Academic literature on the topic 'Ethernet (système de réseau local) – Normes'

Le but de cette thèse concerne de minimiser le temps d’échange entre les objets mobile dans un environnement industriel. Dans la première partie une étude bibliographique concernant les problèmes d’échange entre les mobiles sera présentée. Dans la suite nous avons comparé par simulation sous NS2 (Network Simulator 2) plusieurs modèles de propagation afin de sélectionner le modèle le plus adapté à notre milieu industriel. Les résultats des simulations ont montré que le modèle pr1238 est le modèle le plus performant. Ce modèle de propagation sera utilisé ensuite pour optimiser l’algorithme d’accès « back-off ». L’algorithme d’accès « back-off » utilisé dans les réseaux 802. 11 souffre de plusieurs problèmes : collision entre les données, retard de transmission des données échangées, qui est très contraignant dans les applications de temps réel. Pour surmonter ces problèmes, nous avons proposé une nouvelle méthode. Cette nouvelle méthode repose en premier lieu sur la modification des paramètres de l’algorithme de « back-off » en cas de succès et de collision afin de réduire le temps d’accès. En deuxième lieu, elle utilise un réseau de neurones pour augmenter la précision sur les paramètres du modèle
The purpose of this study is to discuss the exchanges between mobiles moving in an industrial environment. To reach this study, a simulation approach has been chosen in order reach this study. This novel method aimed to minimize the exchange time between mobiles within an 802. 11 cell. The first step of our study represents the main points arising from this choice. Initially, we described the main existing models of spread and constraints of radio propagation. The selection of relevant model propagation for the selected industrial site is based on several measurements in domain indoor. The implementation of the ITU Pr1238 model was performed by adjusting the parameters of the various models; we decided to select the model recommended by the ITU under reference Pr1238 as our model that is used for the industrial by the NS2 Simulator. The second step was to come up with a modified method of the DCF in order to minimize the necessary time so that all mobiles within the same cell of an 802. 11b network can exchange the shared information during their co-operation. The optimization of the exchanges time between mobiles was carried out by modifying the binary exponential aspect of the Back-off algorithm as a first phase to reduce the access time to the radio medium. Whereas in the second phase this modified and enhanced BEB method was supported by a Neural Network Function to give us precise output parameters. Those outputs will be learned by the Neural Network Function and will be used in the NS2 simulation to get the new results of the time delay to compare them with the standard BEB method results

Nous étudions le processus de conception et de configuration de réseaux temps réel utilisant les standards Time-Sensitive Networking (TSN). Le groupe de travail IEEE 802.1 TSN a publié un ensemble de standards ajoutant de nouvelles fonctionnalités aux normes utilisés par les réseaux Ethernet commutés. L'objectif de ces nouvelles fonctionnalités est de permettre la mise en place de réseaux Ethernet déterministes, ce qui rend possible leur utilisation dans le cadre d'applications temps réels. L'obtention de cette propriété de déterminisme a néanmoins un coût : l'augmentation de la complexité dans la conception et dans la configuration de ces réseaux. Ces nouvelles fonctionnalités entraînent une augmentation de l'effort de configuration destiné à déployer un réseau capable de respecter ses exigences temps réel. De plus, le processus de conception de ces réseaux faisant usage d'outils de conception tel que des simulateurs réseau, cette augmentation de complexité se répercute également sur ces derniers. Nous proposons dans cette thèse une approche outillée d'assistance à la conception de réseau TSN qui repose sur la modélisation du réseau, des applications qui l'utiliseront et la génération automatique. Nous proposons d'abord une approche de modélisation pour les réseaux TSN. Nous la lions ensuite à une approche de modélisation logicielle afin de mettre en place un processus de génération automatique qui complète le modèle du réseau avec les flux de données. À l'aide de ce modèle, nous proposons une méthode de calcul de la configuration du Credit-Based Shaper et du Time Aware Shaper. Enfin, nous avons développé un outil générant un ensemble de modèles de simulation à destination de plusieurs simulateurs réseau ainsi que les fichiers de configuration des équipements réseau
We are studying the design and configuration process of real-time networks that use theTime-Sensitive Networking (TSN) standards. The IEEE 802.1 TSN working group published aset of standards which adds multiple new functionalities to the switched Ethernet standards.The goal of these new functionalities is to allow the design of deterministic Ethernet networks,which makes their use possible in the context of real-time applications.Making it possible to design deterministic Ethernet networks has a cost : the increase indesign and configuration complexity of the network. These new functionalities makes the config-uration effort needed to guarantee the respect of real-time constraints more important. Moreover,since the design process of real-time networks makes use of design tools such as network simu-lators, this increase in complexity also has an impact on them.In this thesis, we propose a tooled approach to assist the design of TSN networks whichrelies on network and software modeling and automatic generation. We first propose a networkmodeling approach for TSN networks. We then link it with a software modeling approach inorder to automatically enrich the model of the network with a model of the data streams. Usingthe data contained in this model, we propose a method to compute the configuration of theCredit-Based Shaper and Time Aware Shaper. Finally, we developed a tool which produces aset of simulation models for different network simulators aswell as configuration files for networkequipment

Projet de création d'un système d'exploitation reparti. L'architecture du système proposé est structurée en quatre couches: 1) matériel : un réseau local Ethernet. Les sites sont des machines modulaires bull sps7; 2) noyau; 3) système et 4) application. Une évaluation critique de l'implémentation est proposée.

L’augmentation des besoins des consommateurs particuliers et professionnels, ainsi que les évolutions rapides de la technologie, sont à la base de la conception des Réseaux de Nouvelle Génération (RNG). L’optimisation des ressources du réseau permettent aux opérateurs de délivrer efficacement des services de grande qualité à un coût réduit. Du fait de la prééminence des technologies de type Ethernet chez les clients et dans le segment d’accès des réseaux,et de son coût réduit, Ethernet est le candidat naturel pour devenir la technologie privilégiée dans les RNG. Dans le segment métropolitain des réseaux, des initiatives ont abouti à la spécification de variantes d’Ethernet permettant d’associer les flux clients à des Réseaux Locaux Virtuels (ou VLANs). Dans cette thèse, nous investiguons le moyen d’associer optimalement ces VLANs aux arbres couvrants utilisés par Ethernet, ce qui permet de faire de l’ingénierie de trafic. Dans le cœur de réseau, plusieurs approches cherchent à faire d’Ethernet une technologie orientée-connexion et contrôlée par GMPLS (tels que les "Layer 2-LSPs" et PBB-TE). Dans cette thèse, un nouveau type de connexion est introduit, pour les technologies orientées connexion et contrôlées par GMPLS : le bus-LSP. Tant pour les réseaux mono-couches que pour les réseaux multi-couches, les bus-LSP permettent à l’opérateur de réduire ses coûts de manière significative. Nous quantifions cette réduction de coûts, tant opérationnels que d’investissements. Nous proposons des méthodes d’ingénierie pour déployer efficacement les bus-LSPs. Enfin, nous détaillons aussi les extensions protocolaires nécéssaires au contrôle d’un réseau utilisant des bus-LSPs
The increase in individual and professional customer expectations, as well as the fast technological evolutions, are leading to the design of the Next Generation Internet (NGI). Network optimization allows operators to efficiently deliver high-quality services at reduced costs. Due to the pre-eminence of Ethernet technologies at the customer premises and in the access network segment, and due to its low cost, Ethernet is a natural candidate to serve as the technology of choice of the NGI. In the metropolitan network segment, efforts have led to specifying Ethernet flavors which allow mapping client traffic into Virtual LANs. In this thesis, we investigate how to efficiently assign these VLANs to the Spanning Trees generated by Ethernet’s Spanning Tree Protocol, since this is currently the only way to perform traffic-engineering and network optimization in this network segment. In the core network segment, several initiatives aim at turning Ethernet into a GMPLS-controlled connection-oriented technology (such as Layer 2 LSPs and PBB-TE). In this thesis, a new type of connection for packet- and frame- based, connection-oriented and GMPLS-controlled technologies is introduced and studied: the bus-LSP. Both in single-layer and in multi-layer networks, it provides the operator with significant cost reduction. We provide quantification of this reduction, as well as engineering methods for efficiently deploying bus-LSPs. We also detail the control plane protocols extensions needed to manage these bus-LSPs

La recherche dans le domaine des systèmes contrôlés en réseau a considérablement évolué depuis qu'Ethernet est de plus en plus utilisé en remplacement des traditionnels réseaux locaux industriels. Si ce choix d'Ethernet se justifie par sa faculté intrinsèque à supporter toutes les communications de l'entreprise (du bureau à l'atelier), il s'accorde difficilement avec les contraintes temporelles des applications de contrôle / commande distribuées. Contrairement aux réseaux de terrain, l'indéterminisme de l'accès à la voie d'Ethernet ne permet pas de garantir le respect des contraintes temporelles strictes. La contribution de cette thèse est la définition d'une approche analytique permettant de majorer les délais de communication de bout en bout dans les systèmes contrôlés en réseau lorsqu'ils reposent sur une architecture Ethernet commutée. Les travaux se sont focalisés sur l'adaptation de la théorie du calcul réseau à ce type d'environnement. Dans ce cadre, cette thèse développe la modélisation d'un commutateur IEEE 802. 1D ainsi qu'une méthode de calcul des délais de bout en bout basée sur l'augmentation du volume des rafales. Plusieurs expérimentations réelles ont permis de valider l'efficacité des bornes obtenues par calcul. Outre l'évaluation de performances, ces travaux s'intéressent également à la Classification de Service (IEEE 802. 1D/p) et à l'optimisation de l'ordonnancement des trames sur Ethernet. Cette thèse montre enfin comment une méthode d'évaluation de performances peut être utilisée pour dimensionner et optimiser la conception d'architectures Ethernet commutées
In the field of networked control systems, researches have considerably evolved since Ethernet is more and more used to substitute the traditional industrial local area networks. Even if this choice of Ethernet is justified regarding its intrinsic ability to support all the communications of the enterprise (from office to workshop), it is not suitable to assume the time constraints of distributed control applications. Contrary to the fieldbuses, the non-determinism of the medium access method used by Ethernet does not enable to guarantee strict time constraints. The contribution of this thesis is to define an analytical approach to upper-bound the end-to-end delays in networked control systems which are based on switched Ethernet architectures. Work has focused on the adaptation of the network calculus theory to these specifics environments. Within this framework, this thesis presents the modeling of an IEEE 802. 1D switch as well as a computation method of the end-to-end delays based on the increasing of the traffic burstiness. Several real experiments validate the tightness of the computed bounds. In addition to the performance evaluation, the work has also considered the Classification of Service (IEEE 802. 1D/p) and the optimization of the frames scheduling on Ethernet. Finally, this thesis shows how such a performances evaluation method can be used to scale and optimize the design of switched Ethernet architectures

Nous évaluons dans cette thèse deux performances temporelles des architectures d’automatisation distribuées sur Ethernet commuté et utilisant un modèle de coopération client/serveur : Le temps de réponse entre une occurrence d’un événement d’entrée et l’occurrence de l’événement de sortie correspondant ; Le temps de cycle réeseau pour la scrutation par un contrôleur de l’ensemble de ses modules d’entrées / sorties déportées. La conjonction de trois mécanismes de consommation de temps rend ces deux performances variables et difficiles à déterminer de manière analytique. Par conséquent, la méthode proposée se base sur la simulation d’un modèle en réseau de Petri temporisé et coloré du comportement dynamique de l’architecture complète. Les résultats obtenus sur six architectures test permettent de : Montrer que les architectures multi-contrôleurs utilisant le modèle de coopération client / serveur donnent des temps de cycle réseau plus rapide que celles basées sur les modèles maître / esclave et producteur / consommateur ; Quantifier l’influence du réseau et des mécanismes de consommation du temps
In this work, two time performances of switched Ethernet automation systems that use a client/server cooperation model are evaluated : The response time from an occurrence of an input event to the occurrence of the corresponding output event ; The network cycle time for the scanning by a controller of the whole set of its remote inputs / outputs modules. The conjunction of three time consumption mechanisms makes both time performances variable and difficult to compute in an analytic fashion. Thus, the proposed method is based on simulation of a timed and coloured Petri net model of the dynamic behaviour of the whole automation architecture. The results which have been obtained on six benchmark architectures enabled us : To show that multi-controllers architectures using a client/server cooperation model provide faster network cycle times than those based on master/slave and producer/consumer models ; To quantify the influence of the time consumption mechanisms on these performances

Cette étude se focalise sur les aspects de communications filaires et sans fil des systèmes de transports intelligents. Dans une première partie, le réseau embarqué d’un véhicule est constitué à l’aide du réseau Ethernet. Cette approche vise à diminuer la quantité de câbles présents dans les véhicules actuels. Le modèle proposé apporte une aide pour satisfaire les demandes de communications des passagers des véhicules futurs en ce qui concerne les connections Internet, les vidéos en demande, les communications Voice over IP (VoIP) et les vidéos conférences. Un système de communication, interactif et temps réel, est également proposé pour assister le conducteur en fournissant des informations sur le trafic. Une seconde partie est consacrée à la communication sans fil pour la gestion des informations échangées entre entités mobiles dans une zone de trafic urbain. Un modèle de système de communication, s'appuyant sur la technologie WiFi, est utilisé pour les échanges d'informations entre les entités mobiles et entre un point central de communication (noeud de correspondance). Des algorithmes stigmergiques sont utilisés pour le pilotage des entités mobiles. Les entités mobiles communiquent continuellement avec le système de pilotage pour mettre à jour les informations du trafic. Le système de pilotage analyse ces informations et diffuse à tous les véhicules, sous forme de messages, la cartographie du trafic. Le modèle de communication "burst communication" et les techniques de communications mobiles MIPv6 ont été exploités. L'optimisation de l’architecture du modèle de communication permet d'obtenir un nombre minimum de messages perdus lors de la communication entre le point central et les mobiles. Les résultats obtenus montrent que l'on peut parvenir à une réception satisfaisante des messages au niveau des entités mobiles
This study focuses on the wireless as well as the wired aspect of Intelligent Transportation Systems (ITS). The On-Board network of a future smart vehicle is designed using Switched Ethernet as a backbone. This architecture aims at minimizing the amount of wiring present in today’s cars. With the increasing demand of entertainment and connectivity, the proposed model provides the vehicle passengers with internet connection, video on-demand, voice over IP (VoIP) and video conference capabilities. Also, to help the driver, a smart real-time interactive communication scheme is developed to supply traffic information. A wireless communication model is built to support the moving entities in a light urban traffic area; the model is based on stigmergic algorithms running at the core of the system infrastructure. A WiFi model is used to supply wireless connectivity to mobile nodes in a given region. The Mobile IPv4 as well as Mobile IPv6 are tested. The mobile nodes always communicate with the central intelligence of the system to update the traffic information. The stigmergic algorithm processes this data and sends to all moving vehicles messages regarding the actual traffic map. This research focuses on the wireless aspect of the problem and optimizes the architecture to satisfy minimum packet loss in the path from the central correspondent node (CN) to the mobile nodes (MN). It is found that based on MIPv6 technique and using redundant packet transmission (burst communication) one can statistically reach satisfactory

Les travaux portent sur l’économie d’énergie dans le secteur des technologies de la communication et plus particulièrement dans les réseaux filaires. La technologie support de nos travaux est Ethernet qui historiquement utilisée dans les entreprises est actuellement déployée dans les réseaux d’accès et de coeur des opérateurs. Notre objectif est d’économiser de l’énergie par une mise en sommeil des liens Ethernet en s’appuyant sur des mécanismes standards aisément déployables. Pour ce faire nous modélisons et évaluons le mécanisme de mise en sommeil IEEE802.3az et confrontons notre modèle à l’expérimentation sur équipements. A partir du modèle de coût obtenu, nous proposons de mettre en place une ingénierie de trafic verte fonction de la charge qui dirige le trafic dans le réseau de façon à permettre aux liens de se mettre en phase de sommeil tout en préservant une qualité de service en évitant de créer des pertes de données dans le réseau par une concentration trop importante de trafic sur les liens. Nous distinguons plusieurs politiques d’ingénierie de complexité de mise en œuvre différentes, que nous évaluons dans plusieurs contextes. Les résultats obtenus permettent quasiment de doubler les gains obtenus par le standard IEEE802.3az. Nous étudions l’ingénierie dans un mode distribué à partir d’un protocole de routage, OSPF, et présentons une preuve de concept dans un mode centralisé avec une architecture SDN pour laquelle nous proposons l’utilisation du routage source par segment afin de réduire le trafic de contrôle.

L'avènement d'Ethernet dans les environnements industriels bouleverse le schéma des réseaux de terrain basés sur des méthodes déterministes d'accès au médium. De nombreux travaux portent sur l'amélioration des capacités d'Ethernet pour qu'il offre les performances déterministes requises par les applications critiques. Les solutions proposées sont généralement technologiques et nécessitent de remettre en cause soit les concepts de base d'Ethernet, soit le trafic applicatif. Dans ces travaux, nous exploitons les techniques de partitionnement afin de concevoir des architectures optimisées en terme de délais d'acheminement et de charges dans le réseau. Les architectures proposées sont tolérantes aux fautes par la mise en place de redondances pour pallier la défaillance de liens ou de nœuds du réseau. Deux heuristiques de partitionnement ont été développées et adaptées à ce problème de conception d'architectures de communication. Les résultats montrent l'intérêt de la démarche proposée
Industrial Ethernet is a controversial discussion topic mainly due to its non-determinism. Many researches focus on the improvement of Ethernet's capabilities to deliver the deterministic performance required by critical applications. Generally, that is obtained by modifying the Ethernet protocol or the traffic generated by the applications. Furthermore, the industrial context imposes a links redundancy in order to provide reliable architectures. That is why we propose to improve the switched Ethernet topology performances by optimizing the network organization at the level of the physical layer. Some graph partitioning techniques have been used in order to design optimized topologies which guarantee bounded maximum end to end delays. Two heuristics have been developed and adapted to this network design problem. The obtained results show the interest of the proposed method