Introduction to LAN Technologies and Networking Elements

IEEE
Page 1 sur 54Lecteur de document UniversityLib

Introduction to LAN Technologies and Networking Elements

Computer Networking · notes

Voir tous les documents en réseaux

Sommaire

Chapitre 1 : Historique et évolution des technologies LAN ................................................ 3

Chapitre 2 : Normalisation des réseaux locaux .................................................................. 22

Chapitre 3 : Le réseau Ethernet et la norme 802.3 .............................................................. 28

Chapitre 4 : Les technologies Ethernet .............................................................................. 34

Chapitre 5 : Les Réseaux Wifi ............................................................................................. 42

Travaux Dirigés .................................................................................................................. 49

Evaluations.......................................................................................................................... 54

Sommaire

Page 2

Chapitre 1 :

Historique et évolution des technologies LAN

Introduction

Qu’est ce qu’un réseau ? Est-ce qu’il y a un seul type de réseau ? Qu’est ce qu’un réseau

local ? Quelle est l’utilité du réseau local ? Que peut apporter l’utilisation d’un réseau à

l’entreprise ?

1. Réseau Informatique 1.1. Définition

Un réseau numérique est constitué d’un ensemble d’ordinateurs connectés entre eux par

des liaisons physiques.

Un réseau informatique permet l’échange entre des machines distantes de données qui sont si

nécessaire relayées de liaison en liaison par les machines ou équipements intermédiaires.

En fait, un réseau informatique est un ensemble d’équipements informatiques (ordinateurs,

imprimantes, routeur, concentrateur, ….) reliés entre eux par des moyens permettant d’assurer la

communication (avec des câbles ou avec les ondes radio) essentiellement pour échanger des

informations et partager des ressources matérielles et logicielles.

Les critères de classification des réseaux informatiques sont multiples. Comme par exemple : la

couverture géographique (PAN, LAN, …), le débit, la topologie, le support de transmission

(filaire, sans fil), l’architecture (peer to peer et client/serveur), le types de connexion : point à

point, multipoints), etc…..

1.2. Classification suivant la couverture géographique

Chapitre I

Page 3

Figure : Classification des réseaux

a. Le réseau personnel (PAN : Personal Area Network) : Il relie les appareils

électroniques personnels. Il est utilisé généralement dans les technologies sans fil

telles que Bluetooth, l'infrarouge, etc.

b. Le réseau local (LAN Local Area Network) : C’est un réseau reliant généralement

des ordinateurs entre eux dans une petite zone géographique. Dans un réseau local la

transmission des données est rapide donc le débit est élevé.

c. Le réseau métropolitain (MAN: Metropolitan Area Network) : Il est destiné à

l’interconnexion de réseaux locaux. Il offre des débits élevés (≥100Mbit/s).Il peut

couvrir sur des distances importantes (≥100km). Pour ce type de réseau, on utilise

généralement des fibres optiques.

Le réseau étendu (WAN : Wide Area Network) : Un réseau composé

d’ordinateurs connectés entre eux dans une grande zone géographique, typiquement

à l'échelle d'un pays, d'un continent,... Le plus grand WAN est le réseau Internet. La

transmission des données est lente donc le débit s’affaibli.

2. Caractéristiques des réseaux LAN

2.1. Définition

Un réseau local est défini comme l’ensemble des ressources téléinformatiques permettant l’échange à haut débit de données entre équipements dans une zone géographique réduite (entreprise, hôpital, campus, …).

2.2. Caractéristiques

Chapitre I

Page 4

Un réseau local se caractérise par:

la courte distance entre les nœuds (< 10 km) (Une extension géographique de moins en moins limitée)

 un nombre de machines raccordées limité  un haut débit (Une vitesse de transmission élevée: 10 Mbits/s à 10 Gbits/s)  un faible taux d’erreur 

la nature privée du réseau (Une mise en œuvre qui reste du domaine privé, c'est à dire qui ne dépend pas d'un opérateur officiel de télécommunications)

la topologie logique de connexion : bus, étoile, anneau, …

la méthode de partage des accès : droit de parole (CSMA/CD, passage de jeton…)

la capacité de faire du `` broadcasting '' et du `` multicasting ''

Exercice :

1. Qu’est ce qu’on entend par la diffusion dans un réseau local?

2. Quelles sont les formes de diffusion ?

3. Quelle est la différence entre le mode « broadcast » et le mode « multicast » ?

3. Avantages des réseaux locaux

Les avantages des réseaux locaux sont :

o La possibilité de partager des informations et du matériel dont l’exemple le plus

simple est l’utilisation d’une imprimante (aussi scanner, modem,…).

o

Il est plus facile de contrôler les ressources, de les gérer et d’archiver les documents.

o La centralisation de la gestion et de la maintenance des applications (L'installation

standardisée d'applications pour un grand nombre de postes) :

 Tous les utilisateurs disposent des mêmes applications  L'interface de tous les utilisateurs est la même

o La réduction des temps de traitement des dossiers partagés

o La communication (accès rapide) par la messagerie électronique

o Le travail en groupe :

 La synchronisation des agendas, des notes de service

 Le suivi des différentes versions d'un même projet

 Le travail interactif entre les membres d'une même équipe

o La sécurisation et la confidentialité des données :

 Le contrôle de l'accès au réseau et à ses ressources

Chapitre I

Page 5

 L'authentification centralisée des utilisateurs

 La gestion des droits et des permissions

 Des comptes des utilisateurs et des groupes

 La gestion des mots de passe pour accéder à une ressource

o L'automatisation des sauvegardes :

 La mise en place d'une stratégie de tolérance de pannes

 Le rassemblement de documents éparpillés sur tous les postes (Toute

opération de recherche, de modification, de mise à jour sont simplifiées)

 La sélection de documents sensibles

 La gestion de la régularité et de l'ampleur des sauvegardes

 La protection de tous les documents numériques (lettres, tableaux,

photographies, vidéos, exécutables)

4. Les topologies

4.1. Définition de la topologie

Un réseau informatique est constitué d'ordinateurs reliés entre eux grâce à des lignes de

communication (câbles réseaux, etc.) et des éléments matériels (cartes réseau, concentrateur…).

L'arrangement physique, c'est-à-dire la configuration spatiale du réseau est appelé topologie

physique. On distingue généralement les topologies suivantes :

 Topologie en bus

 Topologie en étoile

 Topologie en anneau

 Topologie en arbre

 Topologie maillée

La topologie logique, par opposition à la topologie physique, représente la façon dont les

données transitent dans les lignes de communication. Les topologies logiques les plus courantes

sont Ethernet, Token Ring et FDDI.

4.2. Topologie en bus

Chapitre I

Page 6

Une topologie en bus est l'organisation la plus simple d'un réseau. En effet, dans une

topologie en bus tous les ordinateurs sont reliés à une même ligne de transmission par

l'intermédiaire de câble, généralement coaxial. Le mot « bus » désigne la ligne physique qui relie

les machines du réseau.

Figure 1: Topologie en bus

Cette topologie a pour avantage d'être facile à mettre en œuvre et de posséder un

fonctionnement simple. En revanche, elle est extrêmement vulnérable étant donné que si l'une

des connexions est défectueuse, l'ensemble du réseau sera affecté.

4.3. Topologie en étoile

Dans une topologie en étoile, les ordinateurs du réseau sont reliés à un système matériel

central appelé concentrateur (en anglais hub). Il s'agit d'une boîte comprenant un certain nombre

de jonctions (raccordements) auxquelles il est possible de raccorder les câbles réseau en

provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour rôle d'assurer la communication entre les différentes

jonctions.

Figure 2: Topologie en étoile

Contrairement aux réseaux construits sur une topologie en bus, les réseaux suivant une

topologie en étoile sont beaucoup moins vulnérables car une des connexions peut être

débranchée sans paralyser le reste du réseau. Le point critique de ce réseau est le concentrateur,

car sans lui plus aucune communication entre les ordinateurs du réseau n'est possible.

Chapitre I

Page 7

En revanche, un réseau à topologie en étoile est plus coûteux qu'un réseau à topologie en bus car

un matériel supplémentaire est nécessaire (le hub).

4.4. Topologie en anneau

Dans un réseau possédant une topologie en anneau, les ordinateurs sont situés sur une

boucle et communiquent chacun à leur tour (On dit que le droit de parole est accordé à

l’ordinateur qui a le jeton).

Figure 3: Topologie en anneau

En réalité, dans une topologie anneau, les ordinateurs ne sont pas reliés en boucle, mais

sont reliés à un répartiteur (appelé MAU, Multistation Access Unit) qui va gérer

la

Publicité

communication entre les ordinateurs qui lui sont reliés en accordant à chacun d'entre-deux un

temps de parole (affectation du jeton).

4.5. Topologie en arbre

Aussi connu sous le nom de topologie hiérarchique, le réseau est divisé en niveaux. Le

sommet, le haut niveau, est connecté à plusieurs nœuds de niveau inférieur, dans la hiérarchie.

Ces nœuds peuvent être eux-mêmes connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Le tout

dessine alors un arbre, ou une arborescence.

Figure 4: Topologie en arbre

Chapitre I

Page 8

4.6. Topologie maillée

Une topologie maillée, est une évolution de la topologie en étoile, elle correspond à

plusieurs liaisons point à point. Chaque terminal est relié à tous les autres.

L'inconvénient est le nombre de liaisons nécessaires qui devient très élevé. Cette topologie se

rencontre dans les grands réseaux de distribution (Exemple : Internet).

Figure 5: Topologie maillée

4.7. Topologie hybride

De nombreuses topologies sont des combinaisons hybrides de bus, d’étoile, anneaux et de

maillages.

a. Topologie bus d’étoile : C’est la combinaison des topologies bus et étoile. Un

bus d’étoiles se compose de plusieurs réseaux à topologie en étoile, reliés par des tronçons

de type bus linéaire.

Chapitre I

Page 9

Figure 6: Topologie hybride : bus d’étoile

Un concentrateur hybride : C’est un concentrateur évolué permettant d’utiliser plusieurs types de

câbles.

En fait, si un ordinateur tombe en panne, cela n’a pas d’incidence sur le reste du réseau. Les

autres ordinateurs continuent de communiquer. Si un concentrateur tombe en panne, aucun

ordinateur connecté à ce concentrateur ne peut plus communiquer. Si ce concentrateur est relié à

d’autres concentrateurs, ces connexions sont également interrompues.

b.

Topologie anneau d’étoile : Cette topologie est centrée sur un concentrateur

qui contient l’anneau ou le bus réel. En fait dans un bus d’étoile, les concentrateurs sont reliés par

des tronçons de type bus linéaire, alors que dans un anneau d’étoile, les concentrateurs sont reliés

à un concentrateur principal, selon un schéma en forme d’étoile.

Figure 7: Topologie hybride : anneau d’étoile

5. Les éléments matériels

5.1. La carte réseau

Elle est parfois appelée coupleur. Elle est aussi appelée Network Interface Card en anglais

et notée NIC. Il s'agit d'une carte connectée sur la carte-mère de l'ordinateur ou partie intégrante

Chapitre I

Page 10

de la carte mère qui relie à l’aide d’un câble ou d’ondes radios un ordinateur au reste du réseau.

Elle constitue l'interface entre l'ordinateur et le câble du réseau.

5.2. Les équipements matériels

Les équipements matériels les plus utilisés lors de l’implémentation des réseaux locaux sont :

a. Le concentrateur (hub) :

Le concentrateur est un appareil informatique qui permet de connecter plusieurs

machines entre elles, parfois disposées en étoile. C’est le point de passage des communications

des différentes machines.

Le concentrateur possède un certain nombre de ports (il possède autant de ports qu'il peut

connecter de machines entre elles, généralement 4, 8, 16 ou 32). Son unique but est de récupérer

les données binaires parvenant sur un port et de les diffuser sur l'ensemble des ports.

 Le concentrateur opère au niveau 1 (couche physique) du modèle OSI (c'est la raison

pour laquelle il est parfois appelé répéteur multiports).

b. Le commutateur (switch) :

Il permet de relier divers éléments tout en segmentant le réseau. Il conserve une table des

adresses de chaque machine et envoie un signal au seul ordinateur concerné.

Ainsi, le commutateur ne reproduit pas sur tous les ports chaque trame qu'il reçoit : il sait

déterminer sur quel port il doit envoyer une trame, en fonction de l'adresse à laquelle cette trame

est destinée. Il utilise les adresses MAC (et non les adresses IP) pour diriger les données.

 Les commutateurs sont des appareils de la couche 2 (couche liaison de données).

c. Le routeur :

Un routeur est un élément

intermédiaire dans un réseau

informatique qui assure

le routage des paquets (c.-à-d. la circulation de données d'un réseau à un autre).

Le routeur est composé de 2 cartes réseaux, une dans chacun des réseaux qu’il relie. Son rôle est

de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre, selon un ensemble de règles

formant la table de routage.

 C'est un équipement de couche 3 du modèle OSI (couche réseau).

5.3. Les supports physiques d'interconnexion

Chapitre I

Page 11

Ce sont les supports qui relient les ordinateurs entre eux ou avec un équipement matériel.

Les principaux supports physiques utilisés dans les réseaux locaux sont les suivants:

a. Le câble coaxial :

Il supporte un débit de 10 Méga bits par seconde (10 Mbps) sur 185 mètres. Il est peu

coûteux et facilement manipulable (poids, flexibilité, ...).

Un câble coaxial est constitué d’une partie centrale (appelée âme), c'est-à-dire un fil de cuivre,

enveloppé dans un isolant, puis d’un blindage métallique tressé et enfin d'une gaine extérieure.

Son connectique est appelé BNC (connecteur Bayonet Neill-Concelman).

Figure 8: Le câble coaxial

Remarque : Il existe des câbles coaxiaux possédant un blindage double (une couche isolante, une

couche de blindage) ainsi que des câbles coaxiaux à quadruple blindage (deux couches isolantes,

deux couches de blindage).

b. La paire torsadée :

Elle ressemble à un câble téléphonique. Suivant sa catégorie elle supporte de 10 à 100

Mbps sur 100 mètres.

Ce câble décrit un modèle de câblage où une ligne de transmission est formée de deux

conducteurs enroulés en hélice l'un autour de l'autre, cette configuration à pour but de maintenir

précisément la distance entre les fils et de diminuer la diaphonie.

Dans sa forme la plus simple, le câble à paire torsadée (en anglais Twisted-pair cable) est constitué

de deux brins de cuivre entrelacés en torsade et recouverts d’isolants.

Les paires torsadées sont souvent blindées afin de limiter les interférences. Comme le blindage est

fait de métal, celui-ci constitue également un référentiel de masse. Le blindage peut être appliqué

individuellement aux paires ou à l'ensemble formé par celles-ci.

Chapitre I

Page 12

Nous distinguons principalement trois types de paires torsadées :

o

les paires non blindées (UTP : Unshielded Twisted-Pair) :

C’est le type de paire torsadée le plus utilisé et le plus répandu pour les réseaux locaux. En fait,

la paire torsadée non blindée n'est pas entourée d'un blindage protecteur. C'est le type de câble

souvent utilisé pour le téléphone et certains réseaux informatiques.

Voici quelques caractéristiques :

- Longueur maximale d’un segment : 100 mètres

- Composition : 2 fils de cuivre recouverts d’isolant

Figure 9 : Le câble UTP

o

les paires blindées (STP : Shielded Twisted-Pair) :

Il utilise une gaine de cuivre de meilleure qualité et plus protectrice que la gaine utilisée par

le câble UTP. Il contient une enveloppe de protection entre les paires et autour des paires. Dans

le câble STP, les fils de cuivre d’une paire sont eux-mêmes torsadés, ce qui fournit au câble STP

un excellent blindage, c'est-à-dire une meilleure protection contre les interférences.

Chaque paire torsadée blindée est entourée d'une couche conductrice de blindage. Elle

est communément utilisée dans les réseaux Token Ring.

Figure 10 : Le câble STP

o

les paires écrantées (FTP : Foiled Twisted-Pair) :

Les paires torsadées ont un blindage général assuré par une feuille d'aluminium. L'écran

est disposé entre la gaine extérieure et les 4 paires torsadées. Elle est utilisée pour le téléphone et

les réseaux informatiques.

Chapitre I

Page 13

Figure 11 : Le câble FTP

La paire torsadée est donc adaptée à la mise en réseau local d'un faible parc avec un

budget limité, et une connectique simple. Toutefois, sur de longues distances avec des débits

élevés elle ne permet pas de garantir l’intégrité des données (c'est-à-dire la transmission sans perte

de données).

La paire torsadée se branche à l’aide d’un connecteur RJ-45. Ce connecteur est similaire au RJ-

11 utilisé dans la téléphonie mais différent sur certains points : le RJ-45 est légèrement plus grand

et ne peut être inséré dans une prise de téléphone RJ-11. De plus, le RJ-45 se compose de huit

broches alors que le RJ-11 n’en possède que six, voire quatre généralement.

c. La fibre optique :

Elle maintient un débit de 155 Mbps à 10 Gbps sur plusieurs kms (60). Une fibre

optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de conduire la lumière et sert

dans les transmissions terrestres et océaniques de données.

Ce type de câble est très sûr car il est extrêmement difficile de mettre un tel câble sur écoute.

Toutefois, le coût de ce type de câble est élevé. C'est la raison pour laquelle on lui préférera la

paire torsadée ou le câble coaxial pour de petites liaisons.

d. La liaison radio Wifi :

Figure 12 : Les câbles

Le WiFi, c’est une émission sur la fréquence de 2,4 Ghz offrant un débit théorique de 11

Mbps. Sur un même réseau peuvent cohabiter des matériels de technologie différente. Les postes

Chapitre I

Publicité

Page 14

fixes sont souvent pourvus de liaison filaire, alors que les postes mobiles se relient plus facilement

avec une liaison radio.

Tous ces matériels utilisent pour échanger des informations un ensemble de protocole basé sur

TCP/IP.

6. Les sous-couches MAC et LLC

La couche liaison de données comporte 2 sous-couches qui sont MAC et LLC.

 La sous-couche LLC (Logical Link Control) :

o Gère (établit et termine) les liaisons.

o Ordonne les trames, en accuse réception et contrôle leur trafic.

 La sous-couche MAC (Medium Access Control) :

o Gère l'accès au réseau physique.

o Est responsable de la délimitation des trames et du contrôle d'erreur.

7. Les méthodes d’accès

Une méthode d'accès est un ensemble de règles définissant la façon dont un ordinateur

dépose les données sur un câble réseau et récupère des données du câble afin d’empêcher les

accès simultanés.

C'est la couche MAC (couche d'accès au support physique) qui réalise ce contrôle.

7.1. Les méthodes à allocation statique

Lorsqu’on utilise telles méthodes, la bande passante du support est distribuée une fois

pour toutes entre les divers usagers du réseau. Parmi ces méthodes, les plus classiques sont l'accès

multiple à répartition en fréquence ou AMRF (FDMA: Frequency Division Multiple Access) et l'accès

multiple à répartition dans le temps ou AMRT (TDMA: Time Division Multiple Access).

o Principe de l'AMRF : Cette technique consiste à découper la bande passante du

support en sous-bandes et à affecter chacune d'elles à un seul coupleur. En fait, un coupleur est

un organe destiné à assurer une liaison entre deux systèmes. Cette solution permet à chaque

coupleur d’être indépendant des autres liaisons.

Chapitre I

Page 15

Figure 13 : Principe de l’AMRF

Des bandes de gardes sont utilisées entre les différents sous-canaux afin de garantir que les

sous-bandes n'interfèrent pas. Ces bandes de garde peuvent représenter prés de la moitié de la

bande passante globale, ce qui présente un inconvénient de la technique AMRF.

o Principe de I'AMRT

Avec cette méthode d’accès multiple, toutes les stations utilisent la même fréquence et

chaque appareil se voit attribuer un intervalle de temps pendant lequel il est autorisé à émettre,

chacun émettant à son tour. Le temps d’émission attribué à chaque appareil peut avoir une

longueur fixe ou variable.

Afin de s’assurer de la bonne synchronisation, un des appareils émet un signal spécifique à

intervalles réguliers. La plupart des ordinateurs sont pourvus de la technologie AMRT.

Figure 14 : Principe de l’AMRT

Le rendement de cette méthode est mauvais dans le cadre d'un réseau local, puisque si un

ordinateur n'a rien à émettre, sa tranche reste inoccupée, et plus le nombre de stations est grand,

plus ce rendement est mauvais.

Un autre inconvénient de cette technique provient du fait que le délai de transfert des

informations est directement proportionnel au nombre d'utilisateurs, ce qui la rend inadéquate

pour des réseaux ayant beaucoup de nœuds.

Chapitre I

Page 16

En revanche, lorsque des applications temps réel doivent être traitées, l'AMRT ou

l'AMRF peuvent être satisfaisantes. En effet, chaque station possède ses propres ressources et

peut communiquer avec diligence.

Cependant, ces techniques d'accès ne sont pas souples. Il est en général complexe et coûteux de

vouloir étendre un réseau utilisant ce type d'accès. Pour remédier à ce problème, des techniques

dynamiques existent.

7.2. Les méthodes d’accès dynamiques

o ALOHA

La méthode ALOHA spécifie que lorsqu’un élément du réseau a besoin de transmettre

des données, il les émet sur le support sans aucune action préalable. Cet émetteur, après avoir

émis la trame, écoute le support pour savoir s’il a eu une collision. Si c’est le cas, il attend un

temps aléatoire, puis émet à nouveau.

o ALOHA en tranches (Slotted ALOHA)

C’est une amélioration de la méthode ALOHA en découpant l’échelle temporelle en

tranches de temps de longueurs égales. Ainsi, l’émission est autorisée uniquement au début de

tranche.

7.3. Accès multiple avec écoute de la porteuse (CSMA)

Avec Aloha, l’ordinateur émet une trame dès qu’il en ressent le besoin. Or il est possible

d’éviter certaines collisions si l’on fait en sorte que chaque ordinateur écoute ce qui se passe sur le

réseau avant d’émettre et évite d’émettre lorsque le réseau est occupé : c’est comme si, dans une

conversation à plusieurs, la règle était que lorsque quelqu’un parle les autres se taisent.

On distingue plusieurs types de protocoles CSMA, tous plus efficaces que les protocoles Aloha :

o CSMA persistant

L’écoute est continue, et l’ordinateur émet dès que le réseau est disponible. Ce protocole présente

toutefois un défaut : il y aura collision si deux ordinateurs ont attendu ensemble que le réseau soit

disponible, parce qu’ils émettront chacun une trame en même temps.

o CSMA non persistant

L’ordinateur qui a trouvé le réseau occupé reprend son écoute après un délai aléatoire.

Ceci permet de corriger le défaut précédent.

Chapitre I

Page 17

o CSMA p-persistant

Le temps est divisé en intervalles, comme " Aloha en tranches". Si un ordinateur veut

émettre, il écoute pour savoir si le réseau est encombré. Il émet avec une probabilité p si le réseau

est libre, et reporte l’émission à un intervalle suivant avec une probabilité 1 – p. Le processus

continue jusqu’à ce que la trame soit émise.

7.4. Accès multiple avec écoute de la porteuse et détection de collisions

(CSMA/CD)

Avec la méthode d'accès appelée accès multiple avec écoute de la porteuse et détection de

collisions (CSMA/CD), chaque ordinateur du réseau, y compris les clients et les serveurs,

contrôle le trafic réseau sur le câble.

Le fonctionnement de la méthode CSMA/CD est le suivant (Figure 15) :

Figure 15 : Fonctionnement de CSMA/CD

 Lorsqu'une station souhaite émettre une trame, elle écoute la porteuse. Si elle détecte que

la porteuse est libre, elle émet sa trame.

 Durant l'émission de sa trame, elle continue à écouter la porteuse. Si elle détecte une

collision (plusieurs stations qui émettent simultanément), elle suspend son émission,

attend un délai variable, puis, fait une nouvelle tentative d'émission.

Chapitre I

Page 18

 Au bout de 16 tentatives infructueuses, la trame est perdue et les couches supérieures

doivent faire une nouvelle demande d'émission de trame.

7.5. Accès multiple avec écoute de la porteuse et résolution de collisions

(CSMA/CA)

Dans un réseau CSMA/CA, chaque ordinateur signale qu'il souhaite transmettre des

données avant de commencer la transmission. Les ordinateurs peuvent ainsi éviter les collisions.

Cette méthode est basée sur un principe d'accusé de réceptions réciproques entre l'émetteur et le

récepteur :

Figure 16 : Principe du protocole CSMA/CA

 La station voulant émettre écoute le réseau.

 Si le réseau est encombré, la transmission est différée.

 Dans

le cas contraire,

si

le média est

libre pendant un

temps donné

(appelé DIFS pour Distributed Inter Frame Space), alors la station peut émettre.

 La station transmet un message appelé Ready To Send (noté RTSsignifiant prêt à émettre)

contenant des informations sur le volume des données qu'elle souhaite émettre et sa vitesse de

transmission.

 Le récepteur (généralement un point d'accès) répond un Clear To Send(CTS, signifiant Le champ

est libre pour émettre), puis la station commence l'émission des données.

 A réception de toutes les données émises par la station, le récepteur envoie un accusé de

réception (ACK).

Les autres stations patientent alors pendant un temps qu'elle considère être celui nécessaire à la

transmission du volume d'information à émettre à la vitesse annoncée.

La gestion du temps dans le protocole CSMA/CA est représentée par la figure 12.

Chapitre I

Page 19

Figure 17 : Gestion du temps dans la méthode CSMA/CA

Inconvénient : La demande de transmission des données aura pour effet d'augmenter le trafic sur

le câble et ralentit le réseau.

 Dans la mesure où CSMA/CA est une méthode d'accès plus lente, elle est moins utilisée

que CSMA/CD.

7.6. Passage de jeton

Dans le cas de la méthode d'accès de passage de jeton, un type particulier de paquet,

appelé jeton, circule sur un anneau d'un ordinateur à l'autre. Lorsqu'un ordinateur de l'anneau

souhaite envoyer des données sur le réseau, il doit attendre un jeton libre. Lorsqu'un jeton libre

est détecté, l'ordinateur en prend le contrôle.

Figure 18 : Méthode à jeton

Lorsque le jeton est utilisé par un ordinateur, les autres ordinateurs ne peuvent pas transmettre de

données. Dans la mesure où un seul ordinateur à la fois peut utiliser le jeton, aucune contention

ni collision ne se produit.

7.7. Priorité de la demande

Chapitre I

Page 20

Cette méthode d'accès se base sur les concentrateurs et les nœuds. Les concentrateurs

Publicité

gèrent l'accès au réseau en recherchant de façon circulaire les demandes d'envoi de tous les

nœuds du réseau. Le concentrateur note les adresses, liaisons et nœuds finaux, et vérifie qu'ils

fonctionnent tous. Un nœud final peut être un ordinateur, un pont, un routeur ou un

commutateur.

Figure 19 : Priorité de la demande

Comme dans le cas des réseaux CSMA/CD, deux ordinateurs peuvent créer une

contention en transmettant exactement au même moment. Cependant, avec la priorité de la

demande, il est possible de mettre en œuvre un schéma selon lequel certains types de données ont

la priorité en cas de contention. Si deux demandes sont reçues par le concentrateur en même

temps, la demande ayant la priorité la plus élevée est traitée en premier.

Remarques relatives à la priorité de la demande :

 Lors d'une priorité de la demande, la communication est réalisée entre l'ordinateur

émetteur, le concentrateur et l'ordinateur récepteur. Cette méthode est plus efficace que la

méthode CSMA/CD, qui émet à l'intégralité du réseau.

 Dans le cas d'une priorité de la demande, chaque concentrateur ne reconnaît que les

nœuds finaux et les concentrateurs auxquels il est directement connecté, contrairement à

un environnement CSMA/CD où chaque concentrateur connaît l'adresse de tous les

nœuds du réseau.

Chapitre I

Page 21

Chapitre 2 :

Normalisation des réseaux locaux

1. Définitions

La norme est un document de référence sur un sujet donné. Pour être considéré comme une

norme, le document doit remplir deux conditions :

les moyens et méthodes décrits doivent être reproductibles en utilisant et respectant les

conditions qui sont indiqués,

elle doit avoir reçu la reconnaissance de tous.

C'est un référentiel incontestable commun proposant des solutions techniques et commerciales.

Une norme est le résultat d'un accord élaboré par un processus dit de normalisation.

En règle générale, une norme n'est pas obligatoire : son application résulte d'un choix du

fabriquant ou des exigences d'un client.

Les organismes de normalisation sont des organismes reconnus au niveau national ou

international. Ils peuvent être constitués soit par des états, soit par des consortiums

internationaux de professionnels. Dans l'acceptation européenne, la norme émane des organismes

officiels de normalisation. Exemple d'organismes de normalisation :

 Organismes internationaux :

o CEI : Commission électrotechnique internationale,

o CEN : Comité européen de normalisation

o

ISO : L'Organisation internationale de normalisation,

 Organismes nationaux :

o AFNOR : Association française de normalisation

o ANSI : American National Standards Institute

o

JSA : Japanese Standards Association

Chapitre II

Page 22

2. La normalisation IEEE

L’Institute of Electrical and Electronics Engineers ou IEEE en français l'« Institut

des ingénieurs électriciens et électroniciens » est une association professionnelle. L’IEEE compte

plus de 400 000 membres et possède différentes branches dans plusieurs parties du monde.

L’IEEE est constituée d’ingénieurs électriciens, d’informaticiens, de professionnels du domaine

des télécommunications, etc. L’organisation a pour but de promouvoir la connaissance dans le

domaine de l’ingénierie électrique (électricité et électronique). Juridiquement, l'IEEE est une

organisation à but non lucratif de droit américain.

L’IEEE joue un rôle très important dans l'établissement de normes. Ceci est fait par

l’IEEE Standards Association. Elle assure la publication de ses propres normes et des autres

textes rédigés par des membres de son organisation.

3. Les normes 802.X

L’IEEE 802 est un comité de l'IEEE qui décrit une famille de normes relatives aux

réseaux locaux (LAN) et métropolitains (MAN) basés sur la transmission de données numériques

par le biais de liaisons filaires ou sans fil. Plus spécifiquement, les normes IEEE 802 sont limitées

aux réseaux utilisant des paquets de tailles variables contrairement à ceux où les données sont

transmises dans des cellules de taille fixe et généralement courtes.

L'origine du nom provient de la date de fondation du comité en février 1980: IEEE 802.

Les services et les spécifications décrits par l'IEEE 802 se réfèrent aux deux couches

inférieures du modèle OSI qui en contient sept, à savoir la couche physique (PHY) et la couche

liaison de données.

Dans les faits, l'IEEE 802 découpe la couche liaison en deux sous-couches appelées

Logical Link Control (LLC) et Media Access Control (MAC).

Les standards IEEE 802 sont maintenus par le comité de normalisation LAN/MAN (LMSC

pour LAN/MAN Standards Committee). Les standards les plus largement répandus sont

l'Ethernet, le Token Ring, l'ASFI (Wi-Fi), les VLAN.

Le schéma ci-dessous est une adaptation du synopsis de la famille de normes IEEE 802

Chapitre II

Page 23

Chaque secteur fait à l'attention d'un groupe de travail spécifique :

Figure 1 : Normalisation

IEEE 802.1 : Gestion des réseaux locaux, VLAN, authentification, etc.

IEEE 802.2 : Distinction entre couche Logical Link Control (LLC) et Media Access

Control (MAC).

IEEE 802.3 : Couche média CSMA/CD Ethernet.

IEEE 802.4 : Couche média CSMA/CA Token Bus et AppleTalk (utilisée en

informatique industrielle).

IEEE 802.5 : Couche média Token Ring (IBM).

IEEE 802.6 : Groupe de conseils sur les réseaux à grande distance (Réseau

métropolitain ou MAN).

IEEE 802.7 : Groupe de conseils sur les réseaux à large bande.

IEEE 802.8 : Groupe de conseils sur les réseaux sur fibre optique .

IEEE 802.9 : Réseaux à intégration de services comme RNIS.

IEEE 802.10 : Interopérabilité de la sécurité des LAN/MAN.

IEEE 802.11 : Réseaux sans fil : infrarouge, ASFI...

IEEE 802.12 : Réseaux locaux utilisant le mécanisme de demande de priorité.

IEEE 802.13 : non utilisé.

IEEE 802.15 : Réseaux privés sans fil (WPAN) comme Bluetooth.

IEEE 802.16 : Réseaux sans fil à large bande par exemple le WiMAX.

4. La norme 802.3

IEEE 802.3 est une norme pour les réseaux informatiques édictée par l'Institute of

Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Cette norme est généralement connue sous le nom

d'Ethernet. C'est aussi un sous-comité du comité IEEE 802 comprenant plusieurs groupes de

Chapitre II

Page 24

travail distincts ayant chacun la responsabilité du développement et de la spécification d'un

standard d'interconnexion entre équipements basés sur les liaisons filaires.

la norme IEEE 802.3 donne des spécifications relatives à l'implémentation des couches

CSMA/CD (correspondant à la couche physique et la couche liaison de données du modèle OSI)

pour les réseaux locaux à liaison filaire (LAN).

La méthode CSMA/CD est dérivée d'un système de transmission radio appelé Aloha. Son

principe de fonctionnement est le suivant : lorsqu'une station désire émettre elle se met à l'écoute

du câble. Si ce câble est utilisé par une autre station alors elle doit attendre qu'il devienne

disponible, sinon elle transmet le message. Si deux stations transmettent un message en même

temps il se produit alors une "collision" et les messages sont alors renvoyés à leur point de départ.

5. La norme 802.4 (jeton à bus ou Token bus)

La norme 802.4 définit des réseaux de type bus à jeton. Le principe du bus à jeton est le

suivant: Les stations sont connectées suivant la topologie en bus. Pour chaque station, le

superviseur définit une station précédente (émettrice) et une station suivante (réceptrice). Dès que

cet anneau logique est initialisé, la station dont l'adresse est la plus élevée peut transmettre la

première trame. Après avoir transmis sa trame, elle transmet le droit d'émettre à la station se

trouvant en aval (qui correspond également à la station d'adresse inférieure à la station émettrice)

en lui adressant une trame spéciale appelée jeton (token). Le jeton se propage ainsi tout au long

de l'anneau logique, avec pour règle fondamentale que seule la station propriétaire du jeton a le

droit de transmettre une trame.

6. La norme 802.5 (Token ring)

Elle définit, pour les réseaux de type anneau, les règles de connexion et de contrôle d'accès à

un support selon la méthode de l'anneau à jeton (token ring). Le principe de l'anneau à jeton est

le suivant:

Les stations doivent être connectées suivant la topologie en anneau. Sur un anneau à jeton, une<