Circuit virtuel - Virtual circuit

Un circuit virtuel ( VC ) est un moyen de transporter des données sur un réseau à commutation de paquets de telle manière qu'il semble qu'il existe un lien physique dédié entre les systèmes d'extrémité source et destination de ces données. Le terme circuit virtuel est synonyme de connexion virtuelle .

Avant qu'une connexion ou un circuit virtuel puisse être utilisé, il doit être établi entre deux ou plusieurs nœuds ou applications logicielles au moyen de l' établissement d'appel . Après cela, un flux de bits ou un flux d'octets peut être distribué entre les nœuds ; par conséquent, un protocole de circuit virtuel permet aux protocoles de niveau supérieur d'éviter de traiter la division des données en unités de données de protocole .

De nombreux protocoles de circuits virtuels, mais pas tous, fournissent un service de communication fiable grâce à l'utilisation de retransmissions de données invoquées par la détection d'erreurs et la demande de répétition automatique (ARQ).

Une configuration réseau alternative au circuit virtuel est datagramme .

Comparaison avec la commutation de circuits

La communication de circuit virtuel ressemble à la commutation de circuit , car les deux sont orientés connexion , ce qui signifie que dans les deux cas, les données sont livrées dans le bon ordre, et un surdébit de signalisation est requis pendant une phase d'établissement de connexion. Cependant, la commutation de circuits fournit un débit binaire et une latence constants, alors que ceux-ci peuvent varier dans un service de circuit virtuel en raison de facteurs tels que :

  • des longueurs variables de file d'attente de paquets dans les nœuds du réseau,
  • débit variable généré par l'application,
  • charge variable d'autres utilisateurs partageant les mêmes ressources du réseau par multiplexage statistique , etc.

Capacité d'appel virtuel

Dans les télécommunications , une capacité d'appel virtuel , parfois appelée installation d'appel virtuel , est une fonction de service dans laquelle :

  • un appel procédure mise en place et une procédure de désengagement d'appel de déterminer la période de communication entre les deux DTE dans lequel l' utilisateur les données sont transférées par un commutation de paquets réseau
  • un contrôle de transfert de bout en bout des paquets au sein du réseau est requis
  • les données peuvent être remises au réseau par l' expéditeur de l' appel avant la fin de la phase d'accès à l'appel , mais les données ne sont pas remises au destinataire de l' appel si la tentative d'appel échoue
  • le réseau délivre toutes les données d'utilisateur au récepteur d'appel dans la même séquence dans laquelle les données sont reçues par le réseau
  • les ETTD multi-accès peuvent avoir plusieurs appels virtuels en cours en même temps .

Une configuration réseau alternative aux appels virtuels est la communication sans connexion utilisant des datagrammes .

Circuits virtuels de couche 4

Les protocoles de couche transport orientés connexion tels que TCP peuvent s'appuyer sur un protocole de couche réseau à commutation de paquets sans connexion tel que IP , où différents paquets peuvent être acheminés sur différents chemins, et ainsi être livrés dans le désordre. Cependant, il est possible d'utiliser TCP comme circuit virtuel, car TCP inclut une numérotation de segment qui permet une réorganisation du côté du récepteur pour s'adapter à une livraison dans le désordre.

Circuits virtuels de couche 2/3

Les protocoles de circuits virtuels de couche liaison de données et de couche réseau sont basés sur une commutation de paquets orientée connexion , ce qui signifie que les données sont toujours livrées le long du même chemin réseau, c'est-à-dire via les mêmes nœuds. Les avantages de cela par rapport à la commutation de paquets sans connexion sont :

  • La réservation de bande passante pendant la phase d'établissement de la connexion est prise en charge, ce qui permet de garantir la qualité de service (QoS). Par exemple, une classe de QoS à débit binaire constant peut être fournie, entraînant une émulation de commutation de circuit .
  • Moins de temps système est requis car les paquets ne sont pas acheminés individuellement et les informations d'adressage complètes ne sont pas fournies dans l'en-tête de chaque paquet de données. Seul un petit identificateur de canal virtuel (VCI) est requis dans chaque paquet. Les informations de routage ne sont transférées aux nœuds du réseau que pendant la phase d'établissement de la connexion.
  • Les nœuds de réseau sont plus rapides et ont en théorie une capacité plus élevée car ce sont des commutateurs qui n'effectuent le routage que pendant la phase d'établissement de la connexion, tandis que les nœuds de réseau sans connexion sont des routeurs qui effectuent le routage pour chaque paquet individuellement. La commutation implique uniquement de rechercher l'identifiant de canal virtuel dans une table plutôt que d'analyser une adresse complète. Les commutateurs peuvent facilement être implémentés dans du matériel ASIC , tandis que le routage est plus complexe et nécessite une implémentation logicielle. Cependant, en raison du vaste marché des routeurs IP et du fait que les routeurs IP avancés prennent en charge la commutation de couche 3 , les routeurs IP modernes peuvent aujourd'hui être plus rapides que les commutateurs pour les protocoles orientés connexion.

Exemples de protocoles

Exemples de protocoles de couche transport qui fournissent un circuit virtuel :

  • Transmission Control Protocol (TCP), où un circuit virtuel fiable est établi au-dessus du protocole IP sous-jacent non fiable et sans connexion. Le circuit virtuel est identifié par le couple d'adresses de socket réseau source et destination , c'est-à-dire l'adresse IP et le numéro de port de l'émetteur et du récepteur. La qualité de service garantie n'est pas fournie.
  • Stream Control Transmission Protocol (SCTP), où un circuit virtuel est établi au-dessus du protocole IP.

Exemples de protocoles de circuits virtuels de couche réseau et de couche liaison de données, où les données sont toujours livrées sur le même chemin :

Circuits virtuels permanents et commutés dans ATM, relais de trame et X.25

Les circuits virtuels commutés ( SVC ) sont généralement établis appel par appel et sont déconnectés lorsque l'appel est terminé ; cependant, un circuit virtuel permanent ( PVC ) peut être établi en option pour fournir un lien de circuit dédié entre deux installations. La configuration PVC est généralement préconfigurée par le fournisseur de services. Contrairement aux SVC, les PVC sont généralement très rarement cassés/déconnectés.

Un circuit virtuel commuté (SVC) est un circuit virtuel qui est établi dynamiquement à la demande et est détruit lorsque la transmission est terminée, par exemple après un appel téléphonique ou un téléchargement de fichier. Les SVC sont utilisés dans des situations où la transmission de données est sporadique et/ou pas toujours entre les mêmes points d'extrémité d' équipement terminal de données ( ETTD ).

Un circuit virtuel permanent (PVC) est un circuit virtuel établi pour une utilisation répétée/continue entre le même ETTD . Dans un PVC, l'association à long terme est identique à la phase de transfert de données d'un appel virtuel . Circuits virtuels permanents éliminent le besoin de mise en place d'appels répétés et de compensation .

  • Le relais de trame est généralement utilisé pour fournir des PVC.
  • ATM fournit à la fois des connexions virtuelles commutées et des connexions virtuelles permanentes , comme on les appelle dans la terminologie ATM.
  • X.25 fournit à la fois des appels virtuels et des PVC, bien que tous les fournisseurs de services X.25 ou les implémentations DTE ne prennent pas en charge les PVC car leur utilisation était beaucoup moins courante que les SVC.

Voir également

Les références