Les réseaux dédiés au transport de données

Introduction

Avec les années 1970 sont apparus, tout d’abord dans les grandes entreprises comme les banques, les sociétés d’assurance mais aussi les administrations, des systèmes d’informations permettant de faciliter la gestion des données de ces entreprises.

Les ordinateurs et programmes en charge de ces données se sont multipliés et très vite il s’est avéré nécessaire de faire communiquer ces ordinateurs entre eux ; localement d’abord, dans le même bureau, dans le même immeuble mais très vite aussi et surtout pour les entreprises à sites multiples, d’une agence à une autre, d’une ville à une autre et bien sûr d’un pays à un autre.

Le problème qui est aussi très vite apparu est qu’au vu de la variété importante des équipements communiquant, fabricants différents, technologies différentes, il fallait normaliser la méthode de communication et de préférence sans trop tenir compte du support de transmission si possible.

Le modèle en pile de protocoles

Ainsi un organisme de standardisation international a axé ses travaux vers un modèle généraliste de transmission de données. Cet organisme, l’ISO (International Standard Organization - www.iso.org) dès la fin des années 1970 a proposé un modèle ouvert de communication qui allait être adopté comme référence au niveau mondial dans les années 1980 : le modèle OSI (Open Systems Interconnection - interconnexion de systèmes ouverts). Son pendant est la norme UIT X.200 mise à jour en juillet 1994.

Ce modèle très détaillé, sans doute trop car Internet le simplifiera, est organisé en sept couches (ou layers en anglais) fonctionnelles distinctes permettant, comme le nom du modèle l’indique, l’interconnexion de machines dont le type importe peu.

Chaque couche dialogue avec celle qui la suit et celle la précédant, de plus les couches hautes de 4 à 7 ont un dialogue apparié (peer-to-peer) d’une machine extrémité à l’autre, les trois couches basses sont utilisées par les systèmes intermédiaires, commutateurs ou routeurs, en charge de l’acheminement de la donnée. La représentation suivante est la plus couramment utilisée.

P.R : protocoles de niveau "Réseau".

P.L : protocoles de niveau "Liaison".

P.P :...

Le réseau à commutation de paquets X.25

Tant que le RTC était le seul réseau utilisable pour l’ensemble des applications, il fallait que ses utilisateurs acceptent de partager les ressources circuits avec les abonnés à la téléphonie de base. Transmettre des données ainsi sur un circuit voix, de manière transparente au réseau RTC était soumis aux mêmes règles de concentration du trafic à l’accès notamment et le partage des ressources avec le risque de ne pas y avoir accès.

Une parade était de réserver directement ces ressources auprès de l’opérateur du réseau sous la forme de liaisons spécialisées ou liaisons louées, établies (connectées) en permanence, aux seuls bénéfices et usages du loueur, que des données soient réellement à transmettre ou pas. Système dont l’économie n’est pas évidente sauf si la transmission de données est très fréquente et pour de gros volumes. Autre inconvénient, le débit du RTC, en théorie 64 kilobits par seconde, n’est pas non plus très performant. Néanmoins, cette utilisation de ressources du réseau public, le RTC, à des fins privées, celui des entreprises notamment, peut être l’acte de naissance de la notion de réseau privé virtuel (VPN - Virtual Private Network en anglais).

Il fallait donc proposer une autre solution, celle-ci est l’offre X.25 qui s’est développée parallèlement aux études qui aboutiraient au modèle OSI.

Différence essentielle avec le RTC classique, un réseau de transmission X.25 offre l’accès à tous ses abonnés qui s’en partagent la bande passante grâce à des mécanismes de régulation gérés conformément au modèle OSI.

Analogie avec le RTC, ce type de réseau fonctionne principalement en mode connecté, c’est-à-dire qu’en début de tentative de transmission le premier paquet sert à établir le chemin que suivront les paquets de données à transmettre d’un système ouvert, l’émetteur à un autre...

Le réseau ATM

Autre mode de transport de données, l’ATM a été développé originellement par France Télécom (le CNET - Centre National d’Etudes des Télécommunications) au début des années 1980. Il fallait ajouter au réseau RNIS spécialisé pour la voix ou "la bande étroite" (débit inférieur à 2 mégabits par seconde) un mode de transport adapté aux applications nécessitant un débit plus important et en faire un type de réseau multimédia, c’est-à-dire incluant voix, vidéo et données, réseau qui évidemment venait s’ajouter aux autres réseaux existants, notamment X.25. Le réseau B-ISDN (Broadband ISDN ou RNIS large bande) prenait naissance en se conformant au plan d’adressage téléphonique des abonnés RNIS, comme pouvait le faire X.25, même si ce n’est pas la seule solution.

À la disposition d’ATM, le réseau numérique de transmission SDH / STM (Synchronous Transfer Mode - mode de transfert synchrone) et ses forts débits (cf. chapitre La téléphonie "Legacy" (héritée)) était l’allié idéal au niveau "Physique" du modèle OSI en fournissant des débits de 155 à 622 mégabits par seconde.

Les recherches du CNET ont été reprises par l’UIT à fin de standardisation et aujourd’hui la recommandation I.326 de mars 2003 décrit l’architecture fonctionnelle des réseaux de transport à base ATM. D’autres organismes sont impliqués pour partie dans les normes, ATM-Forum devenu Broadband-Forum et l’IETF (Internet Engineering Task Force) en particulier.

1. ATM et le modèle OSI

Le protocole ATM et par extension le réseau de transport ATM se situe au niveau 2 du modèle OSI (couche Liaison) décrit précédemment et s’appuie aujourd’hui largement sur une couche "Physique", SDH pour le transport de très hauts débits sur fibre optique. Cette association asynchrone-synchrone peut paraître contradictoire mais dans l’optique initiale le but était de partager les ressources réseau...