ENSI -- II2

 Fan out ou multiplicateur d'accès : ce dispositif permet de

connecter plusieurs nœuds à un même transceiver via des câbles AUI (pour 10 BASE 5).

 Répéteur : il permet de relier deux segments.

 Le nombre de répéteurs est limité selon la norme utilisée.  Un répéteur est particulièrement utile pour relier un réseau Ethernet de

base à un réseau Cheapernet.

 Il existe des répéteurs distants qui permettent de relier deux segments

éloignés.

 formés de deux répéteurs reliés par un câble couvrant la distance en question.

 ne filtre pas les collisions (Domaine de Collision)  Partitionnement en cas de collisions excessives (30 à la suite)  Ne regarde pas le contenu de la trame

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Composantes d’un réseau Ethernet : Hub

 HUB : Concentrateur ≈ répéteur moderne (multi-répéteur)

 il a été introduit dans le réseau Starlan pour réaliser une topologie en

étoile

 récupère le signal par une entrée et duplique ce signal sur les sorties.  Un HUB est actif, il ré-amplifie (répéte) le signal.

 Il est principalement utilisé pour un câblage 10 BASE T mais aussi il peut

comporter des ports BNC….

 n‘a pas d'adresse Ethernet

 Permet de changer de média,

 Avec un type de carte par média

 Fonction de partitionnement pour chacun des ports

 Segment en faute automatiquement coupé

 Empiler les Hubs à travers des ports appropriés

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Composantes d’un réseau Ethernet : Commutateur

 Commutateur (Switch) permet d’interconnecter des stations, des

HUBs ou des segments Ethernet.  Pour augmenter le débit on peut passer à la commutation Ethernet ou Ethernet

FDSE (Full Duplex Switched Ethernet).

 La commutation Ethernet abandonne le principe du médium partagé

 Plusieurs transmissions peuvent avoir lieu en même temps (débit de 10 Mb/s

par port).

 Deux techniques de commutation sont proposées par les constructeurs :

"Cut-Throught" ou "on the fly" – Temps de transit minimal – Possibilité de trames erronées

"Store and Forward"

– Temps de latence de l'ordre de 50 ms – Permet de filtrer les trames erronées

 « Adaptive Error Free » : combine les 2 techniques précédentes. – « Cut-Throught » tant que le taux d’erreur reste acceptable – « Store and Forward » sinon.

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Composantes d’un réseau Ethernet : Commutateur  Un commutateur implémentant la norme IEEE 802.3x peut réaliser un contrôle de flux (en full

duplex). Ce contrôle est déconseillé si la QoS est active.

 Un commutateur peut être de niveau 2 (comparable à un pont) ou de niveau 3 (peut fonctionner

en tant que routeur).

 Format d’équipement concentrateur (HUB / Commutateur) :

1.

2.

"Stand alone"  Entrée de gamme  Nombre limité de ports (8, 16, 24 ou 32) Empilable “Stackable”

 Possibilité de les chaîner via des câbles propriétaires  Le tout représente une seule unité logique  Adapté lorsque le nombre de postes est inférieur à 100

3. Châssis (modulaire)

 Possibilité d’insérer différentes cartes (hub/switch) Ethernet

(ou autre Token-Ring, FDDI, ATM …) fonctionnant à différents débits, sur des segments séparés

 Nombre de cartes limité par le nombre de slots  Bus du fond de panier peut supporter jusqu’à plusieurs Gb/s  Adapté lorsque le nombre de postes est supérieur à 100

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Composantes d’un réseau Ethernet : Commutateur VLAN  Les commutateurs permettent de définir des réseaux locaux virtuels (VLAN :

«Virtual LAN »).

 Les VLANs sont des sous-réseaux logiques définis sur un même réseau physique

 délimiter les diffusions  séparer les ressources selon des critères d’appartenance, de partage ou de

sécurité

 faciliter la mobilité des utilisateurs

 Un VLAN est constitué d’un sous-ensemble de stations reliées par un réseau

Ethernet virtuel.

 Une trame envoyée sur un VLAN n’est visible que par des stations qui

appartiennent au même VLAN.

 Il est possible de définir des stations appartenant à la fois à plusieurs VLANs.  La communication entre VLANs se fait grâce à des routeurs.  Différents critères sont utilisés pour le regroupement des stations en VLAN :

 définition de groupe d’adresses MAC,  définition de groupe de ports physiques au niveau des commutateurs,  regroupement par protocoles ...

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Composantes d’un réseau Ethernet : Commutateur VLAN

 Les liens « trunk » entre commutateurs véhiculent des trames qui

s’apparentent à différents VLANs.

 La méthode du « tagging » est alors utilisée pour véhiculer l’identificateur du

VLAN.

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Composantes d’un réseau Ethernet

 Les répéteurs ne séparent pas les domaines de collision. Les Ponts, les

commutateurs et les routeurs oui.

 Les répéteurs, ponts et commutateurs ne séparent pas les domaines de

broadcast. Les Routeurs OUI !

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Composition d’un réseau multi-segments : Règles de configuration

définies par l’IEEE. Les interconnexions de segments nécessitent l'utilisation

de répéteurs, Le chemin entre deux stations peut contenir jusqu'à cinq segments, quatre répéteurs (y compris les transceivers et câbles AUI respectifs),

Les câbles AUI pour les médias 10Base-FP et 10Base-FL ne doivent pas dépasser 25m (soit 50m pour les deux liens AUI avec les transceivers).

Lorsqu'un chemin de transmission utilise cinq segments,

deux de ces segments au moins doivent être des segments de liaison,

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Règles de configuration

Lorsqu'un chemin de transmission utilise cinq segments, tout segment fibre optique (FOIRL, 10Base-FB ou 10Base-FL) ne peut excéder 500 m et chaque segment 10Base-FP ne peut excéder 300 m.

Lorsqu'un chemin de transmission utilise quatre segments et trois répéteurs, tout segment fibre optique (FOIRL, 10Base-FB ou 10Base-FL) ne peut excéder 1000 m et chaque segment 10Base-FP ne peut excéder 700 m; il n'y a pas de contrainte sur l'utilisation des segments de

liaison

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Règles de configuration : Modèle du délai d'un chemin (1)

Pour les configurations complexes, Comprend un ensemble de règles de calcul permettant de calculer le délai de propagation (RTD ou DAR) entre deux stations.

Un autre ensemble de règles doit aussi être vérifié, il est

relatif au temps inter-trames qui, s’il est en dessous de 96 temps bit, risque de créer des « overrun » à la réception. Rappel : Le RTD ne peut excéder 512 temps bit quels que

soient les médias utilisés dans la configuration.

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Règles de configuration : Modèle du délai d'un chemin (2)

Le modèle définit les segments gauche, droit et

intermédiaire

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Règles de configuration : Modèle du délai d'un chemin (3)

En fonction du type de média composant le chemin entre deux stations, l'IEEE fournit les délais induits :

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Règles de configuration : Modèle du délai d'un chemin (4)

 Le calcul du délai d’un chemin se fait de la façon suivante :

 Le délai du chemin entre deux stations est décomposé en délais de segments ou SDV « Segment Delay Value » composant le chemin. Pour un segment donné,

SDV = Base + (longueur du segment * RTD / mètre)

 La procédure déterminant le délai du chemin est la suivante :  Calculer le SDV pour chacun des segments composant le chemin,  Si les segments gauche et droit sont de nature différente, effectuer le calcul à

nouveau en les inversant, puis retenir le délai le plus long,

 Si les câbles AUI excèdent 2m (les valeurs de base incluent une longueur de câble

AUI égale à 2m par défaut) rajouter le délai correspondant,

 Effectuer la somme de tous les SDV,  Ajouter une marge de 5 temps bit,

 Si le délai ainsi obtenu est < à 576 temps bit, le chemin est valide.  Effectuer cette procédure entre toutes les extrémités du réseau.

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Règles de configuration : Modèle du délai d'un chemin (5)

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Règles de configuration : réseau Fast Ethernet

 Contraintes du réseau Fast Ethernet sont différentes

 le débit est 10 fois plus élevé le délai de propagation devrait être réduit du

même facteur (5,12 μs) au lieu de 51,2 μs

 Un réseau Fast Ethernet est limité à deux répéteurs et n'utilise que des

segments de liaison

 Le domaine de collision est limité à 205 m avec du câble UTP  Dans le cas général, la limite de distance dépend du type de répéteur.

 Deux classes de répéteurs sont prévues: Class I et Class II.

 Class I : un seul saut de répéteur est permis. Class II : au plus deux sauts de répéteurs sont permis.

 La longueur d'un segment en fibre optique entre deux commutateurs en full-

duplex peut atteindre 2000 m.

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Règles de configuration : réseau Fast Ethernet

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Règles de configuration : réseau Fast Ethernet

 Il existe un modèle basé sur le calcul de RTD :

 Les constructeurs peuvent aussi fournir des tableaux plus précis relatifs à

l'estimation des délais sur les câbles utilisés.

 Il est recommandé de rajouter une marge de 4 temps-bits au délai total

qui doit être inférieur ou égal à 512 temps-bits.

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Règles de configuration : réseau Gigabit Ethernet

 Suivant un premier modèle de validation, le nombre de répéteurs est

limité à 1 et la longueur d'un segment est limité selon le type du média et ne dépasse pas les 316 mètres.

 Longueur max d’un domaine de collision :

 Dans le cas d'une liaison full-duplex et en utilisant la fibre optique, il est

possible d'atteindre des longueurs plus importantes :

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Règles de configuration : réseau Gigabit Ethernet

 Il est aussi possible d'utiliser un second modèle basé sur le calcul du RTD.

 Les constructeurs de câbles peuvent fournir des tableaux plus précis selon

le câble.

 Il est recommandé de rajouter une marge de 32 temps-bits au total

(généralement comprise entre 0 et 40) qui doit être inférieur ou égal à 4096 temps-bits.

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Cartes PCI / PCMCIA/ USB :

 PCI pour des ordinateurs de bureau et

 PCMCIA pour des ordinateurs portables.

 Il est aussi possible de raccorder la carte à

à travers un port USB.

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Antennes : il existe principalement 2 modèles d’antennes :

 Les antennes omnidirectionnelles qui ont un rayonnement sur 360°.

 Directionnelle peuvent capter un signal à plus grande distance qu’une

antenne omnidirectionnelle, mais dans une zone très restreinte.

permettent d’établir des liaisons point-à-point mais aussi de couvrir

Type N

une zone limitée (antenne sectorielle : point à multipoint).  Connectique de type N ou TNC-RP (Cisco, Linksys), SMA (Dlink).

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

Antennes Omnidirectionnelles

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Point d’Accès (AP) ou bornes sans fil : peuvent fonctionner en 3 modes différents :

 Mode infrastructure : l’AP peut être assimilé à un concentrateur

 Un AP est généralement raccordé à un réseau filaire (appelé système de distribution

et noté DS),

– par exemple Fast Ethernet, – il permet de donner un accès à ce réseau.

 Mode wireless Bridge ou pont: deux réseaux (LANs utilisant éventuellement des

protocoles différents de niveau 2) peuvent être connectés par un lien sans fil en point à point.

 Les deux APs, de part et d’autre du lien sans fil, doivent être configurés en mode

« wireless bridge ».

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Mode répéteur ou wireless repeater ou range expander : permet

d’étendre la portée d’un premier AP (« root mode ») par un second AP («repeater mode »).

les protocoles de part et d’autre de l’AP répéteur doivent être

identiques

L’inconvénient est que la bande passante est divisée de moitié : une première moitié est utilisée pour l’émission et l’autre moitié pour la réception (double le nombre de trames). Il est conseillé de ne pas dépasser plus de 2 répéteurs.

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 WDS, « Wireless Distribution System », crée un lien entre plusieurs

points d'accès qui font partie du même réseau sans fil.  Suivant WDS, un AP peut jouer l’un des rôles suivants :

 « Remote Base Station » permettant de prendre en charge les clients WiFi et de passer le trafic aux APs jouant l’un des 2 rôles suivants ;  « Main Base Station » permettant la connexion à un réseau filaire ;  « Relay Base Station » permettant de relayer le trafic provenant des clients WiFi, de « Remote Base Stations » ou d’autres « Relay Base Stations » vers des AP « Main Base Station » ou « Relay Base Station ».

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Les « Base Stations » doivent utiliser le même canal et la même

méthode/clé de chiffrement.

 Toutefois, les SSID peuvent être différents.

 La bande passante est divisée par 2.

 WDS prévoit deux modes de connectivité :

 « Bridging » où l’AP ne communique qu’avec d’autres APs,;  « Repeating » où l’AP communique en plus avec les clients WiFi.

 WDS peut être incompatible d’un produit à un autre (non certifié par la

WiFi Alliance).

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WIFI : composants d’un réseau WiFi

 Un AP peut aussi fonctionner en tant que routeur (interconnexion de

niveau 3).

 Un AP routeur peut se connecter à un autre AP et fonctionner suivant le mode « AP client », cependant il ne fonctionnera plus en tant que point d’accès,  seuls les équipements connectés par un réseau filaire, à ce routeur,

pourront communiquer avec lui.

 Un AP peut être accompagné par des services supplémentaires :

 Serveur DHCP,  Fonctions de pare-feu,  Authentification (IEEE 802.1x),  Prise en charge des VLAN (IEEE 802.q),  Modem ADSL.

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WIFI : composants d’un réseau WiFi : Exemple mode AP client

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Modes d’association

 Le mode d'association configuré sur un module WiFi détermine ses

possibilités de connexion avec les autres :  mode AP (access point) : fonction d'association parent (diffuse un SSID,

fonction switch et répartition de charge, gère la sécurité)  mode client ou managed : fonction d'association enfant  mode adhoc et mode bridge : pont réseau  mode repeater : réémission des trames  mode monitor : écoute et enregistrement des trames

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Câblage d’un réseau local

 Deux solutions peuvent être envisagées : le post-câblage ou le pré

câblage.

 Postcâblage : pour des besoins bien précis et évolue à la demande

suivant ces besoins.

 Pré câblage : desservir systématiquement tout le bâtiment, même les

locaux non prévus par les besoins actuels.  Possibilités de connexion (types de prises) doivent être les mêmes dans tous

les bureaux.  Reconfigurabilité,  Intégrer la transmission de la voix, des données et des images dans une

même opération de câblage.

 Coût d'un câblage :

 Etude, recette 5%  Câble 12%  Connectique, armoires 28%  Main d’oeuvre 55%

 coût d'installation d'une prise pré-câblée est de 200 D à 400 D (selon le type de prise : pour téléphone, pour ordinateur ou les deux). Ce coût est multiplié de plus de 3 fois (voire même 7 fois) pour un post- câblage. N. Ben Azzouna

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Câblage d’un réseau local Différentes étapes

 Choix de la topologie et des supports utilisés en fonction des

caractéristiques du réseau futur ou existant :  sa taille,  nombre d'équipements le constituant,  utilisations prévues du réseau,  la configuration des bâtiments,  etc...

 Repérage du cheminement des câbles. On distingue différents

niveaux de câblage  câblage primaire : liaisons entre immeubles  câblage secondaire : liaisons entre les étages d'un immeuble  câblage tertiaire : liaisons entre les pièces d'un immeuble, les ordinateurs

d'une même salle

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Câblage d’un réseau local Différentes étapes

Afin de rendre plus souple une installation réseau, la tendance actuelle consiste en l'utilisation combinée de câblage mural et d'armoire de brassage qui permettent le branchement "à la demande" des différents équipements.

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en rouge : les cordons "mobiles" permettant la réorganisation du réseau Réseaux Locaux - ENSI

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Câblage d’un réseau local Différentes étapes

 Pose des câbles et leur raccordement aux équipements

(percements de cloisons, pose des différents supports des câbles)  goulottes,  chemins de câbles (exp distance d’au moins 30 cm si le câble réseau doit passer en parallèle avec un câble courant fort sur une distance de 20 m),  "tirage" des câbles et raccordement aux réglettes de brassages, aux prises

murales, etc.

 Remarque: Etiqueter les différentes prises pour faciliter la maintenance du

réseau

 Tests du câblage: permet de mesurer la performance de chaque câble afin de déterminer des paramètres comme la longueur, les affaiblissements, etc.

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Câblage d’un réseau local Structure traditionnelle d'un précablage

 Local technique principal  commutateur/concentrateur central auquel sont

reliés:  concentrateurs d'étage  serveurs  routeurs  Passerelles

 Câblage départemental,

 topologie physique : étoile  rayon couvert par le répartiteur est de 100 m (L'ANSI recommande 295 pieds).

 nombre de prises à installer est d'une

pour une surface comprise entre 6 m2 et 12 m2.

 prise RJ45  câble en paire torsadée : La catégorie 5 est la plus courante, elle est capable de

supporter le Gigabit Ethernet en utilisant quatre paires

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Câblage d’un réseau local Structure traditionnelle d'un précablage

 Le lien de base (basic link) est celui posé par l’installateur, il va de la prise murale au panneau de brassage. En catégorie 5 classe D il sera limité à 90m.

 Le canal (Channel link) est le lien complet y compris les cordons.

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Câblage d’un réseau local Structure traditionnelle d'un précablage

 Câblage d'établissement

Plusieurs solutions : des rocades ou des réseaux locaux en bus, en

boucle ou en étoile.

 Rocades

 Une rocade est constituée d’un câble, ou d’un faisceau de câbles (25, 50, 100

paires),

 de type paire torsadée ou fibre optique (le câble coaxial n’est plus utilisé). La fibre optique est plus appropriée pour les évolutions futures  Il est utile d’avoir un faisceau de câbles (redondants)  augmenter les

possibilités de configuration,

Une rocade paires torsadées devrait comporter 25% des paires distribuées

(32 paires au minimum),

une rocade optique devrait comporter le double des besoins (6 fibres

minimum).

 Interconnexion suivant une chaîne, une boucle ou une étoile avec un

répartiteur général.

 Bus : exemple un Ethernet de base  Anneaux : exemple un réseau Token-Ring ou un réseau FDDI  Etoiles : exemple réseaux ATM où au centre de l'étoile on a un

commutateur central.

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Câblage d’un réseau local Structure traditionnelle d'un précablage

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Câblage d’un réseau local Validation du câblage

 Examen visuel : nombre, emplacement et type des prises installées ; dans

les locaux techniques : ventilation, revêtement, alimentation, terre, différenciation des raccordements (ex. code couleur, étiquetage),...

 Tests statiques :

 mesurer les temps de montée et de descente d'un signal : oscilloscope  mesurer sur un brin les points de variation de l'impédance c-à-d la

continuité des conducteurs, réflectomètre (échomètre)...

 Tests dynamiques : tests au niveau MAC (comptage des trames, des

collisions, des trames en erreurs, …) grâce à des valises de test et / ou des analyseurs de réseaux

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