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Définition de la commutation de paquets
La commutation de paquets est une méthode de transfert de données où l'information est divisée en petits blocs appelés paquets. Ces paquets sont ensuite envoyés indépendamment les uns des autres de l'expéditeur au destinataire à travers un réseau communicatif. Contrairement à la commutation de circuits, où un chemin fixe est établi entre l'expéditeur et le destinataire, la commutation de paquets permet une utilisation plus flexible et efficiente des ressources réseau.
Un paquet est une unité de données qui contient l'information utile à transmettre ainsi qu'une en-tête. L'en-tête comprend l'adresse de destination et parfois d'autres informations pour assurer la livraison.
Considérez que vous envoyez un email :
- Votre message est divisé en paquets individuels.
- Chaque paquet voyage à travers le réseau par des routes différentes.
- Les paquets sont réassemblés à la destination finale pour reformer votre message initial.
La commutation de paquets est le fondement sur lequel repose Internet.
Historique : La commutation de paquets a été développée dans les années 1960 pour surmonter les limites de la commutation de circuits et pour optimiser l'utilisation des infrastructures de communication. Paul Baran, un chercheur américain d'origine polonaise, est souvent crédité de l'idée originale. Il proposait un système de communication resilient capable de résister à des destructions partielles, jouant un rôle crucial dans l'élaboration d'ARPANET, le précurseur de l'Internet moderne. Impact : Cette méthode a révolutionné les communications en permettant à des millions d'utilisateurs de partager les mêmes liaisons réseau sans blocage ni congestion excessive.
Commutation de circuits vs commutation de paquets
Les méthodes de commutation sont au cœur des systèmes de télécommunications modernes. Deux des techniques principales utilisées sont la commutation de circuits et la commutation de paquets. Ces méthodes diffèrent de manière significative en termes de fonctionnement et d'efficacité.
Commutation de circuits
La commutation de circuits est une méthode où une connexion physique dédiée est établie entre deux points pour la durée de la communication. Ce chemin fixe assure que toutes les données suivent le même itinéraire, garantissant ainsi une qualité de service stable. Cependant, cette approche n'optimise pas toujours l'utilisation des ressources du réseau.
Prenons un exemple simple :
- Imaginons un appel téléphonique entre deux personnes.
- Une ligne directe est créée, et celle-ci reste ouverte jusqu'à la fin de l'appel.
- Personne d'autre ne peut utiliser cette ligne pendant l'appel.
Un circuit désigne ici le chemin physique mis en place pour maintenir la connexion.
Commutation de paquets
À l'inverse, la commutation de paquets n'exige pas l'établissement d'un chemin physique constant. Les données sont divisées en paquets qui sont envoyés individuellement et peuvent prendre des routes différentes à travers le réseau. Cette méthode rend l’usage des ressources du réseau plus efficace et adaptable.
Illustrons cela avec un envoi d'email :
- Votre email est scindé en petits paquets.
- Chaque paquet trouve son propre chemin jusqu'au destinataire.
- Les paquets sont réassemblés à leur arrivée pour retrouver le message original.
Comparaison technique :
- La commutation de circuits nécessite des configurations matérielles complexes et est souvent associée à de plus forts coûts d'installation.
- En revanche, la commutation de paquets permet d'utiliser au mieux les infrastructures existantes, rendant les communications plus économiques.
- L'absence d'un chemin fixe signifie également que la commutation de paquets est plus résiliente dans des conditions réseau variées.
Le réseau téléphonique traditionnel utilise principalement la commutation de circuits, tandis qu'Internet utilise la commutation de paquets.
Technique de commutation de paquets expliquée
La commutation de paquets est une innovation fondamentale dans le domaine des réseaux modernes, permettant le transfert efficace et fiable de données à travers un réseau. Cette méthode s'appuie sur le principe de division des données en petits fragments, ou paquets, qui peuvent transiter par divers itinéraires dans le réseau, avant d'être réassemblés à leur destination finale. Voici comment cette technique fonctionne en détail et ses avantages par rapport à d'autres méthodes de transmission de données.
Fonctionnement de la commutation de paquets
Lorsqu'un fichier ou un message doit être transmis, il est d'abord divisé en plusieurs paquets. Ces paquets contiennent à la fois une partie des données initiales et des informations de contrôle, comme l'adresse de destination et l'ordre des paquets. Voici comment ces paquets sont traités dans le réseau :
- Ils sont envoyés individuellement, chacun pouvant suivre un chemin distinct en fonction de la charge du réseau.
- Les routeurs intermédiaires lisent l'adresse dans chaque paquet et déterminent le meilleur chemin pour acheminer les paquets vers leur destination.
- À l'arrivée, les paquets sont réassemblés pour recréer le fichier ou message original.
Imaginez que vous téléchargez une vidéo :
- La vidéo est découpée en paquets avant de quitter le serveur.
- Chaque paquet emprunte peut-être différents itinéraires à travers Internet.
- À la réception, votre appareil réorganise les paquets pour afficher la vidéo complète.
Le concept de commutation de paquets repose sur l'utilisation optimale des ressources réseau par opposition aux méthodes traditionnelles de commutation de circuits. Figure clé : Paul Baran. Au début des années 1960, Paul Baran a esquissé le modèle initial qui a servi de fondation à l'ARPANET, ancêtre d'Internet.AVANTAGES majeurs :
- Optimisation de l'utilisation des liens de communication. Au lieu de monopoliser un chemin spécifique, il permet une répartition équitable et adaptative des paquets entre différents usagers.
- Résilience accrue face aux pannes du réseau. Si un chemin est interrompu, un autre peut être utilisé.
La commutation de paquets utilise des protocoles comme TCP/IP pour garantir une transmission de données sans erreur.
Exemples pratiques de commutation de paquets
La commutation de paquets est un processus essentiel utilisé dans de nombreux systèmes de communication moderne, facilitant le transfert de données à travers des réseaux comme Internet. Dans cette section, tu découvriras des exemples pratiques qui illustrent comment et pourquoi cette méthode est essentielle dans notre vie quotidienne.
Internet et la navigation Web
La plupart de nos interactions en ligne via Internet utilisent la commutation de paquets. Lorsque tu cliques sur un lien ou télécharges un fichier, voici ce qui se passe en termes de commutation de paquets :
- Le contenu demandé est découpé en petits paquets de données.
- Ces paquets sont marqués avec des adresses de destination et envoyés à travers le réseau, trouvant le chemin le plus efficace en fonction de la charge actuelle.
- Une fois reçus, ils sont réassemblés pour afficher la page Web ou reconstituer le fichier téléchargé.
Imaginons que tu regardes une vidéo en ligne :
- La vidéo est segmentée en paquets, transmis indépendamment.
- Les paquets passent par divers nœuds jusqu'à atteindre ton appareil.
- Ton lecteur vidéo réorganise les paquets pour assurer une lecture ininterrompue.
Dans les systèmes de téléphonie moderne, particulièrement la VoIP (Voice over IP), la voix est convertie en paquets afin d'être transmise sur des réseaux IP de la même manière que les données Internet. Avec la VoIP, par exemple, lorsque tu parles dans ton téléphone :
- Ta voix est numérisée et segmentée en paquets de données.
- Ces paquets empruntent le réseau Internet jusqu'à leur destinataire.
- À l'arrivée, ils sont réassemblés pour reproduire ta voix originale avec un minimum de délai.
Les jeux en ligne utilisent très souvent la commutation de paquets pour envoyer et recevoir des informations en temps réel avec des utilisateurs du monde entier, permettant une expérience de jeu fluide.
Packet switching - Points clés
- Commutation de paquets : Méthode de transfert de données où l'information est divisée en petits paquets envoyés indépendamment à travers un réseau.
- Commutation de circuits vs Commutation de paquets : La commutation de circuits établit un chemin fixe et continu pour la transmission, alors que la commutation de paquets envoie des paquets de données de façon flexible et adaptable à l'état du réseau.
- Technique de commutation de paquets expliquée : Chaque paquet contient des données et des informations de contrôle, permettant une transmission efficace sans chemin pré-établi.
- Exemples pratiques : Utilisation dans l'envoi d'emails, les vidéos en ligne et les systèmes de téléphonie VoIP.
- Origines : Développée dans les années 1960 par Paul Baran pour une meilleure résilience des réseaux, cette technique est la base d'Internet (ARPANET).
- Avantages majeurs : Optimise les ressources réseau, assure une grande résilience face aux pannes, et favorise un usage économique des infrastructures.
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