Méthode des trajectoires : contexte et modèle réseau

Dans cette section, nous dénissons le modèle réseau sur lequel est basé la méthode des trajec-toires. Nous présentons les éléments composant le réseau ainsi que le délai de bout en bout d'un ux de ce réseau. Le réseau se dénit comme un ensemble de terminaux (sources/destinataires) reliés entre eux par des liens physiques et inter-communiquent par des échanges de messages. La suite de cette section est organisée ainsi : le paragraphe 3.3.1 dénit les éléments du modèle réseau. Le paragraphe 3.3.2 caractérise les ux circulant dans ce réseau. Dans le paragraphe 3.3.3, les éléments nécessaires à une détermination des délais de communication de bout en bout sont illustrés. Enn, le paragraphe 3.3.4 présente la correspondance entre le réseau AFDX et celui décrit dans le modèle générique de la méthode des trajectoires.

Les diérentes notations que nous allons utiliser pour décrire la méthode des trajectoires ci-dessous, sont récapitulées en annexe à partir de la page 153.

3.3.1 Modélisation des éléments du réseau

Le réseau considéré est un réseau de paquets. C'est-à-dire, un réseau dans lequel chaque message émis d'un point à un autre, est encapsulé sous forme de paquet. La transmission d'un paquet sur un lien physique ne peut pas être interrompue. Un lien physique représente un média partagé sur lequel plusieurs paquets provenant de diverses sources circulent. Le partage de liens entre les paquets implique un point de multiplexage en avant de chaque lien. Le multiplexage consiste à entrelacer les diérents paquets arrivant sur le lien.

Chaque point de multiplexage du réseau est modélisé par un n÷ud. Il est chargé de recevoir les paquets provenant de ses diérents liens d'entrée, de les traiter, puis de les stocker dans une le d'attente pour ensuite les retransmettre sur un lien de sortie. Le lien de sortie du n÷ud

3.3. MÉTHODE DES TRAJECTOIRES : CONTEXTE ET MODÈLE RÉSEAU transmet les paquets avec un débit qui lui est propre, noté R. La structure d'un n÷ud est dépeinte par la gure 3.8.

Figure 3.8  Structure d'un n÷ud du réseau

Hypothèses sur les n÷uds :

1. Il existe diérentes politiques de service pour la gestion des paquets stockés dans la le d'attente d'un n÷ud. La politique de service FIFO (First-In, First-Out) est celle utilisée dans le cadre de ces travaux. Ainsi, les paquets stockés dans la le, sont transmis sur le lien de sortie suivant leur ordre d'arrivée.

2. Les points d'entrée/sortie (les terminaux) du réseau sont également modélisés par des n÷uds. Le n÷ud source génère des paquets sur le réseau et ne dispose pas de liens d'entrée, mais d'applications émettrices. An d'éviter des rafales de trames et la congestion du réseau, les n÷uds sources sont dotés d'un dispositif de type seau percé [GRI04]. Le n÷ud destinataire reçoit les paquets qui lui sont destinés, les traite et les retransmet à ses applications.

3. Dans le réseau, chaque n÷ud dispose d'une horloge pour sa gestion interne. Mais, il n'existe pas de synchronisation globale entre ces diérentes horloges. De plus, la congu-ration du réseau est statique : la disposition des n÷uds et leurs congucongu-rations sont gées. Finalement, le réseau est étudié dans son mode de fonctionnement nominal ; il n'y a pas de n÷ud en panne.

4. Le réseau est able : il n'y a ni collision entre les paquets sur les liens physiques, ni perte de paquets dans les les d'attente. Un paquet peut être perdu dans une le d'attente si son arrivée implique un dépassement de sa capacité. Par conséquent, les les d'attente sont supposées susamment grandes pour éviter toute perte de paquet. Pour dimensionner les les d'attente, il faut connaître les caractéristiques des ux entrant dans le réseau. Un ux est un canal virtuel partageant les liens physiques du réseau et laissant circuler des paquets de données toujours d'un même n÷ud source vers un même n÷ud destination. La caractérisation des ux du réseau est présentée dans le paragraphe suivant.

3.3.2 Modélisation des ux du réseau

Dans le réseau, un ensemble Γ = {v1, v₂, ..., v_n} de n ux circulent entre les n÷uds. Pour un n÷ud h, on note Γh l'ensemble des ux le traversant. Chaque paquet traversant le réseau est généré par un ux qui doit respecter un contrat de trac : le délai minimum entre deux générations consécutives de paquets d'un ux sur le n÷ud source (voir gure 3.9). En plus de ce délai minimum qui correspond à sa période, un ux est aussi caractérisé par une longueur minimale et maximale de ses paquets. Mais ces caractérisations ne sont pas susantes pour éviter les rafales au niveau des n÷uds. Par conséquent, comme l'évoque l'hypothèse (2) du paragraphe 3.3.1, une délai minimum est imposée entre deux arrivées consécutives des paquets d'un même ux sur un n÷ud.

Figure 3.9  Temps minimum inter-génération de trames sur le n÷ud source

Le chemin d'un ux (constitué dans l'ordre, des n÷uds qu'il traverse) est statique et unidirec-tionnel dans le réseau. Pour un ux vi circulant dans le réseau, Pidésigne son chemin depuis son n÷ud source noté rsti, jusqu'à son n÷ud destination noté lasti. |Pi| représente la cardinalité de Pi (c'est-à-dire, le nombre de n÷uds traversés par vi).

Hypothèse sur les ux :

Lorsque deux ux vi et vj se croisent dans le réseau, on note rsti,j leur premier n÷ud en commun et lasti,j leur dernier n÷ud en commun. Entre rsti,j et lasti,j, vi et vj suivent dans le même ordre, les mêmes n÷uds intermédiaires. Enn, lorsque vi et vj se séparent, ils ne se recroisent plus (voir gure 3.10).

Figure 3.10  Croisement entre deux ux Un ux vi du réseau peut se modéliser par les caractéristiques suivantes : ˆ Ch

i , la durée maximale de transmission d'un paquet de visur un n÷ud h de Pi. Elle correspond à la diérence entre la date de sortie du dernier bit de ce paquet dans la le d'attente du n÷ud h, et la date de sortie de son premier bit. Cette durée est alors bornée par la taille maximale des paquets de vi, divisée par le débit Rh du lien de sortie du n÷ud h (c'est-à-dire,

3.3. MÉTHODE DES TRAJECTOIRES : CONTEXTE ET MODÈLE RÉSEAU