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Definition :ASYNCRONE

Asynchronous - Transmission d'octet sous la forme d'un signal isolé et bordé par un bit de départ et un bit d'arrêt.


Pour aller plus loin :

Les protocoles Asynchrones

Plusieurs protocoles de transfert de fichiers existent sur le marché. Le choix de l'un d'entre eux, ne relève pas du hasard. Un protocole peut donner un résultat excellent ou éxécrable, selon le type de modem employé.

Le protocole Xmodem

Basé sur le protocole Modem7 utilisé sur le défunt système CP/M, Xmodem fût le premier protocole avec une procédure de correction d'erreur, il est, par la même, le plus répandu. Xmodem transfère des trames de 128 octets comprenant des fanions de début et de fin, un numéro de trame, et un caractère checksum. L'expéditeur se met alors en position d'attente. Coté destinataire le checksum est de nouveau calculé. En cas d'égalité, un accusé de reception positif est envoyé, négatif dans le cas contraire. Xmodem permet de transfèrer aussi bien des fichiers ASCII, que des fichiers binaires. Il est facile à installer et de plus gratuit. Toutefois ses performances sont limitées, comparativement aux nouveaux protocoles. A son passif, il faut dire que Xmodem utilise une représentation sur 8 bits (ASCII PC), ce qui le rend imcompatible avec des ordinateurs qui ne supportent que l'aphabet ASCII du CCITT n°5, sur 7 bits. Il ne permet l'envoi que d'un seul fichier, sans aucun attribut. La taille du fichier est elle même arrondie, à la dernière trame de 128 octets. Enfin, la petite taille de ses trames et son mode de correction SW en font un outil mal adapté au transfert de fichiers volumineux.

Au cours des dernières années de nouvelles versions de Xmodem sont apparues; Xmodem CRC, utilise un contrôle CRC sur deux caractères au lieu du checksum. Xmodem auto combine les deux types de contrôle. Telink, une variante de Xmodem, conserve les attributs des fichiers lors du transfert ou encore "Relaxed Xmodem" offre un "timeout" dix fois supérieur à la temporisation d'origine.

Le protocole Imodem

Un protocole allégé, sans détection et correction d'erreurs, Imodem envoie ses trames en flux continu sans attendre d'accusés de réception. Ceci, limite son utilisation, au transfert de petits fichiers ou bien à des fichiers plus importants via des modems avec correction d'erreur. Il suffit d'une seule erreur et l'ensemble du fichier sera renvoyé.

Le protocole Ymodem

Ce protocole créé en 1981, marque une nette avancée sur Xmodem. Ymodem utilise en standard, un contrôle d'erreur CRC, autorise l'envoi de plusieurs fichiers avec leurs attributs et traite des trames de 1 K, en comparaison des trames de 128 octets de Xmodem. Ce qui permet, de réduire à un huitième le nombre de caractères de gestion de trames et d'autant, les accusés de réception. Ces optimisations feront économiser plus de 60 % du temps de transfert par rapport à Xmodem. Pourtant, dans de mauvaises conditions de transmissions, Ymodem est un mauvais choix. Il prend 8 fois plus de temps que Xmodem, pour renvoyer une trame incorrecte. Ymodem est souvent confondu avec le protocole 1K Xmodem. Bien qu'il utilise la même taille de trame que Ymodem, ce protocole est identique à Xmodem CRC. Il ne peut pas transmettre plusieurs fichiers consécutifs, ni même le nom et les attributs de fichier. De par cette confusion et pour sa particularité de transfert de fichiers par lot, le protocole Ymodem original a été rebaptisé Ymodem Batch. Ymodem G, une autre version de Ymodem, fonctionne selon le
même principe de non détection d'erreur que Imodem.

Le protocole Kermit

Il a été développé en 1981 à l'université de Columbia, de New-York, dans un but non lucratif, pour promouvoir les télécommunications. Bien que gratuit, Kermit et ses filiations logiciels, ne font pas partie du domaine public. Comme pour Xmodem, le protocole consiste à établir une session SW entre deux usagers, qui se réduit pour chaque fonction par un échange de trames. Chaque trame est numérotée séquentiellement, en commençant par 0 pour la trame d'initialisation. La trame d'accusé de réception hérite du même numéro, que celle à acquitter. Lorsqu'un accusé est positif, le numéro de trame suivant est augmenté de 1, modulo 64. Les trames sont constituées de caractères affichables, avec une représentation ASCII sur 7 bit comprise entre 20 H et 7E H. Les caractères de contrôle, de même que les octets des fichiers binaires, sont préfixés par un caractère spécial, puis transformés en caractères affichables.

Kermit est un protocole plus élaboré que Xmodem.

Il permet l'envoi de plusieurs fichiers par lot, avec leurs attributs, ainsi que leurs tailles exactes. Son contrôle d'erreur est plus élaboré que celui de Xmodem. Mais la force de Kermit réside dans sa disponibilité sur l'ensemble des minis et mainframes du marché. Toutefois, cette totale compatibilité ampute de beaucoup ses performances. Tout d'abord Kermit est plus lent que Xmodem. Cela s'explique par la plus petite taille de ces trames, de 10 à 96 octets qui multiplie le nombre d'acquittements. De plus, Kermit encapsule les caractères ASCII non affichables par un autre caractère. Les caractères de contrôle, comme Ctrl C par exemple, seront précédés par le caractère # pour donner #C. Les octets des fichiers binaires seront préfixés par le caractère & et si les 7 bits de poids faible de l'un d'eux, coïncident également avec un caractère de contrôle ASCII, ce dernier sera précédé de &#. Effet désastreux, chacun de ces caractères est multiplié par deux ou par trois. Quant aux acquittements, ils se composent d'une trame entière au lieu d'un seul caractère pour Xmodem. Précisons quand même, que Kermit met en oeuvre un algorithme de compression simple, qui atténue légèrement ces faiblesses. En résumé, le débit utile de Kermit est égale à environ la moitié, voire un tiers de celui de Xmodem!. De nouvelles versions de Kermit autorisent des tailles de trame pouvant aller jusqu'à 9 K et la version de Kermit avec fenêtre d'anticipation, permet d'éviter les temps morts du mode SW.

Le protocole Zmodem

En 1986, apparaît un protocole d'envoi en flux continu avec correction d'erreur, Zmodem. Il insère des codes de contrôle par intervalles et marque une pause, pour attendre un accusé de reception uniquement en fin de fichier. Seules les trames erronées seront éxigées à nouveau. Et en cas d'erreurs répétées, la taille des trames est réduite à 64 octets, c'est le mode échelonné. En outre, Zmodem a été le premier protocole, à introduire une procédure de reprise en cas de coupure de la liaison. Dans ce cas, le transfert reprendra exactement à l'endroit où il avait cessé. Cette technique d'envoi en continu dépasse de loin le mode SW sans contreparties négatives. Elle garantie une efficacité proche de 98 %.

Les protocoles propriétaires

BLAST fût le premier protocole de transfert bidirectionnel. Il a été developpé par la société Communication Research Group en 1983. C'est un protocole de type SW présent sur un large évantail d'ordinateurs. Créé en 1987 par la société Hilgreve, Hyperprotocol à litéralement bouleversé le petit monde des protocoles de télécommunications sur PC. Il fût le premier, à intégrer une compression en temps réel des données transmises, avec un coéfficient multiplicateur pouvant aller jusqu'à 4, ce qui porte le débit théorique des modems V32 à 40 000 bps. La compression utilise l'algorithme "Ziv-Lempel-Welch", qui fonctionne sur tout type de fichiers. Elle devient automatiquement inopérante lorsque le fichier est dejà compressé. Néanmoins, même sans opération de compression, HyperProtocol reste intérèssant. Il possède les mêmes atouts que Zmodem, avec l'avantage de n'attendre qu'un seul acquittement, pour plusieurs fichiers. En conclusion, HyperProtocol est à utiliser en priorité avec des modems rapides.

Jmodem et BiModem

Créés tout deux en 1988, Jmodem est un protocole simple avec une représentation sur 8 bits et une procédure de compression de type Kermit. BiModem, plus sophistiqué, est un protocole bidirectionnel. Il possède deux procédures de communication, ce qui permet de d'envoyer un fichier et d'entamer un dialogue sur une autre fenêtre de travail ou encore d'ajouter d'autres fichiers au cours d'une transmission. BiModem est le protocole à utiliser avec les modems aux recommandations V32 et V32 bis.

Le protocole "Teletel"

Au pays du Minitel roi, il convient d'aborder le protocole de transfert, propre au réseau télétel. Ce dernier autorise une correction d'erreur, sur la voie principale à 1200 bps, du modem V23. Il fonctionne avec une trame de 17 octets et met en oeuvre simultanément, un contrôle CRC et de parité. Il est notamment utilisé dans les kits de téléchargement distribués par les serveurs, de logiciels du domaine public.

Mode SW contre mode flux continu

Les protocoles les plus récents comme HyperProtocol ont abandonné la procédure SW, au profit de transfert en mode flux continu ou en mode fenètre d'anticipation. La raison principale est la vitesse de transfert. Une étude théorique comparative, montre des écarts consirables, selon le protocole utilisé et la distance de la liaison. Les derniers protocoles sont, bien sur, mieux adaptés aux nouveaux modems V32 et V32 bis et aux liaisons inter-urbaine.

Pourquoi cette différence de débits entre ces deux générations de protocoles?

Les protocoles comme Xmodem, Ymodem et Kermit transfèrent des trames, puis attendent l'accusé de reception. Ici intervient un nouveau paramètre, le délai de propagation d'une trame. Sur de longues distance, ce dernier, peut être supérieur au temps d'émission de la dite trame. Il est en plus multiplié par deux, avec l'envoi de la trame d'acquittement. Les protocoles comme Zmodem et HyperProtocol, envoient un flux continu de données et attendent un acquittement unique, en fin de transfert du ou des fichiers. Ce qui les affranchis du problème précédent. Bien que YmodemG apporte avec des modems auto-correcteurs de type MNP, les mêmes performances que Zmodem et HyperProtocol. Il est recommandé d'utiliser un protocole de correction d'erreurs. En effet, les modems auto-correcteurs agissent en aval de la liaison. Aussi, les erreurs qui pourraient survenir sur la liaison modem-interface V24 ou sur la couche logiciel de connexion ne seront pas corrigées.

Les protocoles Batch

Les premiers protocoles, comme Xmodem ne permettent d'envoyer qu'un seul fichier, ce qui oblige à réïtérer la procédure de connexion à chaque fois. Kermit et les protocoles plus récents, autorisent l'envoi de plusieurs fichiers par lot, grâce aux
à des caractères joker. Ces derniers sont souvent baptisés" protocoles Batch". Mieux encore, BiModem et HyperProtocol en plus de cette fonction, offre une selection sur la date ou sur une liste préétablie de fichiers et un accès à plusieurs répertoires avec transmission partielle ou totale du contenu.

Communiquer sans risque

Zmodem fut le premier protocole à intégrer une procédure de reprise, en cas de coupure de la liaison. Cette possibilité permet de redémarrer le transfert de fichier, au point de rupture. Tout d'abord, coté destinataire, le protocole contrôle l'existence du fichier. Dans l'affirmatif et à condition que le fichier trouvé, possède la même date et heure de création, avec
en plus une taille inférieur, le protocole distant en informe l'expediteur. Celui ci reprendra la transmission, la où il aé té intérompu. Bimodem va plus loin, avec sa méthode de vérification de reprise. Il renvoie les CRC, afin que le recepteur détermine les parties du fichier qui diffèrent. L'appelant n'a plus qu'à renvoyer les trames incorrectes.

Protocole "soft" contre protocole "hard"

Depuis quatre ans sur le marché Français apparaissent des modems V32 à 9600 bps et plus récemment des V32 bisà 14 400 bps, avec des fonctions "hard" d'auto-corrections et de compressions. Elles ont été proposées tout d'abord en option, pour des raisons évidentes de coût et sont de plus en plus présentes en standard dans l'offre des constructeurs
Et pour cause, la fonction correction qu'elle soit "hard" ou" soft" est indispensable à l'utilisation de modems à 9600 bps. En effet, le réseau téléphonique commuté, avec son canal bridé sur une bande passante de 300 à 3400 Hz, digère difficilement des débits superieurs à 2400 bps. Au delà, il devient nécessaire d'utiliser des lois de codage à base de polynômes genérateurs, qui multiplient le nombre d'états binaires, par une modulation combinée de la phase et de l'amplitude du signal éléctrique.

Conséquence désagréable de cette technique de modulation, lors d'une mauvaise liaison téléphonique, le modem récepteur a beaucoup de mal à reconstituer le signal de données d'origine. Ceci, rend la détection et la correction d'erreur indispensables. Les protocoles "soft" peuvent continuer à être utilisés simultanément aux fonctions internes des modems. Dans certains cas il conviendra d'ajuster le timeout du logiciel de communication, voire du modem, pour attendre les acquittements du destinataire. Quant à la compression "hard", sa raison d'être est beaucoup plus marketing. Elle permet de gonfler les débits indiqués sur les prospectus commerciaux et sera avantageusement remplacée par une traitement "soft".

Parlons quand même, du protocole MNP (Microcom Networking Protocol) qui offre plusieurs niveaux de fonctions. Les classes MNP 1, 2 et 3 assure une détection d'erreur simple. Les classes supérieures augmentent le débit éfficace, par un
contrôle plus sévère avec MNP 4 et par compression avec MNP 5. Ces protocoles sont aujourd'hui, les plus courants sur le
marché des modems. Dernier né, le V42 protocole normalisé par le CCITT, combine une technique propre de correction, le LAP M (Link Access Procedure M) et le protocole MNP 4 de Microcom afin d'assurer une compatibilité avec ce standard. Toutefois, les futures filiations de V42 se baseront uniquement sur le LAP M.

La programmation des protocoles

Par souci de portabilité les protocoles de communication onté té écris en langage C. Les programmes sont ségmentés en
plusieurs modules: Composition des trames, Gestion des entrées/sorties (Port et Modem), Contrôle d'erreur Checksum
et CRC, Gestion du terminal, Gestion des fichiers... Les protocoles disponibles en "Freeware" peuvent être récupérés et adaptés sans aucune restriction. On citera principalement, les programmes sources originaux de Zmodem: ZM.C pour les primitives du protocole, RBSB.C et CU.C pour la gestion du terminal respectivement sous UNIX et MS/DOS, SZ.C (Send Zmodem) pour le programme d'émission et RZ.C (Receive Zmodem) pour le programme de réception. Ces programmes sont également compatibles avec les protocoles antérieurs X/Ymodem.

H.M

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