Les réseaux ATM

La normalisation des réseaux ATM, à la fin des années 80, avait pour ambition de propo- ser une solution capable de remplacer tous les autres réseaux et de permettre le passage de la parole téléphonique et de toutes les applications à fortes contraintes de temps réel. Cette solution a pris pour nom la commutation de cellules afin de la différencier de la commutation de trames classique. La commutation de cellules est une commutation de trames assez particulière, puis- que toutes les trames sont de longueur constante, cette longueur étant toute petite. La cellule est formée d’exactement 53 octets, comprenant 5 octets d’en-tête et 48 octets de données.La cellule ATM est une trame et non un paquet. Pour retrouver le début et la fin de cette trame lors d’une transmission, il suffit de compter jusqu’à 424 bits pour déterminer la fin de la trame, le bit suivant correspondant nécessairement au début de la trame suivante. La difficulté de cette méthode de transmission, que nous préciserons plus loin, concerne la resynchronisation lorsqu’une erreur se produit et que le comptage des éléments binaires est perturbé.Comme le temps total ne doit pas dépasser 28 ms, on voit que, si l’on retranche le temps aux extré- mités, il n’y a plus que 16 ms de délai de propagation dans le réseau lui-même. En supposant que le signal soit transmis sur un câble électrique à la vitesse de 200 000 km/s, la distance maximale que peut parcourir le signal sans que l’écho soit détecté est de 3 200 km. Cette distance peut bien évidemment être augmentée si l’on ajoute des équipements adaptés (suppression des échos, adaptation, etc.). Comme le territoire nord-américain est très étendu, il a fallu mettre en place tous ces types de matériels dès les premières générations.

C’est pourquoi les Américains préconisaient une meilleure utilisation de la bande passante en allongeant la zone de données des cellules par rapport à la partie supervision.En Europe, pour éviter d’avoir à adapter le réseau terrestre, on aurait préféré une taille de cellule plus petite, de 32, voire 16 octets, de façon à gagner du temps aux extrémités. Ces contraintes sont illus- trées à la figure 15.1.Une première caractéristique importante des réseaux ATM est qu’on utilise le mode avec connexion pour la transmission des cellules. Une cellule n’est transmise que lorsqu’un circuit virtuel est ouvert, ce circuit virtuel étant marqué à l’intérieur du réseau par des références précisées dans les tables de commutation placées dans chaque nœud traversé. Nous verrons à la fin de ce chapitre comment mettre en place ce circuit virtuel grâce au réseau de signalisation.

Les références destinées à permettre la commutation des trames ATM sont composées de deux numéros : le numéro VCI (Virtual Channel Identifier), ou identificateur de voie virtuelle, et le numéro VPI (Virtual Path Identifier), ou identificateur de conduit virtuel. Ces numéros permettent d’identifier le circuit virtuel entre deux nœuds. Nous parlons de circuit virtuel, car c’est la terminologie utilisée dans l’ATM, bien que nous ayons affaire à une liaison virtuelle puisque le niveau ATM est un niveau trame.ATM étant en mode avec connexion, avant toute émission de cellule, une connexion doit être mise en place. Pour cela, une association entre les références d’entrée et de sortie du réseau doit être définie. Cette technique est déjà utilisée dans les réseaux X.25. Le routage de la cellule de supervision, qui met en place le circuit virtuel, est effectué par des tables de routage, lesquelles déterminent vers quel nœud est envoyée la cellule de supervision avec l’adresse du destinataire final. Cette cellule de supervision détermine pour chaque nœud l’association entre le port d’entrée et le port de sortie. Ces associations sont regroupées dans la table de commutation.La figure 15.2 illustre l’association effectuée entre la référence et le port d’entrée dans un nœud de commutation et la référence et le port de sortie de ce même commutateur. Par exemple, si une cellule se présente à la porte d’entrée X avec la référence A, elle est transmise à la sortie T avec la référence L. La deuxième ligne du tableau de commutation constitue un autre exemple : une cellule qui entre sur la ligne X avec la référence B est envoyée vers la sortie U, accompagnée de la référence N de sortie.Dans un brasseur de conduits, on commute simultanément toutes les voies virtuelles à l’intérieur du conduit. On a donc intérêt à regrouper les voies virtuelles qui vont vers la même destination de façon à les intégrer dans un même conduit. Cela simplifie grande- ment les problèmes de commutation à l’intérieur du réseau. La figure 15.4 illustre, de façon assez symbolique, un même conduit partagé par un ensemble de voies. Le long du conduit, des brasseurs VP peuvent se succéder.