Master Réseaux – RTEL-MI012
TD 3 : ATM Exercice 1 :
On suppose que deux clients A et B communiquent entre eux par l’intermédiaire d’un réseau à commutation de cellules de type ATM. a. Montrer pourquoi cette technique ATM est acceptable pour le transport des applications asynchrones et isochrones. b. Le circuit virtuel entre A et B est composé d’une succession de VC (Virtual Circuit) de numéros i, j, k et de VP (Virtual Path) de valeurs m, n, o. Décrire une table de routage dans un commutateur ATM de type VC/VP. Quand peut-on multiplexer plusieurs VC sur un VP ? c. Donner les différentes techniques de multiplexage sur l’interface utilisateur. En d’autres termes, comment un utilisateur peut-il multiplexer ses différents médias sur une même interface ? d. On suppose que le transport de A vers B concerne une parole numérique compressée à 16 Kbit/s. La contrainte de délai de transport pour ce type de données analogiques numérisées est de 28 ms. En supposant que la vitesse de transmission des signaux sur les supports physiques soit de 200 000 km/s, donner le temps maximal de traversée du réseau pour que le signal de parole puisse être reçu correctement. Quelle solution peuton adopter pour augmenter la distance maximale du réseau? Exercice 2 :
On considère un réseau de communication qui utilise la communication de cellules ATM avec une architecture normalisée UIT-T. Pour effectuer le transport de l’information de A à B, le chemin virtuel qui est ouvert passe par deux nœuds intermédiaires C et D. Le schéma général du réseau est illustré à la figure suivante : F
B D
A
C
E G
a. Indiquer comment est mis en place le circuit virtuel ? 1
Master Réseaux – RTEL-MI012 b. Donner les tables de routage des cellules dans les nœuds C et D. c. Si D est un commutateur VP (de chemin virtuel VP), montrer comment il effectue sa commutation. d. Indiquer la structure de l’en-tête des cellules sur les différentes interfaces. e. Indiquer comment s’effectue le contrôle de flux. f. Si le taux d’erreur sur les lignes de communication est mauvais, comment s’effectuent les corrections nécessaires pour maintenir la qualité de la transmission ? g. Supposons que le débit de A vers B soit de la parole compressée à 32 Kbit/s. Quelle est la distance maximale admissible entre deux terminaux téléphoniques ? Trouver une solution, si l’on veut aller plus loin sans ajouter de supresseur d’écho. h. Quelles sont les différentes solutions pour multiplexer plusieurs médias sur un circuit virtuel unique ? Exercice 3 :
On considère un réseau ATM, composé de 4 noeuds interconnectés comme sur la figure cidessous. Sur ce réseau sont raccordés 4 utilisateurs A, B, C et D. Les noeuds 1 et 4 sont des commutateurs VC/VP tandis que les noeuds 2 et 3 sont des commutateurs de VP. A et B sont raccordés par des accès distinct au noeud 1. C et D sont reliés au noeud 4 par le même accès. Les 2 connexions VC (A-C, B-D) sont multiplexées sur le même VP. noeuds
A utilisateurs
B
1
2
C 3
4
utilisateurs
D
1. Donner un exemple de table de commutation pour les noeuds 1 et 2.
2. Soit une session typique de rlogin qui utilise TCP et générant un datagramme de 41 octets : 20 octets pour l’en-tête d’IP, 20 octets pour l’en-tête de TCP et un octet de donnée. a. Pour faire passer un paquet IP sur la liaison ATM, que se passe-t-il ?
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Master Réseaux – RTEL-MI012 b. Combien de cellules ATM sont nécessaires pour transmettre un tel datagramme (sachant que l’encapsulation d’IP dans l’AAL 5 nécessite 8 octets supplémentaires) ? c. Représentez par un schéma le format complet de la CPCS-PDU. d. Quelle est l’efficacité totale de la transmission du point de vue de l’application ? e. Si une cellule ATM est perdue, que se passe-t-il : est-elle reprise sur la liaison ? Exercice 4 :
a. Pour détecter les pertes de cellules ATM, il est possible, dans certains cas, de rajouter dans le début de la zone de données, à l’intérieur du premier octet, 3 bits pour effectuer cette recherche. Trouver une solution au fonctionnement de ces trois bits pour la détection de perte d’une cellule. b. Trouver une application simple, dans laquelle il soit important de détecter les pertes de cellules mais récupérer l’erreur n’ait aucun intérêt. c. Si on met des cellules ATM dans une trame SONET, quel est le débit utile sachant que SONET (Synchronous Optical Network) est une trame de niveau 1 de 810 octets toutes les 125 µs. Chaque trame SONET contient 9 tranches, qui, à leur tour, contient 3 octets de supervision et 87 octets de données. d. Cette solution permet de multiplexer différents clients par le biais de leurs cellules ATM. Y-a-t-il multiplexage statistique ? Exercice 5 :
On considère un réseau ATM constitué de deux commutateurs et d’un brasseur. On suppose que deux clients A et B communiquent entre eux suivant le schéma illustré à la figure suivante. La capacité de commutation entre A et B est de 100 Mbit/s. C
i,m
j, n Commutateur VP/VC
A
a.
D
k, o Brasseur
l, p Commutateur VP/VC
B
Soit le circuit entre A et B composé d’une succession de VC (Virtual Circuit) i, j, k, l et de VP (Virtual Path) m, n, o, p. Le nœud central est un brasseur qui ne commute que sur le numéro VP. Y a-t-il des valeurs i, j, k, l, m, n, o, p qui soient égales ?
b. On suppose que le transport de A vers B concerne une voie vidéo analogique, numérisée à 32 Mbit/s. La contrainte de délai de transport pour ce type de données analogiques puis numérisées est de 28 ms (comme pour la parole). En supposant que la vitesse de transmission des signaux sur les supports physiques soit de 250 000 km/s, donner la distance maximale entre A et B.
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c. On permet deux classes de clients sur ce réseau, les clients avec contrainte (temporelle et perte), que l’on considère comme des clients CBR (Constant Bit Rate), et les clients avec la contrainte de ne pas perdre d’informations, qui sont associés à un trafic ABR (Available Bit Rate). On utilise le bit CLP pour distinguer ces deux classes de clients. On considère 10 communications simultanées entre A et B, chacun de 10Mbit/s de trafic crête et de 5 Mbit/s de trafic moyen. Ces 10 clients demandent une qualité de service CBR. Dans un premier temps, le réseau réserve les ressources à 100% pour les clients CBR. Montrer que, dans ce cas, les garanties en temps et en perte des 10 clients sont réalisées. d. On ajoute maintenant aux 10 clients précédents 10 clients ABR, représentant chacun un débit moyen de 5 Mbit/s. Donner un algorithme permettant de transporter les informations des 20 clients (10 CBR et 10 ABR) de telle sorte que tous soient satisfaits. e. Supposons qu’il y ait simultanément une communication entre C et D de type ABR de 20 Mbit/s de débit moyen. Les 20 clients précédents peuvent-ils toujours être satisfaits de leur qualité de service (garantie totale pour les clients CBR, garantie d’aucune perte de cellules pour les clients ABR) ? Que faut-il faire ? Décrire un algorithme. f. Si un client CBR de plus se présente sur la connexion CD et demande un trafic crête de 10 Mbit/s et un débit moyen de 5 Mbit/s, peut on toujours satisfaire les contraintes des clients CBR, des clients ABR et des clients CBR et ABR ensemble ? Exercice 6 :
On utilise un contrôle de flux de type espaceur (les paquets à l’entrée du réseau sont espacés par un intervalle minimal T), dans lequel on définit une valeur T égale au temps minimal écoulé entre l’entrée dans le réseau de deux cellules. Un utilisateur ne peut donc pas faire entrer dans le réseau une nouvelle cellule avant le temps T. a. Un utilisateur veut effectuer un transfert de parole haute définition à 512 Kbit/s par un service CBR (Constant Bit Rate). Quelle valeur de T doit-il prendre ? b. Si l’on effectue une compression qui ramène le flux moyen à 64 Kbit/s, avec une valeur crête de 256 Kbit/s, quelle valeur de T doit-on choisir pour un service VBR puis pour un service ABR ? c. Supposons que l’application de l’utilisateur soit de la parole compressée à 32 Kbit/s. Quelle est la distance maximale admissible entre deux terminaux téléphoniques qui subissent des échos ? d. Supposons qu’on multiplexe deux circuits virtuels (VC) par l’intermédiaire d’un conduit virtuel (VP). Le contrôle de flux peut être assurée par deux espaceurs distincts, un par circuit virtuel (VP/VC) ou bien un seul sur le VP. 1. Quelle est la meilleure des deux solutions si les flux sont isochrones ? 2. Quelle est la meilleure des deux solutions si les flux sont asynchrones ? 3. Indiquer les avantages et les inconvénients des deux méthodes.
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