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Thème : les limites du réseau ATM à s’imposer sur le marché des télécoms comme

Thème : les limites du réseau ATM à s’imposer sur le marché des télécoms comme réseau de transport dans les réseaux multimédias 1 2 I . Présentation générale II . Les objectifs et principes des réseaux ATM III. Fonctionnement IV. Les couches OSI pour l’ATM V. Les avantages de l’ATM VI. Les limites du réseau ATM 1. Les limites de la commutation paquets 2. Le coût 3. La qualité de service 4. Les réductions du réseau La technologie ATM (Asynchronus Transfert Mode) est une technologie récente qui permet d’avoir un réseau à haut débit. Il permet des services de tout nature (voix, vidéo, données, images) en garantissant une bande passante minimale à chaque connexion, notion de qualité et de service. Un des autres intérêts de la technologie ATM est qu’elle peut s’appliquer au domaine des LAN, HSLAN, MAN et WAN. La technologie ATM fut développée par le CENT, centre d’étude de France Télécom afin d’améliorer le transport de données sur le réseau public, mais en plus des organismes tel que l’ATM Forum a fait que cette technologie puisse s’appliquer aussi LAN et au WAN, public ou privé. ATM permet donc une exploitation plus efficace des liaisons WAN des opérateurs, en raison d’un véritable multiplexage dynamique lors de la transmission. 3 Pour cette raison, un immense travail a été réalisé pour intégrer dans ATM le plus possible de technologies et conventions existant en télécommunications. ATM est donc une technologie assez complexe, dont les fonctionnalités s'appliquent aussi bien aux réseaux globaux des sociétés de télécommunications qu'aux LAN de taille plus réduite. 4 Avec ATM il est donc possible de transporter tous les trafics, et cela sur toutes les distances envisageables, de quelque dizaine de mètre à plusieurs dizaines de milliers de kilomètres et quel que soit le type de média (paires torsadées, fibre optique et le sans- fil). En plus le débit peut être complètement variable. Différentes classes de services sont prévues pour permettre l’intégration des différents types de trafic et répondre aux exigences des applications en termes de qualité de service. Ainsi, de nouvelles applications se développent sur le réseau nécessitant un débit élevé : la téléphonie, la vidéoconférence, la diffusion, les audio et vidéo etc… II . Les objectifs et principes des réseaux ATM ATM remplit ses objectifs en favorisant : Une simplification extrême des éléments de commutation, taille constante et petite des unités d’information : la cellule, ATM est orienté connexion. Chaque connexion est identifiée par une étiquette (comme X25), flexibilité du multiplexage, asynchronisme entre la source et le réseau. 5 CHOIX DU MODE  ATM en mode synchrone Choix dans une gamme restreinte de 2 ou 3 débits pouvant correspondre à un besoin défini.  ATM en mode asynchrone Utilisation d’un débit correspondant exactement au besoin à un moment donné. Or les applications exigent des temps de réponse et des débits de plus en plus rapides. Seul le réseau ATM permet de répondre à ces contraintes, car :  Capacité de transfert entre Usager et Réseau dans l’ordre de 100 Mbit/s.  Possibilité de négociation de débit constant pour la durée de la communication.  Souplesse d’utilisation jamais atteinte dans tous les domaines des télécommunications. 6 III. Fonctionnement Les cellules ATM sont des segments de longueur fixe de 53 octets (48 octets pour la charge utile et 5 octets en en-tête) à la différence de paquets de longueur variable, utilisés dans les protocoles du type IP ou Ethernet. Cette taille ne devait pas être inférieure afin que le rapport entre la charge utile et l’en-tête soit suffisant. C’est ainsi qu’en limitant les longueurs des files d’attente sur les éléments de commutation que l’on va pouvoir obtenir un débit pratiquement constant avec une gigue (décalage temporel entre les cellules de même source) pratiquement nulle. Le protocole définit deux types de cellules : NNI (Network-Network Interface) et UNI (User-Network Interface). 7 IV. Les couches OSI pour l’ATM Les couches ATM sont au nombre de trois :  La couche Physique, qui permet l’adaptation des cellules au sytème de transport physique utilisé.  La couche ATM qui permet d’effectuer la commutation et le multiplexage des cellules.  La couche AAL (ATM Adaptation Layer), qui permet d’adapter les unités de données de protocoles supérieures à la couche ATM. L'Entête permet l'acheminement de la cellule par voie logique à travers le réseau, indépendamment du contenu du champ d'information. Ce format de cellule a été normalisé sur le plan mondial par l'UIT-T. 8 Les couches adaptatives ATM sont chargées de segmenter et de réassembler les cellules provenant des applications. ATM a été conçu pour pouvoir transporter des flux de données variés, la vidéo, la voix, ou des données. Le principe de fonctionnement de l’ATM ou du MTA reste assez complexe, car il prend notamment en compte différents types d’AAL (ATM Adaptation Layer) selon la nature des transferts de données. À titre d’exemple, l’AAL 1 convient pour l’envoi de vidéos et de flux audio avec un débit constant. Quant à l’AAL 3 et 4, ils sont adaptés pour l’envoi sécurisé de données. 9 La grande différence avec le modèle de l'ISO réside dans la notion de plans. Les couches du modèle ATM sont regroupées sur trois plans : Le plan utilisateur (User Plane) : Ce plan permet bien sûr de faire transiter dans le réseau les informations, mais il prend également en charge les erreurs de transfert et la surveillance du flux émis. Le plan de contrôle (Control Plane) : ATM étant en mode connecté, ce plan permet l'établissement, la libération et la surveillance des connexions. Le plan de gestion (Management Plane) : Ce plan assure des opérations de contrôle et de maintenance (gestion des performances, détections des pannes, protection du système information sur les pannes et les performances, localisation des fautes...). 10 11  Il est optimisé pour transporter la voix, les données et la vidéo, c’est-à-dire un réseau unique pour tout. Il est utilisé pour le trafic mixte, les types de trafic en temps réel et non en temps réel.  Il est facile a intégré avec les types de réseau LAN, MAN, WAN c’est-à-dire une intégration transparente.  Il est orienté QoS (qualité de service) et orienté haute vitesse :  Il permet une utilisation efficace des ressources réseau en utilisant le concept de bande passante a la demande  Il utilise une infrastructure réseau simplifié. 12 ATM est utile et a été largement déployé comme couche de multiplexage dans les réseaux DSL, où ses caractéristiques correspondent bien aux besoins de cette application. Il a aussi été utilisé dans les interconnexions à haute vitesse pour combiner le trafic PDH/SDH et le trafic de paquets dans une architecture unifiée. ATM permet d'obtenir des vitesses de traitement et de commutation supérieures. Les débits sont de 155,520 Mbit/s ou de 622,080 Mbit/s. Les vitesses peuvent atteindre 10 Gbit/s sur les réseaux ATM. Le protocole ATM (Asynchrones Transfer Mode) permet aux utilisateurs haut de gamme d’échanger des données sur un réseau à large bande établi et mature. Conçu pour répondre aux attentes 13 des clients en matière de performance et de sécurité, le protocole ATM répond à ces attentes depuis plusieurs années. Malgré la maturité de la technologie, les nouveaux développements technologiques ont identifié un certain nombre d’inconvénients dans le protocole ATM. Les inconvénients d’un routage IP, c’est qu’il est difficile de garantir un service minimum avec une approche sans connexion. 14 Ce mode de commutation par paquets présente des limites car l’ATM est organisé en paquets de taille fixe appelés cellules dans son principe de fonctionnement. Donc tous les paquets n’ont pas la garantie d’être acheminés convenablement vers tous les équipements du réseau. 15 2. Le coût Les fournisseurs de services ont construit des réseaux ATM en utilisant une technologie à couches ; les couches de ce service ATM comprennent la couche physique des supports de transmission, la couche ATM du trafic cellulaire et la couche d’adaptation qui régule le passage des données sur le réseau. Selon Technology For All, ces trois couches se combinent pour former un réseau dans lequel quatre modèles différents de services ATM permettent aux clients de choisir parmi une sélection de plans de services. Cependant, en raison de la complexité du réseau et des nombreux dispositifs nécessaires pour piloter le service, les connexions au réseau ATM ont un prix élevé. En plus des factures mensuelles élevées, l’équipement de réseau requis pour le service ATM représente également une dépense importante pour le client. En janvier 2010, une carte d’interface réseau ATM (NIC) du fabricant d’ordinateurs Dell coûtait 266,4 € ; en comparaison, un adaptateur Ethernet de la même société ne coûtait que 25,90 €. 16 Selon un rapport présenté à l’Université de Washington, les connexions de données en mode de transfert asynchrone emploient des méthodes complexes mais quelque peu dépassées de contrôle de la qualité de service (QoS). Bien que la technologie utilise des services à travers sa couche supérieure qui examinent la bande passante disponible et façonnent le trafic réseau pour s’adapter à l’enveloppe disponible, tel que rapporté par le uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-g2-rnis.pdf