Brevet FR2884092A1 — publié le 20061006

La présente invention pour la communication de données concerne un procédé et un dispositif d'extension de la commutation de paquets de la couche réseaux, à aires métropolitaines ou rurales, permettant à grande échelle d'accés, l'ubiquité, la traçabilité, et la sécurité de la qualité de service. Le brevet FR2674650 décrit déjà un procédé de commutation des paquets du protocole orienté connexion et un dispositif de réalisation du procédé permettant de mettre en oeuvre un commutateur de paquet à résistance aux pannes à base de Liaisons ISO 8802 (Ethernet et FDDI à 100 Mb/s) pour desservir jusqu'à quelques milliers d'utilisateurs. Ce brevet se caractérise notamment par la traversé des paquets du protocole de la couche réseau orienté connexion du niveau 3 de 1'OSI, à travers deux relais de MAC ISO 8802.1 et de trois Liaisons ISO 8802.x, dont une à tolérance de parme. Depuis et indépendamment de ce procédé et de son dispositif, un de ses moyens, les micro-routeurs sous Linux, se sont répandus en implémentant le protocole IP (Internet Protocol de 1'IETF) multipoint virtualisé du service sans connexion de la couche Liaison au niveau 2 de l'OSI. Cela permet d'usure des accès au service Intemet au mieux (best effort) sur Ethemet, Wifi, Wimax, vers les protocoles point a point Physique xDSL, CPL ou modem-cables; par ailleurs des liaisons RPR (resilient packet ring ISO 8802.17) permettant des débits différenciés de 2 et 20Gb/s sont aussi disponibles; de plus l'augmentation de la capacité mémoire pour la reconnaissance des adresses MAC, dans les relais de MAC, permettent aussi d'envisager un nouveau changement d'échelle. Le procédé et un dispositif selon l'invention amplifie à une centaine de milliers d'utilisateurs le procédé de commutation de paquets en référence ci-dessus, notamment par la prise en compte à la fois d'une part les avancées technologiques sur les moyens de Liaisons ISO 8802, sur les microrouteurs, et d'autres part sur les nouveaux moyens protocolaires du service de Réseau orienté connexion au niveau 3 de l'OSI, apparus à l'IETF (MPLS ou SCTP), à la place des moyens de 1'1SO (protocoles ISO 8208[X25-L3] et ISO 8881) du dispositif réalisant le procédé initial. Le nouveau dispositif permet par l'emploi des protocoles orientés connexions plus répandus, et le système libre Linux, de banaliser les déploiements, et de tracer et sécuriser l'exploitation et la densification des réseaux à aires métropolitaines à grande échelle (quelques centaines de milliers d'utilisateurs), à tolerance de pannes et à hauts débits d'accès. Selon l'invention le procédé pour l'extension des réseaux metropolitain ubiquiste d'accès et à commutation des paquets du protocole de la couche réseau orienté connexion est caractérisé par une augmentation de la combinaison grâce à un troisième étage d'au moins une Liaison (7) multipoint et à tolérance de panne assurant l'interconnexion et couronnement des commutateurs précédents, augmentation assurée au moyen d'au moins une Liaison (7) ISO 8802.17 Resalent Packet Ring multipoint formant l'ossature à tolérance de pannes à débits ouvertes par des relais (6) de MAC ISO 8802.2 de telle sorte que le passage des paquets du protocole de la couche Réseau orienté connexion, issus et à destinations des micro-routeurs (4), puisse se faire au travers de quatre relais (2-66-2) de MAC et cinq liaisons (3-1-7-1-3) ISO 8802 dont trois (l-7-1) sont multipoints à tolérance de panne et sans raccordements directs aux microrouteurs. Un dispositif réalisant le procédé se caractérise par l'emploi combiné et étagé de É une ou plusieurs Liaison ISO 8802.17 (RPR resilient packet ring) comme moyen d'interconnexion et couronnement (7) des commutation mémoire partagée au plus haut débit (20 Gb/s) et tolérance de panne, ouverte(s) par des relais de MAC(6, 61&62) vers des, É Liaisons ISO 8802. 17 multipoint à tolerance de panne comme moyen de liaisons (1, 11&12) de commutation à mémoire partagé, de moindre débits (2 Gb/s), ouvertes vers les relais (2,21&22) de Mac des Liaisons (3, 31&32) ISO 8802 desservant des microrouteur(4,41&42) d'accès, équipements à processeurs supports des échanges et de coopérations par application É du protocole MPLS (multi protocol label switching RFC 3031) de l'IETF,entant que protocole du service de réseau orienté connexion entre les-dits micro-routeurs (4, 41& 42). Dans un dispositif de réalisation, les micro-routeurs sont caractérisés par le protocole orienté connexion du type MPLS (Multi protocol Labels Switching RFC 3031). Dans une variante on privilégiera le protocole orienté connexion SCTP (Stream Control transport Protocol RFC 2960 de I'IETF) ou bien les protocoles ISO 8208 (X25-L3) et ISO 8881. Tout comme dans le procédé en référence ci-dessus, hors du domaine revendiqué par l'invention, l'accès (5) des utilisateurs au réseau de commutation de paquet se fait naturellement au niveau des micro-routeurs (4,41&42), pare-feu naturel de l'infrastructure de commutation interne à Liaison ISO 8802.17, indifféremment par des Liaisons ISO 8802, xDSL, CPL, modem-cables... etc... Les dessins annexés illustrent le procédé et des dispositifs pour réaliser l'invention. La figure de la page -1/3- représente le synoptique du procédé, la figure de la page -2/3- un dispositif de réalisation, la figure de la page -3/3présente à titre indicatif, un synoptique du logiciel pour les microrouteurs. La figure -1- représente un synoptique de la hiérarchie des différentes liaisons IS08802.17 à tolerances de panne (7 et 1), l'étagement des relais de MAC (6 et 2) entre ces liaisons et les micro-routeurs (4) gérant du protocole MPLS, protocole de 1TETF pour la couche Réseau orienté connexion, constitutif; du procédé. Figurent aussi les accès des utilisateurs (5) ainsi que les (3) liaisons multi-points IS08802 qui relient les micro-routeurs au premier étage de. relais (2) de MAC. Ces Liaisons (3) ISO 8802 pourront en particulier être radio du type ISO 8802. 1 la (WiFi) ou UWB (Ultra Wide Band). La figure -2- présente un dispositif de réalisationdu procédé. Pour simplifier le dessin, un seul accès (51) utilisateurs sur un seul (41) micro-routeur a été indiqué. La description du fonctionnement du dispositif qui suit suppose qu'un paquet est envoyé d'un premier (41) micro- routeur vers un quelconque second (42) micro-routeur situé à distance sur une autre (12) Liaison à tolérance de panne (1.) . Naturellement ce fonctionnement se reproduit de n'importe quel microrouteur (4) vers n'importe quel autre (4),dés lors qu'ils ne sont pas indirectement (3) inter-connectés sur une même Liaison (1). Les microrouteurs (4) -cartes à microprocesseurs, controleurs d'entrée-sorties et mémoires, sous Linux- qui sont tous générateurs (41) ou destinataires (42) des paquets du protocole MPLS orienté connexion de la couche Réseau, paquets qui traversent une première (31) liaison ISO 8802 pour être prélevée par un premier étage de relais (21) de MAC, relayant vers une première (11) liaison ISO 8802.17 à tolérance de panne à 2Gb/s ouverte par un deuxième étage de relais(61) de MAC desservant une deuxième (7) liaison ISO 8802.17 multipoint à tolérance de panne dont vont sortir les paquets à travers un troisième relais(62) de MAC du deuxième étage pour retrouver une autre (12) liaison ISO 8802.17 RPR et être commuté par un quatrième (22) relais de MAC vers un micro-routeur (42) de sortie. Pour la réalisation du logiciel des micro-routeur (4), la figure -3- présente un synoptique selon les trois premières couches du Modèle OSI: Les accès clients (5), le plus souvent en Liaisons à protocole 1P, sur une grande variété de couches (5) physiques (xDSL, CPL, ...ISO 8802.x..), voient ce protocole emballé au niveau réseau de l'OSI dans un paquet du protocole MPLS pour être émis vers l'un des quelconques micro-routeur homologue, distant et défini par son adresse MAC, à travers la couche Liaison LLC 1 et MAC de l'infrastructure (3) . Le dispositif selon l'invention, grâce à seulement 2 paires de fibres, est particulièrement destiné à la commutation des données traçable et sécurisé et à la couverture d'accès pour tous (de 40000 à 300000) les habitants d'une aire métropolitaine ou bien rurale traversée par l'interconnexion de deux aires métropolitaines limitrophes. Ce procédé de commutation des paquets à deux étages de quatre relais de MAC (et trois étages de Liaison ISO 8802) sera d'autant plus pertinent et performant qu'il prévoira une sur-capacité du troisième étage (7) de Liaison ISO, qui ne doit en aucun être un goulet d'étranglement et une source d'attente pour la commutation des trames issues des liaisons (1); c'est par exemple le brevet 22002217923 qui présente un dispositif d'économie de coûts d'accès aux ossatures vertébrales (backbone), pour installer cette sur-capacité. REVENDICATIONS -1-procédé de réseau à aire métropolitaine ou rurales, à tolérance de panne amplifiant et couronnant le procédé de commutation orienté connexion à Liaisons ISO 8802 et à micro-routeurs du brevet FR2674650, caractérisé par le passage de paquets du protocole de la couche réseau orienté connexion au travers de quatre (2 -6- 6- 2) relais de MAC et cinq liaisons ISO 8802 dont trois (1- 7- 1) sont à tolérance de panne et sans raccordements directs aux micro-routeurs (4). -2-Dispositif de réseau à aire métropolitaine ou rurales à tolérance de panne à procédé de commutation décrit dans le brevet FR2674650, dont les moyens des couches Liaisons et Réseau (Couches 2 et 3 du modèle OSI) de la combinaison sont caractérisés par l'emploi combiné de É une ou plusieurs Liaison ISO 8802. 17 (RPR resilient packet ring) comme moyen d'interconnexion et couronnement (7) des commutation mémoire partagée au plus haut débit (20 Gb/s) et tolérance de panne, ouverte(s) par des relais de MAC (6) ISO 8802.1 vers des, É Liaisons ISO 8802.17 multipoint à tolerance de panne comme moyen de liaisons (1) de commutation à mémoire partagé, de moindre débits (2 Gb/s), ouvertes vers les relais (2) de MAC ISO 8802.1 des Liaisons (3) ISO 8802 desservant des micro-routeur (4) d'accès, équipements gérants des échanges et coopérations par application É du protocole MPLS (multi protocol label switching, RFC 3031) de l'IETF, comme protocole du service de réseau orienté connexion entre lesdits micro-routeurs (4). -3- dispositif selon la revendication 2 précédente caractérisé par l'emploi de Liaisons (3) radios (Wifi, WiMax, UWB) ISO 8802.1 la pour attacher par relais de MAC les micro-routeur au reste de la combinaison. -4- variante du dispositif selon la revendications 2, où le protocole de réseau orienté connexion entre les micro-routeurs (4) est caractérisé par l'emploi du protocole SCTP (Stream Control 25 Protocol, RFC 2960) de l'IETF. -5- variante du dispositif selon la revendications 2, où le protocole réseau orienté connexion entre les micro-routeurs est caractérisé par l'emploi des protocoles ISO 8208 et ISO 8881. -6- dispositif selon les revendications 2 précédentes ou l'une des variantes 4 ou 5, caractérisé par l'emploi du système à logiciels libre Linux dans les micro-routeurs.