode «PAQUET»

Mode «CELLULE»

Exemple de temps comparés avec 3 segments et 4 nœuds

Page 21: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 21

Architecture ATMArchitecture ATM

physique

ATM

AAL

Couchessupérieures

physique

ATM

AAL

Couchessupérieures

physique

ATM

physique

ATM

A

B

A Délimitation unités de données, Détection d ’erreurs (entête)Commutation cellule

B Segmentation, ré-assemblage,Traitement d ’erreurs (pertes de cellules)

Page 22: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 22

Composée de 2 niveaux entre les couches "Utilisateurs" et la couche de transmission ATM

Couche AAL : Atm Adaptation LayerCouche AAL : Atm Adaptation Layer

Sur ATM : SAR (Segmentation And Reassembly)

Indépendante des services. Segmentation en cellule (numérotation et

bourrage ) et réassemblage.

Niveau supérieur : CS (Convergence Sublayer)

Synchronisation de bout en bout selon prestations demandées.

Classes de services/ classes de débits

AAL1 : émulation de circuit : Isochrone débit fixe : Voix

AAL2 : émulation de circuit : Isochrone débit variable : Vidéo compressée

AAL3 : émulation de paquet : Débit variable : Données

AAL4 : émulation de paquet : Débit sporadique

AAL5 : Aléatoire

Page 23: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 23

Répartition des classes de débitsRépartition des classes de débits

CBR : émulation de circuit : Isochrone débit fixe

VBR-rt : émulation de circuit : Isochrone débit variable

VBR-nrt : émulation de paquet : Débit variable

ABR : émulation de paquet : Débit sporadique

UBR : Aléatoire

A.B.R.

V.B.R.

C.B.R.

U.B.R.

Page 24: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 24

La relation classes SERVICES / classes DÉBITSLa relation classes SERVICES / classes DÉBITS

FONCTIONALITÉS

CBR VBR-rt* VBR-nrt*

oui non

variable

connecté

AAL5

isochronisme fiabilité

ABR UBR

Au choix

Utilisation

Non connecté

AAL4AAL3AAL1 AAL2 AAL

Contraintes

Interco.réseaux

Voix/videocompressée

Voix/videointeractive

fixe

Mode

Débits

Isochronisme

* rt = Real Time (Temps réel) - nrt = Not Real Time

Internetweb

Transfert données

CLASSES DÉBIT

Page 25: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

Le RELAIS de TRAMESPrésentation

Le RELAIS de TRAMESPrésentation

Jean-Claude KOCH

Page 26: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 26

Concept de base :

Simplification des protocoles au niveau des nœuds en minimisant les

contrôles et en portant le routage au niveau 2.

Dans les nœuds (Noyau, assimilable à couche MAC)

Vérification par FCS, et élimination si erreur (Pas de reprise)

Routage par lien virtuel au niveau 2

Dans les extrémités (EOP, Elements Of Procedure)

Acquittements et reprises

Contrôle de flux de bout en bout

RELAIS de TRAME(Frame Relay)

RELAIS de TRAME(Frame Relay)

Page 27: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 27

RELAIS de TRAMEArchitecture

RELAIS de TRAMEArchitecture

A Délimitation unités de données, Détection d ’erreurs Routage par liens virtuels

B AcquittementsTraitement d ’erreurs (reprises)Contrôle de flux

B

physique

Noyau

EOP

physique

Noyau

physique

Noyau

A

physique

Noyau

EOPLiaison Liaison

Page 28: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 28

Souscription d ’un contrat :

De «Débit Moyen Garanti» et «Débit Maximum Autorisé»

(CIR - Committed Information Rate)

Respect du contrat par :

Transmission de toutes les trames comprises dans le «débit moyen

garanti»  

Destruction éventuelle si engorgement des trames au dessus de ce débit et

d ’une valeur maximale autorisée

Destruction systématiques des trames au dessus de ce maximum autorisé.

Si constat d ’une congestion dans un nœud :

Signalement à l ’ensemble des nœuds du circuit

Destruction de toutes les trames au dessus du débit garanti

Contrôle de fluxContrôle de flux

Page 29: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 29

Contrôle de Congestion (Suite)Contrôle de Congestion (Suite)

DMGDMG

DMADMA

DÉBIT

TEMPS

Trames supprimées si engorgement

Trames systématiquement supprimées

Page 30: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 30

Interconnexions longues distance de réseaux locaux

Jusqu ’à 2.048 kbps

Trames de 4096 octets maximum

Bien adapté aux réseaux virtuels

Cohabitation facile avec autres réseaux

Évite l ’encapsulation IP :

niveau 3

niveau 2

IP IP

Relais de Trame

X25 X25

LAP-B

IP IP

Au lieu de (exemple X25)

Utilisation du Relais de TramesUtilisation du Relais de Trames

Page 31: RSX101 Réseaux et Télécommunications Diaporama séance 12 Les Réseaux Haut Débit Révision AJean-Claude KOCH

RSX101 - Réseaux & Télécommunication - JCK 31

Ces deux types de réseaux seront étudiés plus en détail

dans une autre U.E.

Seuls les principes de base seront à retenir ici, pour une

meilleure compréhension de certaines évocations dans les

chapitres suivants, et une préparation à l’étude plus

approfondie de l’évolution des réseaux