1: Introduction1 Sommaire Objectifs : r Avoir une vue densemble du réseau r Les détails viendront...

1: Introduction 1

Sommaire

Objectifs :

Avoir une vue d’ensemble du réseau

Les détails viendront plus tard !

Approche : descriptive introduit Internet

comme un exemple de réseau

Survol du cours :

Internet ?

Protocole ?

Bordure du réseau

Cœur du réseau

Réseaux d’accès, médiums physiques

Performances : pertes, délais

Couches protocolaires, modèles de service

Dorsale, ISP

Réseaux ATM

1: Introduction 2

Qu’est ce qu’Internet ?

Les composants Des millions de machines

interconnectées… PCs, stations de travail, serveurs PDAs, téléphones, grille-pain (!)

…exécutant des applications réseaux

Protocoles : contrôle de l'émission et de la réception des infos TCP, IP, HTTP, FTP…

Liens de communication : fibre optique, cuivre, radio, satellite…

Routeurs : transfèrent des paquets de données dans le réseau

ISP local

RéseauD’entreprise

ISP régional

routeur Station

serveurmobileHôtes

1: Introduction 3


Les composants

Commutation de paquets Partage des ressources

Internet = réseau de réseaux Contraintes : IP + conventions

de nommage et d'adressage

Topologie : hiérarchique (ISPs…)

Contraste entre Internet et intranets privés

ISP local


ISP régional

routeur Station

serveurmobile

1: Introduction 4


Les composants Standards Internet

Développés par l'IETF : Internet Engineering Task Force

Documents = RFC : Request For Comments

• Au départ pour résoudre les problèmes d'architecture du précurseur d'Internet

• Aujourd'hui : considérées comme des standards

• Documents techniques et détaillés définissant les protocoles tels que HTTP, TCP, IP…

• + de 2000 RFCs

ISP local


ISP régional

routeur Station

serveurmobile

1: Introduction 5


Les services L’infrastructure de

communication rend possibles les applications distribuées :

Login distant, transfert de fichiers, streaming audio et vidéo, visioconférences, WWW, e-mail, jeux en réseau, e-commerce, bases de données, vote, …

Pourquoi le Web fonctionne-t-il sur ce réseau ?

• Seul réseau à commutation de paquets permettant d'interconnecter autant de machines

• Nombre de machines connectées ?

1: Introduction 6


Les services Services de communication

offerts : Sans connexion Orientés connexion Chaque application utilise l'un de

ces services

Pas de garantie en terme de délais … même en payant !

Internet = infrastructure sur laquelle de nouvelles applications sont constamment inventées et déployées

Cyberspace [Gibson]:“a consensual hallucination experienced daily by

billions of operators, in every nation, ...."

1: Introduction 7

Voilà !

Description d'Internet Composants (hardware / software) Services fournis aux applications distribuées

Des questions ?

1: Introduction 8

Liens utiles

http://www.ietf.org IETF

http://www.isoc.org Internet Society

http://www.w3.org World Wide Web Consortium

http://www.ieee.org IEEE (Institute of Electrical and Electronics

Engineers) http://www.acm.org

ACM (Association for Computing Machinery)

1: Introduction 9

Qu’est ce qu’un protocole ?Les humains utilisent des protocoles sans arrêt…

Protocoles humains : “Quelle heure est-il ?”

“J’ai une question”

… Messages spécifiques émis

… Actions spécifiques accomplies après réception de messages ou d'événements particuliers

Bonjour

Bonjour

Quelle heureest-il ?

2:00

1: Introduction 10

Qu’est ce qu’un protocole ?Protocoles réseau : Relient des machines

Toutes les communications sur Internet sont gouvernées par des protocoles

Les machines qui communiquent doivent utiliser le même protocole

Connexion TCP req.

Connection TCPréponse.

<file>

1: Introduction 11

Qu’est ce qu’un protocole ?Protocoles de réseau :

Dans les routeurs : déterminent le chemin d'un paquet de la source à la destination

Au niveau physique : contrôlent le flot de bits sur le support entre 2 machines

Protocoles de contrôle de congestion : contrôlent le débit d'émission des paquets transmis

Protocole HTTP …

Les protocoles définissent le format, l’ordre des messages émis et reçus entre les

entités réseaux, ainsi que les réactions à ces messages et aux événements

1: Introduction 12

Qu’est ce qu’un protocole?Un protocole humain et un protocole réseau:

Bonjour

Bonjour

Quelle heureEst-il ?

2:00

Connexion TCP req.

Connection TCPréponse.Get http://gaia.cs.umass.edu/index.htm

<file>temps

1: Introduction 13

Précisions sur l’architecture du réseau : Description de "haut niveau"

Bordure du réseau: Applications et hôtes

Cœur du réseau: Routeurs Réseau de réseaux

Réseaux d’accès, liens physiques : Liens de communication ISP (Internet Service Provider)

• Réseau permettant aux terminaux de ce connecter à Internet

1: Introduction 14

Bordure du réseau : Terminaux (hôtes):

"hébergent" et exécutent des applications

Ex : WWW, email, remote login, FTP… au “bord du réseau” PC, station, appareil photo, PDA, Web

TV…

Modèle peer-peer : Interaction symétrique entre les

hôtes Ex : visioconférence

Modèle client/serveur Le client demande (requiert), le

serveur fournit un service Ex : WWW client (browser)/ serveur

email client/serveur

1: Introduction 15

Bordure du réseau :

Modèle client/serveur La plupart des applications

fonctionnent selon ce modèle

Applications C/S distribuées (par définition !)

Interaction entre le client et le serveur par l'échange de messages

1: Introduction 16

Bordure du réseau : Du point de vue des hôtes :

routeursliens….

… qui permettent de transporter les messages entre les deux applications communicantes

Quelles sont les caractéristiques des services de transport proposés ?

Boîtes noires

1: Introduction 17

Bordure du réseau : services

2 types de services de transport fournis par Internet (et, plus généralement, les réseaux TCP/IP) :

Service orienté connexion

Service sans connexion

Lors de la création d'une application Internet, le développeur doit choisir l'un de ces services.

1: Introduction 18

Bordure du réseau : service en mode connecté

Objectif : Transfert de données entre terminaux

Handshake : établissement de la connexion avant le transfert de données Échange de messages de contrôle

• Comme dans les protocoles humains Pourquoi orienté connection ?

• Seuls les hôtes connaissent cette connexion, les routeurs l'ignorent

• Allocation des ressources et définition d’états dans les deux hôtes

TCP - Transmission Control Protocol Service en mode connecté sur Internet

1: Introduction 19

FlashbackProtocoles réseau : Relient des machines

Toutes les communications sur Internet sont gouvernées par des protocoles

Les machines qui communiquent doivent utiliser le même protocole

Connexion TCP req.

Connection TCPréponse.

<file>

1: Introduction 20


Service TCP [RFC 793]

3-way handshake

Transfert de données fiable transmission de tous les flots d'octets sans erreur et dans

l’ordre acquittements et retransmissions

Contrôle de flot: L’émetteur ne submerge pas le récepteur : adaptation du

débit d'émission

Contrôle de congestion : Pour éviter de saturer les buffers des routeurs L’émetteur réduit son débit d’émission quand le réseau est

congestionné Alerte pour les hôtes : plus d'acquittement des données

1: Introduction 21


Transport fiable, contrôle de flux et de congestion non obligatoires dans un service orienté connexion

Service orienté connexion : handshake TCP = service de transport en mode connecté d'Internet

• fournit des fonctionnalités supplémentaires

Au niveau de l'application :

Connaissance des services fournis

Aucune idée de la façon dont ce service est fourni• Architecture en couches

1: Introduction 22

Bordure du réseau : service en mode non connecté

Objectif : Transfert de données entre terminaux L’objectif ne change pas

Service en mode non connecté sur Internet = UDP - User Datagram Protocol [RFC 768]

Pas d'établissement de connexion• Données émises immédiatement

Transfert de données non fiable• Pas d'acquittement : on ignore si les paquets sont arrivés ou non

Pas de contrôle de flux• Pas de limitation du débit d'émission

Pas de contrôle de congestion• Pas de limitation du débit d'émission

1: Introduction 23

Bordure de réseau : service en mode non connecté

Applications utilisant TCP : HTTP (WWW) FTP (transfert de fichiers) Telnet (login distant) SMTP (email)

Applications utilisant UDP : Streaming d'audio et de vidéo Visioconférence Téléphonie sur Internet

1: Introduction 24






1: Introduction 25

Cœur du réseau Ensemble de routeurs interconnectés

Question fondamentale : Comment les données sont-elles transmises sur le réseau ?

Commutation de circuits : • Réservation des ressources :

circuit dédié pour chaque appel• Ex : réseau téléphonique

Commutation de paquets :• Les données sont transmises

dans le réseau en paquets• Pas de réservation des ressources• Pas de garanties

– Internet : Best-effort

Certains réseaux de télécommunications sont difficiles à classer : réseaux ATM

1: Introduction 26

Cœur du réseau : Commutation de Circuits Réservation de ressources de

bout-en-bout pour chaque «appel» Bande passante du lien,

capacité du lien Ressources dédiées :

sans partage Performances garanties (débit) Nécessite l’établissement de la

connexion• 1 connexion = 1 circuit

Les routeurs maintiennent un état de la connexion

Temps de transmission indépendant du nombre de liens (pas le temps de propagation !)

1: Introduction 27

Cœur du réseau : Commutation de CircuitsRessources réseau (bande

passante ) partitionnées Parties allouées aux appels

Ressources inutiles si elles ne sont pas utilisées par l’appel (pas de partage)

Division de la bande passante Division fréquentielle Division temporelle

= multiplexage

1: Introduction 28

Cœur du réseau : Commutation de Circuits Multiplexage

Division fréquentielle de la BP : FDMA

(Frequency-division Multiplexing)

Division temporelle de la BP : TDMA

(Time-Division Multiplexing)

1: Introduction 29

Exemple : Le réseau téléphonique commuté (RTC) CTP : Centre de Transit Principal CTS : Centre de Transit Secondaire CAA Commutateur à Autonomie

d’Acheminement CL : Commutateur Local

CTP ~10

CTS CTS ~50

Abonné Abonné Abonné ~30 M

Numérotation 0Z ABPQ MCDU104 abonnés/CL

CAA CAACAA

~1500numérique

CL CL ~6000

analogique

RNIS => numérique debout en bout

1: Introduction 30

La voix

Numérisation de la voix : codage MIC Voix = signal analogique Numérisation = échantillonnage + quantification +

codage• Intérêt de la numérisation : faible taux d’erreur, facilité

de multiplexage Spectre transmis : 4Khz

• Donc 8000 échantillons/seconde Quantifiés sur 256 niveaux de quantification

• Codés sur 8 bits La voix codée MIC génère un flux périodique d ’octets

: 1 octet/125 s

… et donc un débit de 64 Kbit/sMIC : Modulation par Impulsion Codée

1: Introduction 31

Codage MIC

01001100 ...

time

Echantillons

01001100 01001100

time

Echantillons

Echantillonnage

Quantification => bruit de quantification

Codage1octet/125s =

64Kbit/s

1: Introduction 32

Multiplexage temporel et commutation de circuits

Trame MIC : 32 time slots et 30 communications possibles

1: Introduction 33

Cœur du réseau : commutation de paquets

Internet = réseau à commutation de paquets par excellence

Commutation de circuits : inconvénients

N circuits = N communications simultanées Périodes de silence : circuits non utilisés

Gâchis de bande-passante Établissement des circuits et réservation de la BP de bout-en-bout

• Signalisation complexe pour coordonner le fonctionnement des routeurs le long du chemin

1: Introduction 34


Les protocoles applicatifs échangent des messagesLes messages contiennent tout ce que le concepteur du protocole souhaite Fonctions de contrôle ("Hi!" = handshake) Données (fichier ASCII)

Réseaux à commutation de paquets : messages longs divisés en paquets plus petits Les paquets traversent les liens de communication et

les routeurs

1: Introduction 35


Le flot de données est divisé en paquets Les paquets des utilisateurs A et B partagent

les ressources réseaux Chaque paquet utilise la bande passante totale Les ressources sont utilisées si nécessaire Chaque routeur possède des buffers

Chaque lien a un buffer d'entrée et un buffer de sortie

Partage de la bande passanteAllocation dédiée

Réservation de ressources

1: Introduction 36


Contention: Les ressources agrégées peuvent dépasser la capacité

congestion: Les paquets s ’amoncellent dans des files d’attentes et attendent l’accès aux ressources

store and forward: Les paquets se déplacent étape par étape Transmission sur un lien Attente du service

1: Introduction 37


A

B

C10 MbsEthernet

1.5 Mbs

45 Mbs

D E

multiplexage statistique

File d’attente de paquets

attendant l’accès au lien

1: Introduction 38


Commutation de paquets : Comportement store and forward

1: Introduction 39

Commutation de Paquets /Circuits

Lien 1 Mbit Chaque utilisateur:

100Kbps quand il est actif actif 10% du temps

Commutation de circuits 10 utilisateurs

Commutation de paquets Avec 35 utilisateurs,

probabilité > 10 active inférieure à .004

La Commutations de paquets permet à plus d’utilisateurs departager le réseau

N users

1 Mbps link

1: Introduction 40

Commutation de Paquets /Circuits

Intérêt pour les flots irréguliers (bursty) Partage de ressources Sans mise en place d’appel

Congestion excessive: délai et pertes de paquets protocoles nécessaires pour le transfert fiable

de données, contrôle de congestion Q : Comment provisionner un comportement

proche du mode circuit? Problème encore non résolu

Commutation de Paquets

1: Introduction 41

Commutation de Paquets : routage

Objectif : déplacer les paquets de la source à la destination Reseau datagramme:

• L’adresse de destination détermine à chaque pas le routage

• Les routes peuvent changer durant la session.

Réseau à circuit virtuel : Chaque paquet contient un tag (ou label) définissant le chemin à suivre,

• La route est fixée au début de la connexion• Chaque routeur doit garder une table d’état pour chaque

appel

1: Introduction 42






1: Introduction 43

Plan

Bordure du réseau Applications Terminaux Protocoles de transport de bout-en-bout

Cœur du réseau Routeurs Liens physiques

Délais et pertes dans les réseaux à commutation de paquets

Backbones Internet, NAPs et ISPs

1: Introduction 44

Réseaux d’accès et médiums physiques

Réseau d'accès :Lien(s) physique(s) connectant un terminal à son routeur de bordure = 1er routeur sur le chemin entre ce terminal et le terminal distant

Technologie des réseaux d'accès fortement liée à la technologie des médiums physiques

1: Introduction 45

Réseaux d’accèsComment connecter un terminal au routeur de bordure ?

3 catégories (cas général): Accès résidentiel

Terminal situé chez un particulier

Accès institutionnel Terminal appartenant à

une institution (par ex commerciale ou académique)

Réseau d’accès sans fil Terminal mobile

1: Introduction 46

Réseaux d’accès

Ces 3 catégories correspondent au cas général…Une entreprise peut se connecter au réseau par des technologies d'accès dites résidentielles !

A prendre en compte : Bande passante (bits

par seconde)? Partagée ou dédiée?

1: Introduction 47

Accès résidentiel : accès point-à-point

Connexion d'un terminal "domestique" (PC, Web TV,…) au routeur de bordure

Accès résidentiel le plus courant :

- utilisation du réseau téléphonique (POTS : Plain Old Telephone System)

- via un modem

- pour appeler un ISP (Internet Service Provider)

1: Introduction 48


Accès par la ligne téléphonique via un modem : Conversion de la sortie numérique du PC

en un format analogique pour la transmission sur la ligne téléphonique

Le modem de l'ISP convertit le signal analogique en signal numérique pour le transmettre au premier routeur de l'ISP

Réseau d'accès = liaison point-à-point avec un routeur de bordure

Lien point-à-point = paire torsadée ordinaire Débit : jusqu'à 56 Kbps (en théorie…)

1: Introduction 49


RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) :

Transmission des données numériques (pas de conversion analogique/numérique/analogique) par des lignes téléphoniques RNIS

Accès plus rapide : jusqu’à 128 Kbps

Accès par modem et RNIS bande étroite : largement déployés

2 nouvelles technologies : ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) HFC (Hybrid Fiber Coaxial Cable)

1: Introduction 50


ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line Conceptuellement similaire aux

modems : utilisation des lignes téléphoniques (paires torsadées) existantes

Débit : jusqu'à 8 Mbps du routeur de l'ISP vers le terminal

Jusqu'à 1 Mbps du termial vers le routeur

Asymétrie dans la vitesse d'accès

Hypothèse : l'utilisateur consomme plus d'information qu'il n'en produit

1: Introduction 51


ADSL : Multiplexage fréquentiel : le

lien de communication entre l'ISP et le terminal est divisé en 3 bandes de fréquences disjointes Canal descendant à grande

vitesse : bande 50 kHz – 1 MHz Canal montant à vitesse moyenne

: bande 4 kHz – 50 kHz Canal téléphonique bidirectionnel

ordinaire : bande 0 – 4 kHZ Possibilité de téléphoner tout

en surfant sur le Web (impossible avec les modems standards)

1: Introduction 52


ADSL : La bande passante effective

(montante et descendante) dépend de plusieurs paramètres Distance entre les modems Degré d'interférence électrique

Sans interférence :- Débit descendant :8 Mbps si distance < 3 km2 Mbps si distance = 6 km- Débit montant : entre 16 Kbps et 1 Mbps

1: Introduction 53

Accès résidentiel : le câble ADSL, RNIS et modems utilisent

des lignes téléphoniques

HFC (Hybrid Fiber Coax) : extension du réseau câblé utilisé pour diffuser la TV par câble

Réseau de câbles et de fibres optiques connectant les résidences aux ISPs Fibre optique jusqu'à la jonction

de voisinage Câble coaxial pour atteindre les

maisons et les appartements individuels

1 jonction de voisinage couvre de 500 à 5000 maisons

1: Introduction 54

Accès résidentiel : le câble Besoin de modems = cable modems

(acheté ou loué)

En général, modem câble = périphérique externe connecté au PC par un port Ethernet 10-BaseT

Réseau HFP divisé en 2 canaux Voie descendante : jusqu’à 10Mbps Voie montante : jusqu'à 1 Mbps

1: Introduction 55

Accès résidentiel : le câble Le médium est partagé : les paquets

envoyés par le head parcourent tous les liens vers les maisons

Débit de chaque utilisateur < débit de la voie descendante s'ils reçoivent des vidéos différentes

La voie montante est également partagée : collisions

Problèmes : congestion, dimensionnement

ADSL : connexion point-à-point : BP dédiée (non partagée)

Câble : meilleure BP si le réseau est bien dimensionné

1: Introduction 56

Accès institutionnel : réseaux locaux LAN

Un réseau local (LAN) connecte des terminaux au routeur de cœur

Il existe plusieurs types de technologies LAN + courant dans les

institutions = Ethernet

1: Introduction 57

Accès institutionnel : réseaux locaux LAN

Ethernet : 10 Mbps, 100Mbps, Gigabit Ethernet

Utilisation de paires torsadées ou de câble coaxial pour connecter des terminaux à un routeur de bordure, chargé de router les paquets dont la destination est extérieure au LAN

Médium partagé (comme HFC) : partage de la BP entre les utilisateurs

+ récemment : Ethernet commuté Utilisation de plusieurs paires

torsadées ou câbles pour fournir toute la BP à différents utilisateurs simultanément

1: Introduction 58

Réseaux d’accès sans fil

Utilisation du spectre radio pour connecter un terminal mobile à une station de base Ex : PC portable, PDA

avec un modem sans fil La station de base est

connectée à un routeur de bordure du réseau

Un accès partagé sans fil connecte les terminaux au cœur de réseau

basestation

mobilehosts

router

1: Introduction 59

Réseaux d’accès sans fil

LANs sans fil: Le câble est remplacé

par le médium radio • e.g., Lucent Wavelan

10 Mbps

Boucle locale sans fil WLL (Wireless Local Loop) GPRS: extension du

GSM à la transmission de données

UMTS: Universal Mobile Transmission System

basestation

mobilehosts

router

1: Introduction 60

Médium physique

Étude des technologies des réseaux d'accès

Médiums physiques associés :

HFC : fibre optique + câble coaxial

Modems, RNIS, ADSL : paires de cuivre torsadées

Réseaux d'accès mobiles : spectre radio

1: Introduction 61

Médium physique Chaque bit voyage d'un terminal à un autre,

en traversant de nombreux liens et routeurs Suites d'émission/réception Pour chaque émission/réception, le bit est envoyé

par la propagation d'ondes électromagnétiques ou d'impulsions optiques à travers un médium physique

Le médium physique peut varier le long du chemin

Lien physique : Médiums guidés :

• Les signaux se propagent le long d'un médium solide : paire torsadée, câble coaxial, fibre optique

Médiums non guidés : • Les signaux se propagent dans un médium libre (par

ex l'atmosphère)

1: Introduction 62

Médium physique

Quel médium physique utiliser pour câbler un immeuble ? Paire torsadée, câble coaxial, fibre optique, … ? Quel médium fournit les meilleurs débits sur les plus

longues distances ?

Remarque : le coût du lien physique lui-même est souvent bien inférieur aux autres coûts, en particulier le coût d'installation de ce lien… Plusieurs médiums sont souvent installés

simultanément

1: Introduction 63

Médium physique : Paires torsadéesPaires torsadées Médium le moins cher et le plus couramment utilisé Utilisé depuis plus de 100 ans dans les réseaux téléphoniques Paires de fils de cuivre d'environ 1 mm d'épaisseur,

entrelacés afin de réduire les interférences électriques provenant des autres paires Plusieurs paires sont en général réunies dans un câble 1 paire = 1 lien de communication

Le débit dépend de l'épaisseur du fil et de la distance entre émetteur et récepteur

UTP (Unshielded Twisted Pair) couramment utilisée pour les LANs Catégorie 3 : fils téléphoniques classiques, Ethernet 10 Mbps Catégorie 5 : Ethernet 100Mbps jusqu'à quelques centaines de

mètres ; Meilleure isolation La paire torsadée a survécu à l'apparition de la fibre optique

(années 80)…

1: Introduction 64

Médium physique : câble coaxial

Câble coaxial : 2 conducteurs de cuivre concentriques Isolation et protection : plus hauts débits que les paires

torsadées Bande de base :

• Câble 50-ohm, 1 cm de diamètre, léger, flexible• Couramment utilisé dans les LANs• Flot de bits directement envoyé sur le câble, sans déplacer le signal

sur une autre bande de fréquences• un seul canal sur le câble

Large bande : • Câble 75-ohm, plus épais, plus lourd et plus rigide• Utilisé dans les systèmes de TV par câble• plusieurs canaux sur le câble

bidirectionel Application

10 Mbps Ethernet Câble résidentiel

1: Introduction 65

Médium physique : fibre optiqueFibre optique : Médium fin et flexible transmettant des impulsions lumineuses, chaque impulsion

représentant 1 bit Hauts débits :

Jusqu'à des dizaines ou centaines de Gbps 100 Mbps Ethernet Transmission point-à-point HD (ex : 5 Gps)

Non sensible aux interférences électromagnétiques Très faible atténuation du signal jusqu'à 100 km Très difficile à pirater Très faible taux d’erreurs Médium utilisé pour les liens sous-marins, les réseaux téléphoniques longue distance,

dans le backbone de l'Internet Coût élevé des équipements optiques : fibre optique peu utilisée dans les LANs ou

dans les réseaux d'accès résidentiels

1: Introduction 66

Médium physique : radio Signaux transmis dans le spectre

éléctromagnétique

Connectivité fournie à des utilisateurs mobiles

Bidirectionel

Caractéristiques du canal liées à l'environnement de propagation et à la distance parcourue

Perturbations dues à l’environnement réflexion (plusieurs chemins) obstruction par des objects (zones d'ombre) interférences

1: Introduction 67

Médium physique : radio

Types de liens radio :

Micro-ondes jusqu’à 45 Mbps

LAN (ex : waveLAN) Couverture : qques dizaines ou centaines de mètres 2 Mbps, 11 Mbps

Large accès (ex : cellular) CDPD, 10’s Kbps

1: Introduction 68

Médium physique : radioTypes de liens radio : Satellites

Relient des émetteurs/récepteurs micro-ondes terriens (stations de base)

Réception sur une bande de fréquences, régénération du signal par un répéteur et transmission sur une autre fréquence

Jusqu’à 50 Mbps/canal (ou plusieurs canaux avec des débits plus faibles)

Satellites géostationnaires• Restent toujours au-dessus du même point• Orbite située à 36000 km de la surface de la Terre• Délai de propagation de bout-en-bout = 250 ms• Débit : qques centaines de Mbps• Utilisés dans les réseaux téléphoniques et le backbone Internet

Satellites LEOs• Se déplacent par rapport à la surface de la Terre• Basse altitude• Plusieurs satellites pour assurer la couverture

1: Introduction 69

Plan





1: Introduction 70

Pertes et délais dans les réseaux à commutation de paquets

Les paquets subissent des délais

Quatre sources de délais à chaque étape le long du chemin entre la source et la destination

Délai nodal total

A

B

propagation

Délai de transmission

Traitementnodal File d'attente

1: Introduction 71

Délais dans les réseaux à commutation de paquets

Traitement nodal Analyse de l'en-tête et détermination de la file de sortie

(routage) Vérification des erreurs Dans les routeurs à grande vitesse : qques microsecondes max

File d’attente Temps d'attente avant la transmission sur le lien de sortie Dépend du niveau de congestion du routeur (nombre de

paquets dans la file) Ce délai est très variable (qques microsec à qques ms)

A

B

propagation

Délai de transmission

Traitementnodal File d'attente

1: Introduction 72

Délais dans les réseaux à commutation de paquets

Délai de Transmission : R = Bande passante (bps) L = taille des paquets (bits) Délai de transmission = L/R

Délai de Propagation : d = Longueur du lien s = vitesse de propagation

(~2x108 m/s à 3x108 m/s ) Dépend du médium physique

Délai de propagation = d/s

A

B

propagation

transmission

Traitementnodal File d’attente

Note : s et R sonttotalement différents !

1: Introduction 73

Delai d’attente

Le plus complexe (et intéressant !)

R = bande passante (bps) L = Taille des paquets (bits) = Taux d’arrivée des paquet

Intensité de trafic = L/R

L/R ~ 0 : Délai moyen d’attente faible L/R -> 1 : Les délais deviennent

importants L/R > 1 : entrée plus rapide que la sortie,

file instable

1: Introduction 74

Perte de paquets Les files d'attente ont une capacité limitée

Lorsque le buffer d'un routeur est plein, les nouveaux paquets qui arrivent sont rejetés, donc perdus Les paquets perdus peuvent être retransmis par

l'application ou par le protocole de transport

La proportion de paquets perdus augmente avec l'intensité du trafic

Les performances d'un nœud sont mesurées En terme de délai… … mais aussi en terme de probabilité de perte de paquets

1: Introduction 75

Délai de bout-en-bout

Jusqu'ici, délai nodal étudié

Délai de bout-en-bout = de la source à la destination

Si le réseau n'est pas congestionné et que les paquets traversent Q-1 routeurs : D end2end = Q (d proc + d trans + d proc)

1: Introduction 76

Plan





1: Introduction 77

Structure Internet : réseau de réseaux

Globalement hiérarchique ISP locaux

Se connectent aux ISPs régionaux

ISPs régionaux Se connectent aux NBPs

National/International Service providers (NSPs) = NBP (National Backbone

Provider) e.g. BBN/GTE, Sprint, AT&T, IBM,

UUNet Connectent les réseaux

ensemble de façon privée ou via un réseau public

Les NSPs doivent être connectés entre eux par des NAPs (Network Access Points)

NSP A

NSP B

NAP NAP

regional ISP

regional ISP

localISP

localISP

1: Introduction 78

NSP

Location de fibre optique à 45 Mbps entre les côtes est et ouest des US : $150 000/mois

$300 000/an pour que qu'un NAP le relie à d'autres NSPs

Un NSP gagne de l'argent grâce aux ISPs régionaux qui sont connectés à lui Montant dépend de la bande passante de la

connexion entre l'ISP et le NSP

1: Introduction 79

ISPs régionaux et locaux ISP régional

Réseau complexe de routeurs et de liens de transmission

Connecté à un NSP ou directement à un NAP Peut être connecté au backcone Internet en

plusieurs points Couvre ses frais grâce aux ISPs locaux

Les terminaux se connectent à un ISP local Universités, corporations , etc. N'importe qui peut devenir un ISP local !

1: Introduction 80

e.g. dorsale du réseau américain BBN/GTE

NBP

1: Introduction 81

Plan





1: Introduction1 Sommaire Objectifs : r Avoir une vue densemble du réseau r Les détails viendront...

Documents

Transcript of 1: Introduction1 Sommaire Objectifs : r Avoir une vue densemble du réseau r Les détails viendront...