Chapitre 2

Les réseaux à commutation

Réseaux d’entreprises

Les réseaux à commutation

Dr. Ismehene CHAHBI

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Introduction

• La commutation est le processus d’acheminement des données àtravers un réseau point à point.

• Elle est essentielle pour permettre les communications entre lesutilisateurs.

• 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.- Soit, pour les N stations, N(N – 1) liens.

• En comptant de cette manière, on commet l’erreur de compterdeux 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 :

Nombre de liens = N(N-1) / 2 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 decommutation.

• Ces nœuds de commutation sont chargés d’acheminer dans labonne direction les informations qu’ils reçoivent.

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Réseaux à commutation

• Les réseaux à commutation permettent à toutéquipement informatique connecté de communiqueravec tout autre équipement à travers un réseau.

• Ils assurent une connectivité totale.

=> la topologie logique, vue du côté des utilisateurs,=> la topologie logique, vue du côté des utilisateurs,est différente de la topologie physique réelle.

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Les techniques de commutation

• On distingue trois types principaux decommutation :

• Commutation de circuits

- Réseaux téléphoniques- Réseaux téléphoniques

• Commutation de messages

- eMail

• Commutation de paquets

- Internet

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Commutation de circuit

• Établissement d’un lien physique entre 2 ETTD parjuxtaposition de différents supports physiques.

• La mise en relation est réalisé par les commutateursintermédiaires avant la transmission de données.intermédiaires avant la transmission de données.

• Le circuit est dédié à une seule communication.

• Transmission d’un signal analogique ou d’un fluxcontinu de bits.

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Commutation de circuit

• Utilisée dans les réseaux téléphoniques.

- Durée de l’établissement est petite parrapport à la conversation.

- Qualité et délai de transmission constants.- Qualité et délai de transmission constants.

- Pas de stockage des informationscommuniquées dans le réseau.

• Mal adaptée aux réseaux informatiques.

- Courts échanges de données avec de longuespauses.

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Commutation de messages

• Message : bloc de données (exp : fichier,émail).

• Transmission : Store and Forward

-Le message est envoyé au nœud suivant que-Le message est envoyé au nœud suivant quelorsqu’il est complètement et correctementreçu par le nœud courant.

• Aucun chemin physique n’est établi entre lasource et le destinataire.

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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• Le commutateur stocke le message jusqu’à ce qu’ilpuisse établir une connexion avec le prochaincommutateur ou le destinataire.

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Commutation de messages

• Temps de transit dépend de la taille du message, dela taille du réseau et du trafic.

� Avantages

- Utilisation économique des lignes de transmission.

- Transfert même si le destinataire est déconnecté.- 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.

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Commutation de messagesCommutation de messages vs. Commutation de circuits

• Les réseaux à commutation de messagesassurent, par rapport à la commutation decircuits :

- un dimensionnement des réseaux inférieur

- le changement de format des messages,

- l’adaptation des débits et éventuellement desprotocoles.

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Commutation de paquets

• Base des réseaux informatiques modernes.

• Paquet : petit bloc de données .

• Apparue pour résoudre les problèmes de la commutation demessages (attente non négligeable de transfert de messages).

• Elle consiste à découper le message en petits blocs auxquelssont associées des informations sur l’émetteur et lesont associées des informations sur l’émetteur et ledestinataire.

• On distingue des paquets :

- ATM (Asynchronous Transfer Mode) : paquets très petits detaille fixe.

- IP (Internet Protocol) : paquets de longueur variable.

- Ethernet : paquets de longueur variable mais différents deceux de type ATM ou IP.

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Commutation de paquets

• Format du paquet IP :

• Format du paquet Ethernet :

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Commutation de paquets

• Contrairement à la commutation de messages, il n’ya pas de stockage d’informations dans les nœudsintermédiaires.

�Principe

• La source découpe le message à transmettre enpaquets et les transmet l’un après l’autre de manièrepaquets et les transmet l’un après l’autre de manièreindépendante.

• Un commutateur transmet un paquet reçu dès quepossible sans attendre les prochains paquets.

- le séquencement des informations n’est plus garanti

• Le destinataire réordonnance et réassemble lespaquets reçus pour obtenir le message initial.

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Commutation de paquets

�Principe de la commutation de paquets

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Commutation de paquets

�Rapidité de la commutation par paquets

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Commutation de paquets

� Avantages

• Optimiser au maximum l’utilisation des liens.

• La petite taille des paquets évite demonopoliser la ligne.monopoliser la ligne.

• Reprise sur erreur plus simple.

� Inconvénients

• Délai de transfert variable.

• Pertes de paquets possibles (reprise surl’ensemble du message).

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Commutation de paquetsCommutation de paquets vs. Commutation de circuits

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Types de commutation de paquets

• La commutation de paquets décline deux modesd’acheminement possibles :

1) Le mode datagramme ou non connecté : est le mode naturelde la commutation de paquets.

2) Le mode orienté connexion ou plus simplement mode2) Le mode orienté connexion ou plus simplement modeconnecté. Il porte aussi le nom de circuit virtuel (CV).

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Types de commutation de paquetsLe mode non connecté « Datagramme »

• Les paquets transitent dans le réseau indépendamment lesuns des autres.

- Chaque paquet d’un même message peut emprunter unchemin différent des autres.

• Aucune réservation de ressources n’est effectuée• Aucune réservation de ressources n’est effectuéepréalablement à tout envoi de données.

- En cas de surcharge du réseau, des blocs d’informationspeuvent être perdus.

• Les paquets arrivent chez le destinataire sans aucune garantiede séquencement.

- A l’arrivée, il faut réordonner les paquets du message car despaquets peuvent aller plus vite que d’autres.

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Types de commutation de paquetsLe mode connecté « Circuit virtuel »

• Connexion avec un chemin fixe à travers le réseau.

• Évite de prendre la décision d’acheminement pour chaquepaquet.

• Un paquet contient l’identificateur du circuit virtuel mais pasles adresses source et destinataire.

• Tous les paquets d’un même message suivent le mêmechemin défini pour chaque message.

=>le séquencement des informations est garanti.

• Lorsque l’échange est terminé, une phase de déconnexionlibère les ressources.

• Le circuit virtuel peut être utilisé par d’autres paquets en casde silence.

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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 NonAllocation 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

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Commutation de cellules

• Une cellule est un paquet particulier dont la taille est toujoursfixée 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 modeconnecté.connecté.

- Un chemin virtuel est établi par lequel passeront toutes lescellules.

• Cette technique mixe la commutation de circuits et lacommutation de paquets de taille fixe.

- Ce qui permet de simplifier le travail des commutateurs pouratteindre des débits plus élevés.

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Commutation de cellules

• Format du paquet ATM

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FIN

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