Réseau Haut Débit. Le réseau ATM

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1 Réseau Haut Débit Le réseau ATM

2 Préalable : Multiplexage! Capacité à transmettre sur un seul support physique (voies hautes vitesses) des données provenant de plusieurs équipements (voies basse vitesse)! Multiplexeur : Equipement permettant de combiner les signaux provenant des émetteurs pour les transmettre sur la voie haute vitesse.! Deux catégories : 1. Multiplexage Fréquentiel qui consiste à partager la bande de fréquence disponible en un certain nombre de canaux plus étroits et à affecter en permanence chacun de ces canaux à un utilisateur exclusif. 2. Multiplexage Temporel consiste à affecter à chaque utilisateur, pendant un cours instant à tour de rôle, la totalité de la bande passante disponible.

3 Multiplexage par division de fréquence «Frequence Division Multiplexing» (FDM)! Technique de multiplexage par répartition de fréquence! On assigne une bande de fréquence distincte à chaque canal On peut communiquer simultanément sur tous les canaux On détecte chaque bande de fréquence indépendamment! Fonctionnement : On filtre le signal d'entrée pour limiter la largeur de bande de fréquences On déplace le signal dans le spectre des fréquences utilisables On utilise un «mixer» pour ajouter/supprimer une fréquence de base On filtre la sortie du «mixer» pour s'assurer que le résultat est dans le spectre choisi

4 FDM : Principe! Plusieurs signaux analogiques peuvent être multiplexés ensemble en modulant chaque signal avec une porteuse différente des autres et en occupant une portion bien définie de la bande passante du canal de communication.

5 Hiérarchie FDM

6 Préalable : Multiplexeur temporel (Time Division Multiplexing)! Modélisée sous la forme d une ou plusieurs files d attente! Une voie (multiplex temporel) modélisée comme un processeur La voie V i est attribuée pour une durée T i aux unités de données de tailles fixes à transmettre (t i ) T correspond à la durée d émission de t i sur la voie! On divise le temps en tranches de longueurs égales! Les signaux à transmettre sont divisés en blocs La longueur des blocs est égale ou inférieure à celle des tranches On place ces blocs dans une queue! On assigne une ou plusieurs tranches à un canal de communication! Le multiplexeur examine les queues une après l'autre On place un bloc par tranche sur le médium de transmission! TDM est préféré à FDM dans les communications digitales sur média fermé (paire torsadée, coax, fibre optique)

7 Préalable : Multiplexeur temporel (Time Division Multiplexing)

8 Code Division Multiple Access (CDMA)! Cette approche permet à plusieurs usagers d'utiliser la même bande de fréquences Les signaux doivent être relativement synchronisés La puissance des signaux doit être relativement similaire! Chaque appareil à un code unique associé (code de Walsh) On modifie le signal en utilisant le code de Walsh On «additionne» les signaux provenant des différents usagers En connaissance le code de chaque appareil, on peut isoler le signal provenant de chacun! Utilisé dans le standard IS-95 pour les communications cellulaires

9 Code Division Multiple Access (CDMA)

10 Code Division Multiple Access (CDMA)! Soit b i (t) les bits à transmettre c i (t) un code pseudo-aléatoire propre à chaque canal! Signal Composite! Réception

11 Le réseau Large Bande! RNIS LB! Le mode de transfert vise à partager la ressource réseau entre plusieurs communications simultanées en combinant : Le multiplexage La commutation! Le mode de transfert utilisé dépend étroitement du service offert Réseau Téléphonique (STM) Réseau de transmission de données (ATM)

12 Synchrone ou Asynchrone! Multiplexage temporel Synchrone Chaque élément (slot) numéroté est réservé à un canal n Un canal = une communication Le temps est découpé en trames successives contiguës et de durée constante Bande passante fixe Délai constant lors de l acheminement Si silence dans la communication : élément «vide» = Gaspillage de la bande passante

13 Préalable! Multiplexage temporel Asynchrone (ATDM) Plus de synchronisme entre les trames (trames acycliques) Repose sur la transmission par paquets On ne transfert l information que si on a quelque chose à transférer Modulation du débit utilisé sur une ligne multiplex en fonction de diverses sources S il n y a pas d assignation fixe de «slot» chaque unité d information doit être étiquetée Il n y a pas de slot vide Slot de longueur fixe (simple) ou variable (plus compliqué) Le commutateur a plus de travail

14 Exemple! Multiplexage temporel Asynchrone (ATDM)! Problème d une transmission synchrone, comme la parole.! Une transmission par paquets ne garantit pas l uniformité du temps de propagation à travers le réseau.! Pour pouvoir émettre un paquet de A vers B, il faut que la place pour ce paquet soit disponible dans le multiplex de sortie. Distorsion du temps de propagation

15 La commutation de paquets rapides : Fast Packet Switching! Le réseau X25 propose des services sophistiqués de contrôle et de correction d erreurs par répétition de paquets erronés! En FPS, on renonce à tous ces services, et l on admet que la probabilité d erreur par segment de transmission est négligeable,! Acheminement des paquets par hardware Taille des paquets est constante, ce qui rend les files d attentes dans les noeuds de réseau faciles à implémenter. Possibilités de transmission synchrone : Moyennant un adaptateur compensant les différences de phase entre les divers échantillons de la transmission synchrone Garantir que la distorsion de temps de propagation au travers du réseau reste toujours inférieure à la période d échantillonnage multipliée par le nombre d échantillons transmis par paquet, et que le temps de propagation total au travers du réseau reste lui aussi inférieur à une limite jugée acceptable pour permettre une conversation interactive Le récepteur doit reconstituer le synchronisme de telle manière que les échantillons reçus puissent être délivrés au décodeur au rythme de un par période d échantillonnage

16 Gestion du multiplexage! Gestion des incidents : Les collisions dues à des cellules qui arrivent au même moment au point de multiplexage sont résolues par une file d'attente qui entrelace ces cellules dans le temps sur le multiplex de sortie.

17 Adaptation du débit! À l'inverse de ce qui se produit dans les techniques synchrones à multiplexage par position, il y a découplage complet entre le flux de cellules utiles et la capacité de transmission disponible. Le multiplexage par étiquette permet une adaptation de débit par insertion ou extraction de cellules dites libres.

18 Préalable! En traitant des données de longueur réduite et fixe on peut assurer leur commutation au niveau physique (multiplexage). La commutation peut donc être assurée par des systèmes hardware et non plus logiciels, ce qui autorise des débits bien plus importants.

19 Objectifs ATM : Rapidité de transmission! Constat : évolution des technologies Liaisons + fiables Ordinateurs + puissants! Objectif: Accélérer le transfert en mode paquet Diminuer le nombre de fonctionnalités dans le réseau utiliser des protocoles aussi simples que possible Laisser la complexité dans les systèmes d extrémités! Comment? : Commuter au niveau trame Acheminement au niveau trame! Solutions: Commutation de trames Relayage de trames

20 Objectifs ATM! Satisfaire les contraintes contradictoires des nouvelles applications : Intégration de services Technique de transfert unique Découplage entre infrastructure de réseau et offre de services Ex : Techniques de transfert

21 Les réseaux ATM! Remplacer les autres réseaux et permettre le passage de la parole téléphonique avec fortes contraintes temps réel! L'idée que les réseaux destinés à la transmission de la voix, de la vidéo, et des données devaient fusionner! Technique de transfert d information, concept qui recouvre le multiplexage et la commutation! Deux principes fondamentaux sont à la base de l ATM : l indépendance temporelle par le multiplexage, l indépendance sémantique entre réseau et applications.

22 Objectifs ATM : Rapidité de transmission! Paquets rapides :

23 Objectifs ATM : Relayage de Trames! Service orienté connexion "Best Try "! Architecture : Débits élevés Mauvaise transparence temporelle

24 Objectifs ATM : Compromis! Prendre les avantages des 2 techniques! Simplicité du circuit une seule couche protocolaire IT de longueur fixe pas de contrôle de flux, ni d'erreur délais bornés! Flexibilité du paquet allocation dynamique des ressources débits variables

25 Situation de l ATM! Commutation rapide de paquets

26 Historique ATM

27 Principes! Du "bout en bout" Pas de contrôle de flux sur les liens Pas de contrôle d erreur au niveau des liens Pas de contrôle de perte au niveau du réseau! Fonctionnement orienté connexion! Fonctions réduites de l en-tête de l unité de transfert Limitées à l acheminement et au multiplexage! Champ information faible! ATM: Un mode de transfert par paquets spécifiques faisant appel à la technique de multiplexage asynchrone par répartition dans le temps.

28 Unités de transfert : La cellule! Simplicité du circuit Taille fixe Pas de contrôle de flux, d'erreur! Souplesse du paquet Identificateur explicite: en-tête Taille fixe: 53 octets 48 octets charge utile 5 octets en-tête (acheminement + HEC)

29 Unités de données : la cellule ATM! Paquets de longueurs constante 48 octets d information (payload) + 5 octets de contrôle Champ General Flow Control : contrôle de flux (4 bits) Virtual Path Identifier et V Channel I : routage du paquet au travers du réseau ATM Payload Type Identifier : identifie la charge utile Cell Loss Priority : Suppression sur le réseau Header Error Control : Contrôle d erreur pour entête uniquement! Donnée de contrôle dans entête,! Utilisation du mode connecté,! Permet de concevoir des commutateurs plus rapides + Routage Hardware ( modification de bout en bout)! Simplifie la gestion des files d'attente des commutateurs et l'ordonnancement des cellules.

30 Caractéristiques de la cellule! Unité de transfert de taille fixe + Technologie a haute intégration + Simplification de la gestion mémoire + Parallélisme des traitements + Délimitation implicite de la cellule - Gênant pour les transferts de données - plus pratique que la taille variable - Mauvaise utilisation de la bande passante! Unité de transfert de petite taille - Réduction du temps de constitution des paquets - Réduction du délai d acheminement Augmentation de la performance des nœuds

31 Caractéristiques de la cellule! Unité de transfert de petite taille - Meilleur entrelacement des trafics - Réduction de la taille des tampons Gigue faible Mauvaise efficacité de transmission

32 Mode d acheminement des cellules! Datagramme! Auto acheminement : - (routage à la source)! Voie logique - Etiquette porte une identification logique propre à un multiplex: Numéro de Voie Logique - Itinéraire marqué dans les noeuds de commutation avant le transfert - Circuit virtuel ou voie virtuelle

33 Mode d acheminement des cellules! Contraintes - taille fixe et petite de l'en-tête - temps de transit court - maintien en séquence Voie Logique! Conséquences: - ATM: technologie en mode connecté (3 phases) - Attribution du numéro de voie logique - Transfert - Libération du numéro de voie logique

34 Architecture en couches

35 Modèle de référence et Répartition des fonctions! La couche ATM est chargée de : de l acheminement des cellules dans le réseau, de l ajout et du retrait des en-têtes ATM, du contrôle de flux et de congestion, de l adaptation du débit (insertion ou suppression de cellules vides), du contrôle d admission en fonction de la qualité de service requise, du lissage de trafic (Traffic Shopping).

36 Organisation Fonctionnelle! Place d ATM - Au dessus des techniques de transmissions - Au dessus des fonctions de services! Au cœur du réseau - Acheminement des cellules! A la périphérie - Correction des erreurs! ATM reprend le principe d architecture d IP

37 Structure du réseau ATM:! 2 protocoles de communication : Echanges entre deux noeuds du réseau (Network to Network Interface), Echanges entre les noeuds du réseau et ses extrémités (ordinateurs, switchs ethernet, routeurs,...) UNI (User to Network Interface). Le protocole UNI est lui-même composé de deux sous protocoles : le Public UNI, destiné à relier une station au réseau d'un fournisseur d'accès, le Private UNI, dont la vocation est de servir en interne dans un réseau d'entreprise.

38 Connexion ATM! L acheminement des cellules se fait par établissement préalable d une connexion de voie virtuelle (V Chanel Connection) de bout en bout! Une connexion virtuelle est une concaténation de tronçons de voies virtuelles (Virtual C Link)! Le protocole d établissement consiste à choisir le chemin que doit emprunter la connexion virtuelle dans le réseau en fonction de ses besoins en bande passante De sa destination finale Des ressources disponibles

39 Commutation ATM! Les paquets sont acheminés dans le réseau ATM au moyen des deux champs d en-tête VPI et VCI (Virtual Path Indicator, Virtual Channel Indicator). VPI désigne une voie virtuelle qui est établi entre deux correspondants ATM. VCI désigne une connexion individuelle, faisant partie d un faisceau virtuel. A l aide de faisceaux virtuels, on peut construire un réseau virtuel à large bande. Lors de l établissement de la connexion de bout en bout, les tables de traduction d étiquettes (Label Swapping Table) des autocommutateurs ATM sont définies pour la durée de la liaison, contrairement à X.25, où l acheminement est effectué pour chaque paquet. Ceci implique effectivement que la liaison ATM restera fixe généralement durant toute la durée de la communication. On dit que ATM est orienté connexions.

40 Connexions ATM! Il existe deux sortes de connexions : Les connexions de voie virtuelle VC (VCC, Virtual Channel Connexion) la connexion de faisceau virtuel VP (VPC Virtual Path Connexion). Ces deux modes de connexion permettent d accroître la flexibilité d ATM en permettant à un utilisateur d ATM d établir, sur un même faisceau, des voies virtuelles (VCI) différentes avec (éventuellement) des destinations différentes.! Le routage d une connexion ATM ne diffère pas fondamentalement du routage d une connexion ISDN classique. Il s agit là aussi d un mode de recherche d itinéraire point à point, par son principe. Il n y a pas d indépendance de localisation dans le réseau ATM.! Pas de service ARP mais serveur sans connexion

41 Fonctionnement logique de la connexion! Virtual Connection Number se décompose en deux nombres : ses bits de poids fort composent le VPI (Virtual Path Identifier) Routage ATM ses bits de poids faible le VCI (Virtual Channel Identifier).

42 Exemple de connexion traversant un switch! Table qui associe à chaque VCN source un port et un VCN destinations.

43 Remarques! Un VC est bidirectionnel.! Le VCN est normalement stocké sur 3 octets : 1 pour le VPI, et 2 pour le VCI.! Il existe deux types de VCs : - les PVC (Permanent VC), qui sont établis en permanence entre deux entités ATM, - les SVC (Switched VC), qui sont établies en direct quand c'est nécessaire.! Les VCIs 0 à 31 sont réservés.! La suite de VCIs impliqués dans la connexion d'un utilisateur terminal à un autre est appelée VCC (Virtual Channel Connection).! La suite de VPIs impliquée dans la connexion d'un utilisateur terminal à un autre est appelée VPC (Virtual Path Connection).

44 Fonctionnement Commutation! les noeuds de commutation de conduits logiques opèrent sur la seule partie VPI de l identificateur ATM et aiguillent en bloc les voies logiques d un même conduit ;! les noeuds de commutation de voies logiques opèrent sur l ensemble (VPI + VCI) et commutent individuellement les voies logiques. Semi-permanent

45 Principe fonctionnel de la commutation! Analyse et traduction du numéro de voie logique (VPI+VCI),! Commutation spatiale des cellules entre ports d'entrée et de sortie! Multiplexage sur le port de sortie Vérification de la priorité

46 Exemple : commutation synchrone! Commutation de circuit établi pour la durée de la connexion

47 Exemple : commutation asynchrone! Commutation par paquets : Disparition du caractère cyclique d arrivée et de départ des blocs d infos

48 Modèle Fonctionnel

49 Résumé : Entêtes! un champ de contrôle de congestion GFC présent à l accès d usager ;! CLP (Cell Loss Priority ) : Bit de la cellule ATM qui indique si la cellule doit être conservée de manière prioritaire en cas de congestion ou non.! PTI (Payload Type Identifier ) qui porte les notifications de congestion, les identificateurs propres aux voies d exploitation-maintenance ou à la voie de gestion de ressources (cellules RM) associées à la voie logique.! HEC (Header Error Control) Champ de l'en-tête de la cellule ATM destiné à détecter et éventuellement corriger les erreurs de transmission dans ce header.

50 Etablissement de la connexion / Gestion de la connexion! Les adresses ATM ne sont utilisées que pour établir une connexion. Une fois cette opération effectuée, les cellules ne comportent même plus l'adresse ATM destination et ne s'appuient que sur les VPI/VCI pour arriver à destination.! Le temps de connexion est négligeable / Temps de propagation! Commutation de cellule + rapide que la commutation par paquets / circuits

51 Les plans! Dans un réseau ATM, les données de gestion et de contrôle sont acheminées d une façon différentes des données utilisateurs 1. Plan usagers : informations 2. Plan de contrôle : Établissement, libération et surveillance des connexions 3. Plan de gestion : détection des pannes, gestion des performances, localisation des fautes

52 Couche physique! Sous couche TC (Transmission Convergence) : adaptation des cellules ATM aux trames de transmissions du réseau! Sous couche PM (Physique) : adaptation physique du signal sur les différents médias utilisables :

53 Fonctions de la couche physique! Cette couche se subdivise en deux sous-couches : La sous-couche de support physique (PM, Physical medium) prend en charge les fonctions binaires dépendantes uniquement du support. La sous-couche de convergence de transmission (TC, Transmission Convergence) qui effectue la conversion entre les cellules ATM et le flux de bits à convoyer par la sous-couche de support physique. La couche physique est utilisée pour adapter ATM aux divers milieux de transmission pouvant être utilisés par ATM ITU G709 SDH (Synchronous Digital Hierarchy) Hiérarchie digitale synchrone. ITU G703 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) Hiérarchie digitale plésiochrone. FDDI (Fiber Distributed Digital Interface) plutôt utilisé dans le cadres de réseaux locaux, voire de réseaux backbone. ATM lui-même. Dans ce cas, la sous-couche de support physique se limite à un interface électrique.

54 Réseau de transmission PDH! Réseau de transmission avec hiérarchie de multiplexage PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)! Une succession de multiplexeurs permettant de constituer une hiérarchie de débit! Inconvénients : ne permet pas d avoir accès aux informations d une voix directement sans démultiplexer l ensemble des voies Manque de flexibilité Impossible d extraire un canal bas débit d un canal haut débit

55 Réseau de transmission SDH! Réseau de transmission SDH/ SONET (Synchonous Digital Hierarchy) Synchonous Digital Hierarchy / Synchronous Optical Network! Partage d un même support physique fibre optique! Capable de transporter différents flux ( Canaux Rnis+ATM) Plus flexible Débits élevés Souplesse des débits Faciliter d extraction des débits! Les données sont transmises dans des trames! Une trame = tableau d octets de 90 colonnes et 9 lignes! Système synchrone qui répètent une trame tous les 125 micro-s soit un débit de Mbit/s! SOH Section OverHead : information de transport, contrôle et gestion du réseau

56 Couche AAL! ATM Adaptation Layer Segmenter le flux d information en unités d information de 48 octets et de réassembler les unités en flux d information chez le destinataire Quatre AAL : AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5

57 Fonctions de la couche d adaptation AAL! La couche d adaptation ATM ( ATM Adaptation Layer AAL) a pour fonction principale l amélioration de la qualité de service fournie par les couches inférieures. Elle se compose de deux sous-couches: La sous-couche de segmentation et de réassemblage (SAR, Segmentation and Reassembly sublayer) permet la segmentation des informations provenant de la couche supérieure en petits blocs de taille compatible à la taille des informations transportables sur une cellule ATM. implémente également les opérations inverses, soit un réassemblage des paquets fournis par les diverses cellules ATM en un flux de bits continu. La sous-couche de convergence (CS, Convergence Sublayer) exécute des fonctions telles que l identification des messages, la récupération de l horloge.

58 Les classes de services AAL

59 Classe de service AAL! AAL de type 1 offre les services suivants à la couche supérieure : Régénération de l horloge de source. Un transfert de données à débit constant est possible, du fait de la transparence du débit fournie par l AAL 1. Transmission de la structure entre la source et la destination. Il y a transparence non seulement sémantique, mais physique. Correction des erreurs de transmission. Il y a détection et correction d erreurs au niveau bit. Il est possible de récupérer jusqu à 4 cellules manquantes sur un groupe de 124.

60 Classe de service AAL! AAL de type 2 offre à la couche supérieure les services suivants : Transfert d unités de données avec un débit binaire variable à l origine Transfert d informations de synchronisation entre origine et destination Indication d informations perdues ou erronées, non récupérées par l AAL de type 2 (pas de correction d erreurs)! La définition détaillée de ce type d AAL n est pas encore finalisée. Ce type est en principe réservé aux applications de transfert d informations vidéo à débit variable.

61 Classe de service AAL! AAL de type 3/4 offre à la couche supérieure les services suivants : Service en mode message. Ce service assure l envoi d une unité de données de service dans une (ou éventuellement plusieurs) unités de données de protocole de la sous-couche de convergence. Service en mode au fil de l eau. Ce service assure l envoi d une ou plusieurs unités de données de service à taille fixe dans une unité de données de protocole de la sous-couche de convergence.! Ce type d AAL est prévu pour la transmission de données. Il est toutefois petit à petit abandonné au profit de l AAL 5.

62 Classe de service AAL! AAL de type 5 offre à la couche supérieure les services suivants : Service en mode message. Ce service assure l envoi d une unité de données de service dans une unités de données de protocole de la sous-couche de convergence. Service en mode continu. Ce service assure l envoi d une ou plusieurs unités de données de service à taille fixe dans une unité de données de protocole de la sous-couche de convergence. Elle offre en plus les modes de fonctionnement suivant : Exploitation garantie. Chaque unité de données de service est remise avec exactement le contenu de données que l usager a envoyé. Ce mode implique un contrôle de flux obligatoire. Dans ce mode, la couche AAL doit corriger (par retransmission éventuelle) toute erreur ou perte de cellules de la sous-couche de convergence. Exploitation non garantie. Des unités de données entières peuvent être perdues ou altérées. La couche AAL5 ne fait rien pour récupérer les erreurs ou les pertes. Mise en œuvre simple

63 Commutateur ATM! Traitement de tous les services ATM caractérisés par Débit binaire Comportement dans le temps (débit constant, variable) Transparence sémantique Taux de perte de cellules Taux d erreurs binaires Transparence temporelle Délai Dérive sur le délai Duplication su n voies Information d une source vers N destinations

64 Commutateur ATM! Caractéristiques et performances : Capacité, taux d erreur binaire Technologie et dimensionnement du système (CMOS) Blocage des connexions Blocage : probabilité de trouver une quantité de ressource insuffisante entre l entrée et la sortie du commutateur 2 cellules ou plus sont en compétition pour accéder à une même ressource La qualité des connexions existantes et de la nouvelle n est plus garantie Commutateurs sans connexion interne = non bloquant Si les ressources à l entrée et à la sortie du commutateur sont suffisantes aucun blocage interne Commutateurs avec les ressources affectées pour chaque nouvelle connexion = bloquant Probabilités de perte et d insertion de cellules Grand nombre de cellules destiné à une même file de sortie perte de cellules 10-8 à Mauvais acheminement d une cellule sur une voie logique Pas de modification de l ordre des cellules dans un VCI Délai de commutation entre 10 et 100 microsecondes

65 Commutateur File d attente! Problème Deux cellules arrivent à deux entrées du commutateur et sont dirigées vers la même sortie pendant le même temps cellule! Solutions mise en file d attente d entrée chaque entrée possède une mémoire tampon Une logique d arbitrage décide que la file d attente peut être desservie un arbitrage simple à tour de rôle complexe prise en compte du remplissage de la mémoire tampon mise en file d attente de sortie des cellules peuvent être commutées vers la même sortie mais une Seule cellule ne peut être émise pendant un temps cellule File d attente de sortie chaque sortie possède une mémoire tampon les N Entrées peuvent envoyer simultanément des cellules vers une même sortie pas de perte de cellules si le transfert s effectue à la vitesse de : N x vitesse d entrée

66 Commutateur File d attente! Solutions mise en file d attente centrale les mémoires tampons sont partagées entre la totalité des entrées et des sorties chaque cellule est stockée dans la file d attente chaque sortie sélectionne les cellules qui lui sont destinées selon une règle FIFO mémoire centrale adressage aléatoire TDM : Mémoire Partagée TDM : Bus Partagé

67 Commutateur ATM! Caractéristiques et performances : Capacité, taux d erreur binaire Technologie et dimensionnement du système (CMOS) Blocage des connexions Blocage : probabilité de trouver une quantité de ressource insuffisante entre l entrée et la sortie du commutateur 2 cellules ou plus sont en compétition pour accéder à une même ressource La qualité des connexions existantes et de la nouvelle n est plus garantie Commutateurs sans connexion interne = non bloquant Si les ressources à l entrée et à la sortie du commutateur sont suffisantes aucun blocage interne Commutateurs avec les ressources affectées pour chaque nouvelle connexion = bloquant

68 Segmentation and Réassembly (SAR)

69 ATM Signalisation Adressage Routage! Principe des canaux de signalisation Réservation d un canal de signalisation Négocier les paramètres tel que le type d AAL, le mode message ou le flux, le transfert assuré ou non assuré, les débits, les pertes, les délais

70 ATM Signalisation Adressage Routage! Principe fonctionne à l instar des réseaux téléphoniques Ouverture d une connexion :

71 ATM Signalisation Adressage Routage! L appel déclenché par l usager se fait par un message SETUP sur l interface UNI (User to NetWork Interface). Les paramètres sont : Called party number (destination adress) Calling party number ATM User Cell Rate spécifie la bande passante désirée (Cellules/seconde) Qualité de service AAL Type : précise le type d AAL utilisé ainsi que d autres informations sur les protocoles de plus haut niveau utilisé

72 ATM Signalisation Adressage Routage! Principe fonctionne à l instar des réseaux téléphoniques Fermeture d une connexion :

73 ATM Signalisation Adressage Routage! Tout protocole de signalisation requiert un plan d adressage afin d identifier les sources et les destination des connexions! La adresses ATM ne sont utilisées que pour établir une connexion! Par la suite, les cellules ne comportent plus les adresses ATM et ne s appuient que sur les VPI/VCI pour arriver à destination

74 Routage: Private Network to Network Interface! Pour les réseaux conséquents, il est nécessaire de recourir à un protocole de routage dynamique de la signalisation. Ainsi l'atm forum a défini le protocole PNNI destiné à être utilisé dans des réseaux privés mettant en œuvre l'adressage NSAP. Le protocole PNNI comprend deux parties : 1. un protocole de signalisation NNI qui reprend les éléments fournis à l'uni et les rend à leur forme d'origine à l'uni du destinataire 2. un protocole de routage de circuit virtuel permettant de router la signalisation du réseau.! Le protocole de routage associé à PNNI est basé sur l'expérience acquise dans les protocoles de routage existants (notamment les protocoles de routage du type OSPF utilisés dans les réseaux TCP-IP). Il permet la construction d'une base topologique du réseau à l'intérieur des commutateurs ATM, grâce à l'échange d'informations régulières entre les commutateurs. Ces informations concernent l'état des liens ATM et des commutateurs du réseau.

75 Routage: Private Network to Network Interface

76 Routage: Private Network to Network Interface! Pour établir une connexion l algorithme CAC (Connection Admission Control ) est utilisé. Une demande est acceptée que si les ressources suffisantes sont disponibles sur un commutateur pour établir la connexion. Il faut que l on puisse maintenir la qualité des services des connexions existante. L utilisation de cet algorithme dépend du commutateur.! De façon général le premier commutateur vérifie avec CAC qu il peut accepter une demande de connexion. Il détermine le chemin de routage qu il insère dans la signalisation. Les nœuds vérifient dans leur CAC si ils peuvent accepter la transmission et retransmettent la requête. Dans le cas ou un CAC échoue, une procédure appelée «Cranckback» est lancée, un commutateur recalcule un nouveau chemin.

77 CAC! 3 opérations exécutés par le commutateur ATM : Exécution du CAC pour savoir si lui peut supporter la demande Détermination d une route satisfaisant aux critères demandés Une fois la route déterminée, envoie de la requête de signalisation sur cette route

78 CAC : Cranckback! Blocage : Possibilité de rencontrer un échec d admission sur la route déterminée par le commutateur d accès! Raisons : Changement récent de l état du commutateur un calcul de CAC plus précis rejette une connexion qui était possible La fonction Cranckback permet à un commutateur intermédiaire de recalculer un nouveau chemin selon la même procédure que le commutateur initial

79 Principes fondamentaux 1. Absence de contrôle de flux à l intérieur du réseau à partir du moment où la communication est acceptée 2. Absence de contrôle d erreur en raison de la qualité de la transmission 3. Mode orienté connexion pour faciliter la réservation des ressources et assuré le séquencement des PDU 4. Absence de contrôle de perte au niveau du réseau car ressources allouées aux départs 5. Cellule pour faciliter l allocation mémoire dans les commutateurs et permettre un meilleur entrelacement des flux et une commutation rapide 6. Entête de cellule de taille limitée