Type de commutation
La commutation est la manière de faire passer l’information de l’émetteur au récepteur. Il existe différentes types de commutation :
Commutation de circuits
Commutation de paquets
Commutation de message
Commutation de cellules
Commutation de circuit C’est la commutation la plus ancienne. Elle est utilisée par le RTC (Réseau Téléphonique Commuté) et le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Service). Son principe est de créer un circuit physique reliant les deux extrémités lors de l’établissement de la connexion. Le transfert de données ne peut être effectué qu’après l’établissement de la totalité de la ligne 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 en mode connecté où on distingue trois étapes :
– Etablissement de la connexion
– Transfert de l’information
– Libération de la connexion
Elle est plutôt adaptée au transport de la voix. Son principal inconvénient réside dans le fait que le circuit est occupé pendant la communication, qu’il soit utilisé ou non.
Commutation de messages Dans la commutation de message, il n’y a pas de réservation de ressource. Ainsi, les messages qui arrivent dans le nœud de commutation sont traités selon leur ordre d’arrivée. 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. L’avantage de cette technique est une meilleure utilisation des ressources puisqu’il n’y a pas de réservation.
Commutation de paquets Dans la commutation de paquet, l’information à transmettre est découpée en paquets. Ce sont ces paquets qui sont transportés de point en point à l’autre extrémité du réseau. Le récepteur doit donc être capable de réassembler tous ces paquets dans l’ordre. Avec la commutation de paquet, on peut commencer à transmettre un paquet pendant qu’on reçoit un autre paquet du même message, le temps d’émission est réduit du fait de la limitation de la taille du paquet. Ainsi, il y a une meilleure gestion de la file d’attente et un meilleur multiplexage des données. Elle est généralement utilisée sur les réseaux locaux, internet, Frame Relay et GPRS (General Packet Radio Service). La commutation de paquets est adaptée au transport des données.
Commutation de cellules C’est la commutation utilisée par ATM (Asynchronous Transfer Mode). La commutation de cellules est un mélange de la commutation de circuits et de la commutation de paquets. Le temps de commutation est très faible par rapport au temps de propagation du signal. Elle permet d’introduire des notions de qualité de service. La commutation de cellules est utilisée principalement sur les liens d’interconnexion ou dans des applications multimédia.
La couche transport
Une fois la session établie, les données doivent être envoyées. La couche transport se charge de préparer les données à l’envoi. Elle n’est pas responsable du transport des données proprement dit, mais elle y contribue. En fait, ce sont les quatre dernières couches (transport, réseau, liaison de données et physique) qui toutes ensemble réalisent le transport des données. Cependant, chaque couche se spécialise, la couche transport divise les données en plusieurs segments (ou séquence) et les réunit dans la couche transport de l’hôte récepteur. Cette couche permet de choisir, en fonction des contraintes de communication, la meilleure façon d’envoyer une information. La couche transport modifie également l’entête des données en y ajoutant plusieurs informations, parmi lesquelles les numéros de ports de la source et de la destination. Elle assure alors la connexion de bout en bout, la fiabilité et le contrôle des transmissions. Les PDU traitées dans cette couche sont appelées segment. TCP (Transmission Control Protocol) et UDP (User Datagram Protocol) sont les protocoles les plus utilisés dans cette couche.
Intérêts et Inconvénients du Frame Relay
Frame Relay ne réalise pas de détection d’erreurs, ce qui procure bien plus de bande passante pour les données et une vitesse de traitement supérieure à X.25. Il est aussi indépendant des protocoles : il accepte les données des protocoles différents. De plus, Frame Relay s’appuie sur des circuits entièrement numériques, ce qui réduit le risque d’erreurs et offre d’excellents débits de transmission. Un autre avantage du Relais de Trames est l’introduction d’une signalisation séparée du transport de données. Frame Relay permet de résoudre des problèmes de communications que d’autres protocoles ne pouvaient pas traiter :
– le besoin accru de vitesses plus élevées,
– la nécessité de bénéficier d’une bande passante plus efficace,
– en particulier pour fluidifier le trafic, la prolifération d’équipements de réseau « intelligents » qui réduisent le traitement des protocoles de bas niveau, et le besoin d’interconnecter des réseaux locaux (LAN) et réseaux étendus (WAN).
Le FR est une technologie qui permet de remplacer les liaisons louées par un « nuage » FR mutualisé entre de nombreux clients.
Origine de l’IP
L’internet Protocol est issu des recherches menées par le département de Défense américain pendant la guerre froide, dans les années 1960, mais il n’a été standardisé qu’en 1982 [12]. Le principal intérêt du protocole IP est son adoption quasi universelle. Les différents réseaux sont interconnectés par des passerelles (les routeurs), ce qui permet à un paquet d’emprunter plusieurs chemins différents pour atteindre sa destination. Aujourd’hui, c’est fort heureusement pour des motifs bien plus agréables qu’on utilise IP : en effet, le réseau des réseaux, Internet, repose sur lui.
Problèmes des protocoles de routages internes
Les protocoles de routage interne utilisent toujours le plus court chemin pour expédier le trafic. Malgré le fait que l’approche du plus court chemin conserve les ressources du réseau et bien qu’elle soit très simple à appliquer aux grands réseaux, elle ne fait pas toujours la meilleure utilisation de ces ressources et peut également introduire les problèmes suivants :
– Les plus courts chemins des différentes sources peuvent se superposer sur certains liens provoquant ainsi la congestion de ces liens,
– Le trafic d’une source à un destinataire peut dépasser la capacité d’un lien alors qu’un autre chemin légèrement plus long reste sous-utilisé.
A part cela, il existe d’autres limitations. L’utilisation de MPLS, de sa capacité d’acheminer le trafic à travers des chemins explicites et de la flexibilité de gestion du trafic qu’il apporte permet d’éviter ces limitations.
Fonction de découverte de la topologie
Cette fonction permet à tous les routeurs d’avoir une vision actualisée de la topologie TE et en particulier de la bande passante réservable sur les liens. Cette fonction est assurée par un protocole IGP-TE. La topologie TE est enregistrée par chaque routeur du réseau dans une base de données TE appelée TED (TE Database), qui enregistre pour chaque lien du réseau les paramètres TE comme : la bande passante maximale, la bande passante maximale réservable et d’autres métriques.
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Table des matières
ABREVIATIONS
INTRODUCTION GENERALE
CH I : LE CONCEPT RESEAU
1.1 Introduction
1.2 Type de commutation
1.2.1 Commutation de circuit
1.2.2 Commutation de messages
1.2.3 Commutation de paquets
1.2.4 Commutation de cellules
1.3 Modes de connexion
1.3.1 Mode connecté
1.3.2 Mode non connecté
1.4 Modèle OSI
1.4.1 Principe
1.4.2 La couche application
1.4.3 La couche présentation
1.4.4 La couche session
1.4.5 La couche transport
1.4.6 La couche réseau
1.4.7 La couche liaison de données
1.4.8 La couche physique
1.5 Réseaux de la couche 2
1.5.1 Ethernet
1.5.2 Frame Relay (FR) ou Relais de trame
1.5.3 ATM
1.6 Réseau de la couche 3
1.6.1 Origine de l’IP
1.6.2 Fonctionnement de IP
1.6.3 Avantages d’IP
1.6.4 Inconvénients de IP
1.7 Conclusion
CH II : LA TECHNOLOGIE MPLS
2.1 Introduction
2.2 Concept du MPLS
2.2.1 Historique
2.2.2 Définition
2.2.3 Architecture
2.2.4 Structure fonctionnelle de MPLS
2.3 Label
2.3.1 Définition
2.3.2 Entête MPLS
2.3.3 Encapsulation entête MPLS
2.4 Principe de fonctionnement
2.4.1 Principe général
2.4.2 Protocoles de routage interne IGP
2.4.3 Mécanismes de commutation
2.5 QoS
2.5.1 Définition
2.5.2 Paramètres de QoS
2.5.3 Classes de services
2.6 Implémentation de la QoS
2.6.1 Surdimensionnement des réseaux
2.6.2 Modèle IntServ (Integrated Service)
2.6.3 Modèle DiffServ (Differentiated Service)
2.7 Conclusion
CH III : LES ATOUTS DE MPLS
3.1 Introduction
3.2 Traffic Engineering (TE)
3.2.1 Problèmes des protocoles de routages internes
3.2.2 IP-TE
3.2.3 MPLS-TE
3.3 VPN
3.3.1 Définition
3.3.2 VPN MPLS
3.3.3 Intérêts d’un VPN
3.4 Utilisations de MPLS
3.4.1 NGN
3.4.2 GMPLS
3.4.3 Implémentation de IPv6
3.5 Conclusion
CH IV : SIMULATION
4.1 Introduction
4.2 Outils de Simulation
4.2.1 Présentation de GNS3
4.2.2 Présentation de Dynamips et Dynagen
4.3 Présentation de l’architecture
4.3.1 Routeur utilisé
4.3.2 Adressage du réseau
4.3.3 Architecture
4.4 Simulation d’un réseau classique IP
4.4.1 Configuration du réseau
4.4.2 Test et Résultats
4.5 Simulation d’un MPLS-DiffServ-TE
4.5.1 MPLS-DiffServ
4.5.2 MPLS-TE
4.5.3 Résultats et vérification
4.6 Simulation d’un VPN MPLS
4.6.1 Architecture de la simulation
4.6.2 Protocoles utilisés
4.6.3 Méthodologie
4.6.4 Résultat et vérification
4.7 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
ANNEXE
ANNEXE 1 : ROUTAGE IP
ANNEXE 2 : ALGORITHME DE DIJKSTRA
ANNEXE 3 : EXTRAIT DE CONFIGURATION D’UN RESEAU IP
ANNEXE 4 : CONFIGURATION D’UN RESEAU MPLS
ANNEXE 5 : EXTRAIT DE CONFIGURATION DE VPN MPLS
ANNEXE 6: PRESENTATION DE IPERF
BIBLIOGRAPHIE
PAGE DE RENSEIGNEMENTS
RESUME
ABSTRACT
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