Brevet FR2711468A1 — publié le 19950428

Dispositif d'interconnexion entre deux réseaux locaux distants, et procédé d'interconnexion correspondant. Le domaine de l'invention est celui des échanges de données numériques entre des réseaux locaux et/ou des stations de traitement de données distants, par l'intermédiaire de réseaux de communication. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif d'interconnexion entre deux éléments (réseaux et/ou stations) distants, et un procédé d'interconnexion correspondant. Les opérations de transfert de données via un réseau de communication sont souvent désignées par le terme de routage. Pour ce faire, on associe à un réseau local un dispositif d'interconnexion, ou routeur, capable d'assurer une connexion à un réseau externe pour échanger des données avec un élément distant, via ce réseau externe. On peut distinguer deux grands types de réseaux de communication externes, à savoir les réseaux de communication par paquets (par exemple selon la norme X25), et plus généralement par unités de données de protocole, et les réseaux de communication à commutation de circuits, assurant une connexion permanente pour la durée d'une communication (par exemple un réseau numérique à intégration de services, ou RNIS). De tels réseaux de communication sont gérés par des opérateurs, publics ou privés, qui facturent bien sûr l'utilisation de leur réseau. Cette facturation prend en compte de nombreux critères, selon le type de réseau. Dans le cas d'un réseau par paquets, le critère principal est en général la quantité de données échangées. Dans le cas d'un réseau RNIS, en revanche, on tient compte essentiellement de la durée de la communication. D'une façon générale, il est souhaitable de limiter les coûts des communications. Cela n'est cependant pas aisé, car les coûts respectifs d'une communication sur l'un ou l'autre des type de réseaux externes disponibles sont fortement variables en fonction du type du flux de données échangé. Par exemple, si le flux applicatif correspond à un fichier à transmettre en une seule opération, une communication facturée uniquement à la durée (sur RNIS par exemple) est préférable. En revanche, si le flux correspond à une application interactive (consultation d'une base de données, par exemple), il est souhaitable que la communication soit facturée sur la quantité d'information échangée, quelle que soit la durée de la communication. Certains routeurs permettent à l'opérateur de choisir le réseau de communication qu'il souhaite utiliser pour un échange de données particulier. Toutefois, ils sont complexes à utiliser, car chaque communication nécessite une programmation spécifique, fonction du réseau retenu, et nécessite que l'opérateur soit capable de déterminer quel sera le réseau le moins coûteux, ce qui n'est pas toujours évident. L'invention à notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif d'interconnexion, ou routeur, de mise en oeuvre simple et dont le coût d'utilisation est limité, par rapport aux routeurs existants. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif permettant la transmission de plusieurs flux applicatifs distincts, tout en limitant les coûts d'utilisation des réseaux extérieurs. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention à l'aide d'un dispositif d'interconnexion d'au moins deux stations et/ou réseaux locaux distants par l'intermédiaire d'au moins deux réseaux de communication, comprenant d'une part au moins un premier réseau de communication par paquets et d'autre part au moins un second réseau de communication à commutation de circuits, comprenant des moyens de reconnaissance du type d'un flux applicatif à transmettre, et des moyens de sélection automatique d'un desdits réseaux de communication pour ladite communication à établir, en fonction dudit type de flux. Ainsi, le dispositif de l'invention, par exemple un routeur, optimise les échanges de données de façon automatique. En d'autres termes, le dispositif assure un routage qui s'adapte, fonction du type de flux applicatif à transmettre (par exemple un fichier ou une application interactive). De façon avantageuse, l'optimisation prend en compte au moins un des critères appartenant au groupe comprenant: - l'aspect monodirectionnel ou bidirectionnel de la communication; - l'aspect continu ou épisodique de la communication; - le temps de réponse desdits réseaux de communication - la durée de la communication; - le débit de la communication; - les ressources de communication disponibles; - les coûts et conditions de facturation associés à chacun desdits réseaux de communication. Selon l'invention, le premier réseau à commutation par paquets peut être un réseau X 25, tel que par exemple le réseau TRANSPAC (marque déposée). Le second réseau à commutation de circuits est par exemple un réseau RNIS, dont on utilise un ou plusieurs canaux. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on peut également utiliser un réseau numérique à intégration de services (RNIS) comprenant au moins un canal de transfert d'informations numériques (B) et au moins un canal de signalisation et de transfert de paquets (D). Dans ce cas, lesdits moyens de sélection assurent la sélection d'au moins un desdits canaux en fonction dudit type de flux applicatif, ledit canal D correspondant audit premier réseau et ledit canal B correspondant audit second réseau. Dans ce mode de réalisation, il est à noter que le terme réseau au sens de la présente demande de brevet est différent de celui désignant un réseau RNIS. Il doit être pris dans le sens plus général de support de communication (désignant notamment un réseau (RNIS ou X25), ou un canal d'un réseau RNIS, etc...). Selon une caractéristique importante de l'invention, lesdits moyens de sélection tiennent compte également des communications déjà établies entre les mêmes stations et/ou réseaux locaux, de façon à utiliser si possible la même ressource de communication. Il est ainsi possible de réduire fortement les coûts des échanges de données. Par ailleurs, toujours dans le but de limiter les coûts, le dispositif de l'invention comprend avantageusement des moyens de compression de données associés à au moins un desdits réseaux de communication, et en particulier des moyens de compression des données transmises sur ledit premier réseau. L'invention concerne également un procédé d'interconnexion d'au moins deux stations et/ou réseaux locaux distants par l'intermédiaire d'au moins deux réseaux de communication, comprenant d'une part au moins un premier réseau de communication par paquets et d'autre part au moins un second réseau de communication à commutation de circuits, comprenant les étapes suivantes: - reconnaissance du type de flux applicatif à échanger; - sélection automatique d'un desdits réseaux de communication pour ledit flux applicatif, en fonction dudit type de flux. De façon avantageuse, ladite étape de sélection automatique comprend, pour au moins certains types de flux, une procédure de sélection hiérarchisée parmi au moins deux types de réseaux de communication, en fonction des réseaux déjà utilisés. De cette façon, la sélection d'un réseau de communication est adaptative, et tient compte des autres flux applicatifs vers le même destinataire, en particulier pour utiliser, lorsque cela est possible, une seule ligne de communication. Le procédé de l'invention comprend donc avantageusement une étape d'optimisation des communications, visant à faire circuler au moins deux flux applicatifs de types différents sur une même ligne de communication. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits types de flux applicatifs comprennent: - les flux de fichier, correspondant à des transferts de fichiers; - les flux interactifs, correspondant à des échanges de données interactifs; et - les flux défaut, correspondant aux autres flux. Dans ce cas, l'optimisation comprend les étapes suivantes: - si le flux est un flux de fichier et si aucun chemin vers le destinataire est ouvert, ouverture d'un chemin sur un réseau de communication à connexion permanente pour la durée d'une communication; - si le flux est un flux interactif et si aucun chemin vers le destinataire est ouvert, ouverture d'un chemin sur un réseau de communication par paquets; - si le flux est un flux de fichier et si un chemin vers le destinataire est ouvert sur un réseau de communication par paquets, ouverture d'un chemin sur un réseau de communication à commutation de circuits et fermeture du chemin ouvert sur un réseau de communication par paquets; - si le flux est un flux interactif et si un chemin vers le destinataire est ouvert sur un réseau de communication à commutation de circuits, maintien dudit chemin. De façon avantageuse, lorsqu'un chemin est ouvert pour le transfert d'au moins deux flux applicatifs distincts et qu'un flux applicatif est terminé, l'opération de sélection d'un réseau de communication optimal est réitérée. Dans un mode de réalisation préférentiel, le procédé comprend une étape de programmation permettant d'associer à au moins un desdits types de flux applicatifs et/ou au moins un destinataire au moins un réseau de communication préférentiel. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 illustre un exemple de système comprenant plusieurs réseaux locaux reliés entre eux via deux réseaux de communication distincts à l'aide de routeurs selon l'invention; - la figure 2 est un schéma fonctionnel simplifié d'un routeur de la figure 1; - la figure 3 présente un synoptique du procédé de connexion du routeur de la figure 2. Le dispositif de l'invention est destiné à interconnecter plusieurs réseaux locaux, ou des stations de traitement indépendantes. La figure 1 est un exemple de système de communication mettant en oeuvre de tels dispositifs, appelés par la suite routeurs. Ce système comprend trois routeurs adaptatifs 111, 112 et 113, qui peuvent communiquer par l'intermédiaire de deux réseaux de communication externes: - un réseau 121 à commutation par paquets, par exemple conforme à la norme X25; - un réseau 122 à commutation de circuits, par exemple du type RNIS. Il permet l'interconnexion de réseaux locaux 131 à 134, ainsi que de stations de traitement indépendantes 141 ou 142. Les routeurs selon l'invention sont préférentiellement reliés aux deux réseaux de communication 121 et 122 (routeurs 1 et 113). Toutefois, le cas échéant, ils peuvent bien sûr être connectés à un seul réseau (routeur 112). Un routeur (111) peut éventuellement assurer des liaisons vers l'extérieur pour plusieurs réseaux locaux 131 et 132. Deux situations peuvent par exemple être envisagées pour les réseaux de communication par paquets 121: il peut s'agir d'un réseau X25 indépendant (TRANSPAC, par exemple) ou du canal D d'un système RNIS. La figure 2 illustre le principe général d'un routeur 11 i selon l'invention. Le flux applicatif 21 à transmettre est dirigé vers un sélecteur 22 qui l'oriente soit vers un réseau de communication par paquets 23, soit vers un réseau à commutation de circuits 24. Par ailleurs, le flux applicatif 21 est reçu par un module 25 de reconnaissance, qui détermine le type 28 de ce flux applicatif. En fonction de cette information de type 26, un module 28 de décision pilote le sélecteur 22. L'opération de reconnaissance consiste par exemple à extraire d'un datagramme une information décrivant le type de flux. On peut par exemple prévoir trois types de flux applicatifs: - le type "fichier", qu'il est en principe préférable de transmettre sur un réseau à commutation de circuits; - le type "interactif", qu'il est en principe préférable de transmettre sur un réseau à commutation par paquets; - le type "défaut", pour toutes les applications n'appartenant pas à l'un des deux types précédents. Pour router suivant le type d'application, l'administrateur doit tout d'abord définir ses applications. Ensuite, il doit définir le routage vers chaque destination possible. La définition du routage vers une destination donnée (machine ou réseau) passe dans ce cas par la définition d'un ensemble de chemins, pour lesquels on attribue un ordre de sélection par type d'application. Bien sûr, il est possible d'inhiber la fonction de routage adaptatif selon l'invention vers une destination. Dans ce cas, les différents chemins seront utilisés indifféremment pour toutes les applications. De plus, l'administrateur peut interdire qu'une application soit exécutée vers une destination donnée, afin par exemple de limiter les coûts de communication (interactif vers une destination hors frontière, par exemple). Par ailleurs, l'invention assure l'optimisation des coûts en cas de mixité des flux applicatifs. En effet, le module 28 de décision ne tient pas seulement compte de l'information 26 de type de flux, mais également des autres flux 29 en cours de transfert vers le même destinataire. Par exemple, si on désigne les différents flux de la façon suivante: flux fichier: flux correspondant aux applications de type transfert de fichiers; - flux interactif: flux correspondant aux applications de type interactif; - flux défaut: flux correspondant aux applications n'appartenant à aucun des deux types précédents (regroupe donc en fait les applications non déclarées par l'utilisateur). On considérera en général que le flux défaut se rapproche plus du flux interactif que du flux transfert de fichiers, puisque si l'utilisateur ne déclare pas explicitement une application c'est qu'il considère comme secondaire son besoin en bande passante. Lorsqu'un chemin est ouvert pour le flux "fichier", le routeur utilise également ce dernier pour acheminer les flux "interactif' ou "défaut", et ce jusqu'à la fin du transfert de fichier. A la fin de ce dernier, le routeur bascule alors le flux "interactif' ou "défaut" sur le chemin le mieux adapté à ces types de flux. Par contre, si un chemin est déjà ouvert pour le flux "interactif' ou "défaut", le routeur ne réutilise pas ce dernier pour véhiculer un flux "fichier". Il ouvre au contraire un nouveau chemin pour le transfert de fichier, et bascule les flux "interactif' ou "défaut" sur ce dernier. Le but de cette optimisation est de réduire la facturation en considérant que si un gros "tuyau" est ouvert pour le transfert de fichier, on peut en profiter pour y faire passer des informations sporadiques supplémentaires. Cette optimisation respecte néanmoins les choix de l'utilisateur soucieux d'utiliser une bande passante la plus large possible pour ses transferts de fichiers. La figure 3 est un organigramme illustrant de façon plus détaillée cette technique. La première étape 32 consiste à analyser le type 31 de flux à transmettre. S'il s'agit d'un flux 33 "'T'" (interactif) ou "D" (défaut), on vérifie (34) si une communication X25 est déjà ouverte. Si la réponse est affirmative (35), le nouveau flux est transmis (36) sur la même communication. Si la réponse est négative (37), on vérifie (38) si un canal B est ouvert. Dans l'affirmative (39) on transmet (310) sur ce canal B. Ainsi, alors qu'un flux interactif est en principe de préférence émis sur une communication X25, le routeur adaptatif choisit automatiquement le canal B déjà établi pour limiter les coûts. Dans le cas contraire (311), on ouvre (312) une communication X25, puis on transmet (313) sur cette communication ouverte. Si le flux à transmettre est du type "F" (fichier) 314, le routeur regarde (315) si une communication X25 est ouverte. Si c'est le cas (316), cette communication est fermée (317), un canal B est établi (318) et on transmet (319) sur ce canal B le flux "fichier" ainsi que le flux qui était précédemment transmis sur la ligne X25. A nouveau, on constate qu'une optimisation est faite, pour limiter le nombre de communications ouvertes simultanément. Si aucune communication X25 n'est ouverte (320), on vérifie (321) si un canal B est établi. Dans ce cas (322), on transmet le nouveau flux sur ce même canal (323). Sinon (324), un canal B est ouvert (325), et on transmet (326) sur ce canal B. D'une façon générale, le routeur cherche donc à mettre en oeuvre une unique ligne de communication, et sélectionne celle qui sera la plus efficace pour l'ensemble des flux à transmettre. Ce principe est mis en oeuvre en permanence, et non pas seulement au début d'un flux. Ainsi, lorsqu'un flux est terminé, on vérifie que, pour les flux restants, la communication en cours est la plus adéquate. Dans le cas contraire, il y a un basculement automatique sur une autre ligne. Toujours dans le but de limiter les coûts des communications, le routeur de l'invention comprend avantageusement des moyens de compression de données, ainsi que cela est illustré en figure 2. Si le flux est transmis sur un réseau à commutation de circuits 24, des moyens 241 de compression classiques compressent les données, avant leur transmission (242). Eventuellement, plusieurs procédés de compression peuvent être mis en oeuvre. On choisit alors le plus efficace, après comparaison, ou une sélection automatique est faite en fonction du type de flux. Si le flux est transmis sur un réseau à commutation de paquets 23, les moyens 231 de comparaison sont avantageusement du type décrit dans la demande de brevet français FR 92 01657 du 11 février 1992 au nom du même Déposant. Selon cette technique particulièrement efficace, les champs de données des paquets à transmettre sont compressés, concaténés avec des données permettant de repérer le début de chaque paquet initial, puis découpés au format des paquets prévus pour le réseau de communication. A réception, les opérations inverses sont effectuées, pour restituer les paquets d'origine. Ainsi, le nombre de paquets réellement transmis est inférieur au nombre de paquets source. Par ailleurs, il est à noter que d'autres critères que le coût d'une communication peuvent être pris en compte pour la sélection d'un réseau ou l'autre. Notamment, on peut tenir compte des éléments suivants, selon les cas: - l'aspect monodirectionnel ou bidirectionnel de la communication; l'aspect continu ou épisodique de la communication; - le temps de réponse desdits réseaux de communication; - la durée de la communication; - le débit de la communication; - les ressources de communication disponibles. Enfin, le dispositif de l'invention est avantageusement entièrement programmable. C'est l'utilisateur qui associe à un type de flux et/ou à une destination un réseau donné (ou plusieurs, avec un ordre de préférence). De même, l'utilisateur peut forcer ou interdire certaines situations, lorsque cela est nécessaire. 1l REVENDICATIONS 1. Dispositif d'interconnexion (111, 112, 113) d'au moins deux stations (141, 142) et/ou réseaux locaux (131 à 134) distants par l'intermédiaire d'au moins deux réseaux de communication (121, 122), comprenant d'une part au moins un premier réseau de communication par paquets (121) et d'autre part au moins un second réseau de communication à commutation de circuits (122), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (25) de reconnaissance du type d'un flux applicatif à transmettre, et des moyens (22, 28) de sélection automatique d'un desdits réseaux de communication pour ladite communication à établir, en fonction dudit type de flux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (28) de sélection prennent en compte au moins un des critères appartenant au groupe comprenant: - l'aspect monodirectionnel ou bidirectionnel de la communication; - l'aspect continu ou épisodique de la communication; - le temps de réponse desdits réseaux de communication; - la durée de la communication; - le débit de la communication; - les ressources de communication disponibles; - les coûts et conditions de facturation associés à chacun desdits réseaux de communication. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il utilise un réseau numérique à intégration de services (RNIS) comprenant au moins un canal de transfert d'informations numériques (B) et au moins un canal de signalisation et de transfert de paquets (D), et en ce que lesdits moyens (28) de sélection assurent la sélection d'au moins un desdits canaux en fonction dudit type de flux applicatif, ledit canal D correspondant audit premier réseau et ledit canal B correspondant audit second réseau. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens (28) de sélection tiennent compte également des communications (29) déjà établies entre les mêmes stations et/ou réseaux locaux, de façon à utiliser si possible la même ressource de communication. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (231, 241) de compression de données associés à au moins un desdits réseaux de communication. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (241) de compression des données transmises sur ledit premier réseau. 7. Procédé d'interconnexion d'au moins deux stations et/ou réseaux locaux distants par l'intermédiaire d'au moins deux réseaux de communication, comprenant d'une part au moins un premier réseau de communication par paquets et d'autre part au moins un second réseau de communication à commutation de circuits, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - reconnaissance (25) du type de flux applicatif à échanger; sélection automatique (28, 22) d'un desdits réseaux de communication pour ledit flux applicatif, en fonction dudit type de flux. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de sélection automatique comprend, pour au moins certains types de flux, une procédure de sélection hiérarchisée parmi au moins deux types de réseaux de communication, en fonction des réseaux déjà utilisés. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'optimisation des communications, visant à faire circuler au moins deux flux applicatifs de types différents sur une même ligne de communication. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que lesdits types de flux applicatifs comprennent: - les flux de fichier, correspondant à des transferts de fichiers; - les flux interactifs, correspondant à des échanges de données interactifs; et - les flux défaut, correspondant aux autres flux. i 1. Procédé selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - si le flux est un flux de fichier et si aucun chemin vers le destinataire est ouvert, ouverture (325) d'un chemin sur un réseau de communication à commutation de circuits; - si le flux est un flux interactif et si aucun chemin vers le destinataire est ouvert, ouverture (312) d'un chemin sur un réseau de communication par paquets; - si le flux est un flux de fichier et si un chemin vers le destinataire est ouvert sur un réseau de communication par paquets, ouverture (318) d'un chemin sur un réseau de communication à commutation de circuits et fermeture (317) du chemin ouvert sur un réseau de communication par paquets; - si le flux est un flux interactif et si un chemin vers le destinataire est ouvert sur un réseau de communication à commutation de paquets, maintien (310) dudit chemin. 1 2. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que lorsqu'un chemin est ouvert pour le transfert d'au moins deux flux applicatifs distincts et qu'un flux applicatif est terminé, l'opération de sélection d'un réseau de communication optimal est réitérée. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de programmation permettant d'associer à au moins un desdits types de flux applicatifs et/ou au moins un destinataire au moins un réseau de communication préférentiel.