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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientiﬁque Université Abderrahmane Mira de Béjaïa Faculté des Sciences et des Sciences de l’Ingénieur Ecole Doctorale d’Informatique Laboratoire LAMOS Mémoire de Magistère En Informatique Option Réseaux et Systèmes Distribués Thème Contrôle de Congestion dans les Réseaux à Haut Débit Présenté par Nadir BOUCHAMA Devant le jury : Z. Sahnoun Professeur Président Université de Constantine D. Aissani Professeur Rapporteur Université de Béjaïa N. Djellab M.C Examinateur Université de Annaba A. Oukaour M.C Examinateur Université de Caen (France) Promotion 2004 −2005 Dédicaces A mes chers parents, A mes deux frères, A ma soeur, A mes oncles, A ma petite nièce Yasmine et mon neveu Mohammed, A la mémoire de notre collègue Chahine Kacem, Enﬁn à tous ceux que j’aime et ceux qui m’aiment, Je dédie ce modeste travail Remerciements M ERCI à mes parents pour leur patience et leur soutien indéfectbile qui m’ont été plus qu’indispensables. Mes très vifs remerciements vont à l’encontre de mon directeur de thèse, le Profes- seur Djamil Aissani pour avoir accepté de m’encadrer et de m’orienter tout au long de ce travail. Je le remercie également pour m’avoir acceuilli aux séminaires du LA- MOS (LAboratoire de Modélisation et d’Optimisation des Systèmes), séminaires dans lesquels j’ai beaucoup appris. Je remercie également Docteur Natalia Djellab de l’université de Annaba pour toute la documentation qu’elle a mise à ma disposition ainsi que pour tous ses conseils très précieux et ses orientations qui m’ont été très bénéﬁques et j’espère d’être à la hauteur de son espérance. Je remercie vivement tous les enseignants et responsables de l’Ecole Doctorale d’In- formatique de Béjaia pour tous les eﬀorts qu’ils ont fournis pour la réussite et l’épa- nouissement de l’Ecole. Un grand remerciement va aussi au Professeur Zaïdi Sahnoun de l’université de Constantine pour avoir accepté de présider le jury de ma soutenance et au M.C Am- rane Oukaour de l’université de Caen pour avoir accepté de juger ce humble travail. Qu’ils trouvent ici l’expression de ma profonde reconnaissance. Un grand remerciement va à mes collègues de l’Ecole Doctorale RESYD (REseaux et SYstèmes Distribués), notamment pour Saïd Gharout pour son aide très pré- cieuse en L AT EX. Qu’il trouve ici l’expression de ma profonde gratitude. Enﬁn, que tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l’aboutissement de ce travail trouvent ici ma reconnaissance et de ma sympatathie. Table des matières Introduction Générale 3 1 Panorama des Réseaux Haut Débit 4 1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Taxonomie des réseaux informatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 Taxonomie selon la distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.2 Taxonomie en fonction de la topologie . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.3 Taxonomie en fonction du mode de commutation . . . . . . . . 6 1.2.3.1 Réseaux à commutation de circuits . . . . . . . . . . . 7 1.2.3.2 Réseaux à commutation de paquets . . . . . . . . . . . 7 1.3 Les réseaux à haut débit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3.2 Déﬁnitions d’un réseau haut débit . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.3 Multiplexage statistique dans les réseaux à haut débit . . . . . . 12 1.4 Technologies pour supporter les hauts débits pour les WANs . . . . . . 14 1.4.1 La technologie Relais de Trames (Frame Relay) . . . . . . . . . 14 1.4.2 La technologie ATM (Asynchronous Transfert Mode) . . . . . . 14 1.4.2.1 Cellule ATM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4.2.2 Les connexions ATM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4.2.3 Qualité de Service dans ATM . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4.2.4 Paramètres de qualité de service dans les réseaux ATM 18 1.4.2.5 Classes de services dans ATM . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4.3 La technologie MPLS ( MultiProtocol Label Switching) . . . . . 21 1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2 Contrôle de Congestion dans les Réseaux Haut Débit 24 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Terminologie et concepts de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.1 Allocation de ressources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.2 Notion d’eﬃcacité (eﬃciency) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.3 Notion d’équité (fairness) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 i 2.2.4 Goulot d’étranglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.5 Produit délai-bande passante (BDP, Bandwidth Delay Product) 27 2.2.6 Notion de Congestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.3 Nécessité d’un contrôle de Congestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4 Propriétés d’un bon système de contrôle de congestion . . . . . . . . . 29 2.5 Taxonomie des méthodes de contrôle de congestion . . . . . . . . . . . 31 2.5.1 Taxonomie selon le stade d’intervention . . . . . . . . . . . . . . 31 2.5.2 Taxonomie selon la couche du modèle OSI . . . . . . . . . . . . 32 2.5.3 Taxonomie selon la durée de la congestion . . . . . . . . . . . . 33 2.5.4 Taxonomie selon le mécanisme utilisé (fenêtre dynamique versus approche débit dynamique) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.5.5 Taxonomie selon la boucle utilisée (boucle fermée versus boucle ouverte) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.5.6 Taxonomie selon la logique d’intervention (bout en bout versus noeud par noeud) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.6 Principe du contrôle de congestion dans les réseaux à commutation de paquets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.6.1 Détection de la congestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.6.2 Communication de l’information de congestion . . . . . . . . . . 39 2.6.3 Actions prises par un commutateur . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.6.4 Contrôle de ﬂux du côté des sources . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2.6.5 Coopération entre les diﬀérents acteurs . . . . . . . . uploads/Management/ congestion-control-in-high-speed-networks-master-thesis-nadir-bouchama-controle-de-congestion-dans-les-reseaux-a-haut-debit.pdf