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Division des flots de données
en Unités de Transmission.
Trames, Paquets, Datagrammes
Sommaire

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Couches OSI
  
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Structures Internes des U.T.


Division des messages entre hôtes en tronçons de courte longueur.


Le schéma initial pour lequel la notion de réseau a été inaugurée est la topologie maillée.
Voir les diverses topologies des réseau en :

Les premiers réseaux informatiques reliaient des entreprises telles que des banques ou des centre de recherche.
Ils furent initialement implantés sur les réseaux téléphoniques pré-existants.
Ces réseaux téléphoniques présentaient un fort maillage de lignes entre villes ou districts d'une même ville.
Ces lignes reliaient des centraux téléphoniques et c'est dans ces centraux qu'ont été implantés
les premiers centres de traitement informatique des données échangées sur ces lignes.

Même si la situation a évolué en France par la déréglementation
avec l'apparition de lignes à haut débit et des noeuds spécialisés : ,
le réseau maillé reste le support de transmission le plus répandu dans le monde.


Noeuds & Routeurs

On appelle "noeuds" du réseau les centres situés à chaque croisement de lignes du réseau.
A chaque noeud du réseau se trouve un ordinateur spécial appelé "Routeur".
Il est chargé d'aiguiller dans la bonne direction les informations qui lui parviennent.
On appelle "routage" cette opération.

Nous appelons "hôtes" d'un réseau les ordinateurs qui échangent des données à travers le réseau.

Nous appellerons "message" tout fichier de données, quelle que soit sa longueur,
ou sa nature, que deux hôtes s'échangent à travers le réseau.

Chaque routeur dispose d'autant de Ports (portes d'entrée-sortie) que de lignes convergeant sur lui.

Le routage est la prise de décision automatique par le routeur d'acheminer l'information qu'il reçoit, par tel ou tel de ses Ports,
afin de lui faire suivre le meilleur chemin vers sa destination.

Il existe deux formes de routage.

En mode dit "non connecté",
chaque routeur doit ternir à jour une "table de routage" contenant les adresses des stations qui lui sont accessibles
avec, pour chacune, le n° de Port face au meilleur chemin pour y parvenir.
C'est le cas des réseaux IP - (Internet) -

En "mode connecté"
Au début d'une liaison entre hôtes communiquant à travers le réseau, on décide une fois pour toutes
du chemin à suivre, de noeud en noeud de l'un à l'autre des hôtes distants, pour l'échange de données.
On appelle cela un circuit virtuel (il disparaît en fin de session).
Le choix du Port de sortie de chaque routeur en fonction de l'adresse de destination,
est imposé dès le début de la communication et oublié en fin de session,
C'est un procédé plus rapide que la méthode précédente...
C'est le cas de l'architecture ATM.

Unités de transmission.

Dans ce contexte, il serait très maladroit de laisser les hôtes envoyer ces messages d'un seul tenant.
Un long message mobiliserait à lui tout seul le noeud pendant que d'autres messages attendraient leur passage.

Pour de nombreuses raisons, il est préférable de diviser les messages en petites séquences que l'on appellera désormais
Unités de transmission.
Trarnsmission Units : TU

En effet, la plupart des fichiers créeraient, de par leur longueur, des embouteillages sur les lignes,
dégradant la rapidité des échanges sur le réseau et créant ainsi des congestions aux noeuds de celui-ci.

C'est ce que nous analysons ci-dessous.


En effet :
à chaque noeud de communications, les routeurs sont régulièrement assaillis de toutes parts
par des données en transit provenant des noeuds environnants.


Les routeurs comportent autant d'accès, appelés PORTS, que de lignes vers les noeuds du réseau auxquels ils sont reliés.

Dans l'exemple ci-dessous, le noeud N3 est actuellement assailli par deux flots de données.

Message
Provenance
Destination
r
N1
N4
v
N2
N4



D
eux flots continus de données ne pouvaient pas, à l'époque des débuts des premiers réseaux et d'Internet,
emprunter simultanément le même tronçon de ligne :

Le message "r" qui arrive actuellement de N1 sur N3 ne peut pas être envoyé à N4 car la ligne N3 N4 est occupée.
Imaginez l'embouteillage (congestion) si plusieurs messages veulent traverser ce noeud !
Ce serait très pénalisant pour la vitesse globale de transfert du réseau tout entier.

Je vous rassure sur le sort des messages qui ne peuvent être délivrés immediatement.
Les ports des routeurs sont munis de tampons-mémoire d'entrée où les messages entrants attendent le routage.
Et de tampons de sortie où attendent les messages déjà routés.
Le routeur est un ordinateur multi-tâches qui s'occupe continûment, de manière transparente,
de transférer les messages de tampon à tampon.

Malgré tout, si une ligne est occupée, les messages en attente dans le tampon de sortie vers cette ligne attendront.

Mais... les mémoires-tampons sont limitées et ne peuvent stocker un fichier entier en transit.

Découpage du message en Unités de transmission.

D'où l'intérêt de découper les messages !
Les messages sont en fait découpés à l'émisssion en plusieurs petites Unités de Transmission

Si les unités de transmission sont courtes, le temps d'occupation de ligne par chacune le sera également.
Le routeur pourra alterner, entrelacer sur une même ligne les unités de transmission des différents expéditeurs.
On aura l'impression que plusieurs messages passent en même temps sur la même ligne.
Sans qu'aucun attende que le précédent ait terminé.
Sur la ligne N1 - N5, passent simultanément les flux r et b.

On opère ainsi une meilleure répartition de la ressource physique (la ligne de transmission)
entre les différents demandeurs.

Politique du meilleur compromis.

Face au dilème :

 1 - Laisser le premier arrivé se servir des lignes en faisant attendre tous les autres.
 2 - Partager au mieux l'usage des lignes le plus équitablement posible.


c'est le second point de vue qui a été choisi.
C'est une attitude appelée "best effort" souvent adoptée par les anglosaxons
On ne cherche pas la perfection pour les uns quitte à lèser les autres.
Au contraire, on partage au mieux les ressources communes.
Nous la retrouverons à propos de la qualité de service : QoS.

Ports d'entrée : Tampons d'entrée - Ports des sortie : Tampons de sortie -

Chaque port, d'entrée voit arriver de nombreuses Unités de Transmission UT
qui peuvent se succéder à un rythme élevé.

Comme l'Unité Centrale du noeud ne peut en traiter qu'une à la fois,
les UT sont momentanément stockées dans une mémoire tampon ( buffer),
du type FIFO ( First In First Out) : Premier entré Premier sorti.
Un tampon a une capacité maximale d'octets.
Il peut être débordé.
Un peu avant que cela n'arrive, un signal peut être envoyé à l'émetteur
pour "calmer ses ardeurs"

De même les ports des sortie sont munis de tampons FIFO
dans le cas où les tampons d'entrée de la station suivante à laquelle on envoie l'UT
seraient momentanément saturés.

Le mot "tampon" - "buffer" : vient du nom des buttoirs à resssorts
entre wagons de chemin de fer, pour amortir les chocs.

A la page suivante, nous analysons les contenus des unités de transmission.

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