Introduction to LAN Technologies and Networking Elements

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Introduction to LAN Technologies and Networking Elements

Computer Networking · notes

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Sommaire

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

Chapitre 2 : Normalisation des r seaux locaux .................................................................. 22

Chapitre 3 : Le r seau Ethernet et la norme 802.3 .............................................................. 28

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

Chapitre 5 : Les R seaux Wifi ............................................................................................. 42

Travaux Dirig s .................................................................................................................. 49

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

Sommaire

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Chapitre 1 :

Historique et volution des technologies

LAN

Introduction

Quest ce quun r seau ? Est-ce quil y a un seul type de r seau ? Quest ce quun r seau

local ? Quelle est lutilit du r seau local ? Que peut apporter lutilisation dun r seau

lentreprise ?

1. R seau Informatique

1.1. D finition

Un r seau num rique est constitu dun ensemble dordinateurs connect s entre eux par

des liaisons physiques.

Un r seau informatique permet l change entre des machines distantes de donn es qui sont si

n cessaire relay es de liaison en liaison par les machines ou quipements interm diaires.

En fait, un r seau informatique est un ensemble d quipements informatiques (ordinateurs,

imprimantes, routeur, concentrateur, &.) reli s entre eux par des moyens permettant dassurer la

communication (avec des c bles ou avec les ondes radio) essentiellement pour changer des

informations et partager des ressources mat rielles et logicielles.

Les crit res de classification des r seaux informatiques sont multiples. Comme par exemple : la

couverture g ographique (PAN, LAN, &), le d bit, la topologie, le support de transmission

(filaire, sans fil), larchitecture (peer to peer et client/serveur), le types de connexion : point

point, multipoints), etc&..

1.2. Classification suivant la couverture g ographique

Chapitre I

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Figure : Classification des r seaux

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

lectroniques personnels. Il est utilis g n ralement dans les technologies sans fil

telles que Bluetooth, l'infrarouge, etc.

b. Le r seau local (LAN Local Area Network) : Cest un r seau reliant g n ralement

des ordinateurs entre eux dans une petite zone g ographique. Dans un r seau local la

transmission des donn es est rapide donc le d bit est lev .

c. Le r seau m tropolitain (MAN: Metropolitan Area Network) : Il est destin

linterconnexion de r seaux locaux. Il offre des d bits lev s (e100Mbit/s).Il peut

couvrir sur des distances importantes (e100km). Pour ce type de r seau, on utilise

g n ralement des fibres optiques.

Le r seau tendu (WAN : Wide Area Network) : Un r seau compos

dordinateurs connect s entre eux dans une grande zone g ographique, typiquement

l' chelle d'un pays, d'un continent,... Le plus grand WAN est le r seau Internet. La

transmission des donn es est lente donc le d bit saffaibli.

2. Caract ristiques des r seaux LAN

2.1. D finition

Un r seau local est d fini comme lensemble des ressources t l informatiques permettant

l change haut d bit de donn es entre quipements dans une zone g ographique r duite

(entreprise, h pital, campus, &).

2.2. Caract ristiques

Chapitre I

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Un r seau local se caract rise par:

la courte distance entre les nSuds (< 10 km) (Une extension g ographique de moins en

moins limit e)

un nombre de machines raccord es limit

un haut d bit (Une vitesse de transmission lev e: 10 Mbits/s 10 Gbits/s)

un faible taux derreur

la nature priv e du r seau (Une mise en Suvre qui reste du domaine priv , c'est dire qui

ne d pend pas d'un op rateur officiel de t l communications)

la topologie logique de connexion : bus, toile, anneau, &

la m thode de partage des acc s : droit de parole (CSMA/CD, passage de jeton&)

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

Exercice :

1. Quest ce quon entend par la diffusion dans un r seau local?

2. Quelles sont les formes de diffusion ?

3. Quelle est la diff rence entre le mode broadcast et le mode multicast ?

3. Avantages des r seaux locaux

Les avantages des r seaux locaux sont :

o La possibilit de partager des informations et du mat riel dont lexemple le plus

simple est lutilisation dune imprimante (aussi scanner, modem,&).

o

Il est plus facile de contr ler les ressources, de les g rer et darchiver les documents.

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

standardis e d'applications pour un grand nombre de postes) :

Tous les utilisateurs disposent des m mes applications

L'interface de tous les utilisateurs est la m me

o La r duction des temps de traitement des dossiers partag s

o La communication (acc s rapide) par la messagerie lectronique

o Le travail en groupe :

La synchronisation des agendas, des notes de service

Le suivi des diff rentes versions d'un m me projet

Le travail interactif entre les membres d'une m me quipe

o La s curisation et la confidentialit des donn es :

Le contr le de l'acc s au r seau et ses ressources

Chapitre I

Page 5

L'authentification centralis e des utilisateurs

La gestion des droits et des permissions

Des comptes des utilisateurs et des groupes

La gestion des mots de passe pour acc der une ressource

o L'automatisation des sauvegardes :

La mise en place d'une strat gie de tol rance de pannes

Le rassemblement de documents parpill s sur tous les postes (Toute

op ration de recherche, de modification, de mise jour sont simplifi es)

La s lection de documents sensibles

La gestion de la r gularit et de l'ampleur des sauvegardes

La protection de tous les documents num riques (lettres, tableaux,

photographies, vid os, ex cutables)

4. Les topologies

4.1. D finition de la topologie

Un r seau informatique est constitu d'ordinateurs reli s entre eux gr ce des lignes de

communication (c bles r seaux, etc.) et des l ments mat riels (cartes r seau, concentrateur&).

L'arrangement physique, c'est- -dire la configuration spatiale du r seau est appel topologie

physique. On distingue g n ralement les topologies suivantes :

Topologie en bus

Topologie en toile

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Topologie en anneau

Topologie en arbre

Topologie maill e

La topologie logique, par opposition la topologie physique, repr sente la fa on dont les

donn es 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

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

topologie en bus tous les ordinateurs sont reli s une m me ligne de transmission par

l'interm diaire de c ble, g n ralement coaxial. Le mot bus d signe la ligne physique qui relie

les machines du r seau.

Figure 1: Topologie en bus

Cette topologie a pour avantage d' tre facile mettre en Suvre et de poss der un

fonctionnement simple. En revanche, elle est extr mement vuln rable tant donn que si l'une

des connexions est d fectueuse, l'ensemble du r seau sera affect .

4.3. Topologie en toile

Dans une topologie en toile, les ordinateurs du r seau sont reli s un syst me mat riel

central appel concentrateur (en anglais hub). Il s'agit d'une bo te comprenant un certain nombre

de jonctions (raccordements) auxquelles il est possible de raccorder les c bles r seau en

provenance des ordinateurs. Celui-ci a pour r le d'assurer la communication entre les diff rentes

jonctions.

Figure 2: Topologie en toile

Contrairement aux r seaux construits sur une topologie en bus, les r seaux suivant une

topologie en toile sont beaucoup moins vuln rables car une des connexions peut tre

d branch e sans paralyser le reste du r seau. Le point critique de ce r seau est le concentrateur,

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

Chapitre I

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En revanche, un r seau topologie en toile est plus co teux qu'un r seau topologie en bus car

un mat riel suppl mentaire est n cessaire (le hub).

4.4. Topologie en anneau

Dans un r seau poss dant une topologie en anneau, les ordinateurs sont situ s sur une

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

lordinateur qui a le jeton).

Figure 3: Topologie en anneau

En r alit , dans une topologie anneau, les ordinateurs ne sont pas reli s en boucle, mais

sont reli s un r partiteur (appel MAU, Multistation Access Unit) qui va g rer

la

communication entre les ordinateurs qui lui sont reli s en accordant chacun d'entre-deux un

temps de parole (affectation du jeton).

4.5. Topologie en arbre

Aussi connu sous le nom de topologie hi rarchique, le r seau est divis en niveaux. Le

sommet, le haut niveau, est connect plusieurs nSuds de niveau inf rieur, dans la hi rarchie.

Ces nSuds peuvent tre eux-m mes connect s plusieurs nSuds de niveau inf rieur. Le tout

dessine alors un arbre, ou une arborescence.

Figure 4: Topologie en arbre

Chapitre I

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4.6. Topologie maill e

Une topologie maill e, est une volution de la topologie en toile, elle correspond

plusieurs liaisons point point. Chaque terminal est reli tous les autres.

L'inconv nient est le nombre de liaisons n cessaires qui devient tr s lev . Cette topologie se

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

Figure 5: Topologie maill e

4.7. Topologie hybride

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

maillages.

a. Topologie bus d toile : Cest la combinaison des topologies bus et toile. Un

bus d toiles se compose de plusieurs r seaux topologie en toile, reli s par des tron ons

de type bus lin aire.

Chapitre I

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Figure 6: Topologie hybride : bus d toile

Un concentrateur hybride : Cest un concentrateur volu permettant dutiliser plusieurs types de

c bles.

En fait, si un ordinateur tombe en panne, cela na pas dincidence sur le reste du r seau. Les

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

ordinateur connect ce concentrateur ne peut plus communiquer. Si ce concentrateur est reli

dautres concentrateurs, ces connexions sont galement interrompues.

b.

Topologie anneau d toile : Cette topologie est centr e sur un concentrateur

qui contient lanneau ou le bus r el. En fait dans un bus d toile, les concentrateurs sont reli s par

des tron ons de type bus lin aire, alors que dans un anneau d toile, les concentrateurs sont reli s

un concentrateur principal, selon un sch ma en forme d toile.

Figure 7: Topologie hybride : anneau d toile

5. Les l ments mat riels

5.1. La carte r seau

Elle est parfois appel e coupleur. Elle est aussi appel e Network Interface Card en anglais

et not e NIC. Il s'agit d'une carte connect e sur la carte-m re de l'ordinateur ou partie int grante

Chapitre I

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de la carte m re qui relie laide dun c ble ou dondes radios un ordinateur au reste du r seau.

Elle constitue l'interface entre l'ordinateur et le c ble du r seau.

5.2. Les quipements mat riels

Les quipements mat riels les plus utilis s lors de limpl mentation des r seaux locaux sont :

a. Le concentrateur (hub) :

Le concentrateur est un appareil informatique qui permet de connecter plusieurs

machines entre elles, parfois dispos es en toile. Cest le point de passage des communications

des diff rentes machines.

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

connecter de machines entre elles, g n ralement 4, 8, 16 ou 32). Son unique but est de r cup rer

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

Le concentrateur op re au niveau 1 (couche physique) du mod le OSI (c'est la raison

pour laquelle il est parfois appel r p teur multiports).

b. Le commutateur (switch) :

Il permet de relier divers l ments tout en segmentant le r seau. Il conserve une table des

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

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

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

est destin e. Il utilise les adresses MAC (et non les adresses IP) pour diriger les donn es.

Les commutateurs sont des appareils de la couche 2 (couche liaison de donn es).

c. Le routeur :

Un routeur est un l ment

interm diaire dans un r seau

informatique qui assure

le routage des paquets (c.- -d. la circulation de donn es d'un r seau un autre).

Le routeur est compos de 2 cartes r seaux, une dans chacun des r seaux quil relie. Son r le est

de faire transiter des paquets d'une interface r seau vers une autre, selon un ensemble de r gles

formant la table de routage.

C'est un quipement de couche 3 du mod le OSI (couche r seau).

5.3. Les supports physiques d'interconnexion

Chapitre I

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Ce sont les supports qui relient les ordinateurs entre eux ou avec un quipement mat riel.

Les principaux supports physiques utilis s dans les r seaux locaux sont les suivants:

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a. Le c ble coaxial :

Il supporte un d bit de 10 M ga bits par seconde (10 Mbps) sur 185 m tres. Il est peu

co teux et facilement manipulable (poids, flexibilit , ...).

Un c ble coaxial est constitu dune partie centrale (appel e me), c'est- -dire un fil de cuivre,

envelopp dans un isolant, puis dun blindage m tallique tress et enfin d'une gaine ext rieure.

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

Figure 8: Le c ble coaxial

Remarque : Il existe des c bles coaxiaux poss dant un blindage double (une couche isolante, une

couche de blindage) ainsi que des c bles coaxiaux quadruple blindage (deux couches isolantes,

deux couches de blindage).

b. La paire torsad e :

Elle ressemble un c ble t l phonique. Suivant sa cat gorie elle supporte de 10 100

Mbps sur 100 m tres.

Ce c ble d crit un mod le de c blage o une ligne de transmission est form e de deux

conducteurs enroul s en h lice l'un autour de l'autre, cette configuration pour but de maintenir

pr cis ment la distance entre les fils et de diminuer la diaphonie.

Dans sa forme la plus simple, le c ble paire torsad e (en anglais Twisted-pair cable) est constitu

de deux brins de cuivre entrelac s en torsade et recouverts disolants.

Les paires torsad es sont souvent blind es afin de limiter les interf rences. Comme le blindage est

fait de m tal, celui-ci constitue galement un r f rentiel de masse. Le blindage peut tre appliqu

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

Chapitre I

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Nous distinguons principalement trois types de paires torsad es :

o

les paires non blind es (UTP : Unshielded Twisted-Pair) :

Cest le type de paire torsad e le plus utilis et le plus r pandu pour les r seaux locaux. En fait,

la paire torsad e non blind e n'est pas entour e d'un blindage protecteur. C'est le type de c ble

souvent utilis pour le t l phone et certains r seaux informatiques.

Voici quelques caract ristiques :

  • Longueur maximale dun segment : 100 m tres
  • Composition : 2 fils de cuivre recouverts disolant

Figure 9 : Le c ble UTP

o

les paires blind es (STP : Shielded Twisted-Pair) :

Il utilise une gaine de cuivre de meilleure qualit et plus protectrice que la gaine utilis e par

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

le c ble STP, les fils de cuivre dune paire sont eux-m mes torsad s, ce qui fournit au c ble STP

un excellent blindage, c'est- -dire une meilleure protection contre les interf rences.

Chaque paire torsad e blind e est entour e d'une couche conductrice de blindage. Elle

est commun ment utilis e dans les r seaux Token Ring.

Figure 10 : Le c ble STP

o

les paires crant es (FTP : Foiled Twisted-Pair) :

Les paires torsad es ont un blindage g n ral assur par une feuille d'aluminium. L' cran

est dispos entre la gaine ext rieure et les 4 paires torsad es. Elle est utilis e pour le t l phone et

les r seaux informatiques.

Chapitre I

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Figure 11 : Le c ble FTP

La paire torsad e est donc adapt e la mise en r seau local d'un faible parc avec un

budget limit , et une connectique simple. Toutefois, sur de longues distances avec des d bits

lev s elle ne permet pas de garantir lint grit des donn es (c'est- -dire la transmission sans perte

de donn es).

La paire torsad e se branche laide dun connecteur RJ-45. Ce connecteur est similaire au RJ-

11 utilis dans la t l phonie mais diff rent sur certains points : le RJ-45 est l g rement plus grand

et ne peut tre ins r dans une prise de t l phone RJ-11. De plus, le RJ-45 se compose de huit

broches alors que le RJ-11 nen poss de que six, voire quatre g n ralement.

c. La fibre optique :

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

optique est un fil en verre ou en plastique tr s fin qui a la propri t de conduire la lumi re et sert

dans les transmissions terrestres et oc aniques de donn es.

Ce type de c ble est tr s s r car il est extr mement difficile de mettre un tel c ble sur coute.

Toutefois, le co t de ce type de c ble est lev . C'est la raison pour laquelle on lui pr f rera la

paire torsad e ou le c ble coaxial pour de petites liaisons.

d. La liaison radio Wifi :

Figure 12 : Les c bles

Le WiFi, cest une mission sur la fr quence de 2,4 Ghz offrant un d bit th orique de 11

Mbps. Sur un m me r seau peuvent cohabiter des mat riels de technologie diff rente. Les postes

Chapitre I

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

avec une liaison radio.

Tous ces mat riels utilisent pour changer des informations un ensemble de protocole bas sur

TCP/IP.

6. Les sous-couches MAC et LLC

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

La sous-couche LLC (Logical Link Control) :

o G re ( tablit et termine) les liaisons.

o Ordonne les trames, en accuse r ception et contr le leur trafic.

La sous-couche MAC (Medium Access Control) :

o G re l'acc s au r seau physique.

o Est responsable de la d limitation des trames et du contr le d'erreur.

7. Les m thodes dacc s

Une m thode d'acc s est un ensemble de r gles d finissant la fa on dont un ordinateur

d pose les donn es sur un c ble r seau et r cup re des donn es du c ble afin demp cher les

acc s simultan s.

C'est la couche MAC (couche d'acc s au support physique) qui r alise ce contr le.

7.1. Les m thodes allocation statique

Lorsquon utilise telles m thodes, la bande passante du support est distribu e une fois

pour toutes entre les divers usagers du r seau. Parmi ces m thodes, les plus classiques sont l'acc s

multiple r partition en fr quence ou AMRF (FDMA: Frequency Division Multiple Access) et l'acc s

multiple r partition dans le temps ou AMRT (TDMA: Time Division Multiple Access).

o Principe de l'AMRF : Cette technique consiste d couper la bande passante du

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

un organe destin assurer une liaison entre deux syst mes. Cette solution permet chaque

coupleur d tre ind pendant des autres liaisons.

Chapitre I

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Figure 13 : Principe de lAMRF

Des bandes de gardes sont utilis es entre les diff rents sous-canaux afin de garantir que les

sous-bandes n'interf rent pas. Ces bandes de garde peuvent repr senter pr s de la moiti de la

bande passante globale, ce qui pr sente un inconv nient de la technique AMRF.

o Principe de I'AMRT

Avec cette m thode dacc s multiple, toutes les stations utilisent la m me fr quence et

chaque appareil se voit attribuer un intervalle de temps pendant lequel il est autoris mettre,

chacun mettant son tour. Le temps d mission attribu chaque appareil peut avoir une

longueur fixe ou variable.

Afin de sassurer de la bonne synchronisation, un des appareils met un signal sp cifique

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

Figure 14 : Principe de lAMRT

Le rendement de cette m thode est mauvais dans le cadre d'un r seau local, puisque si un

ordinateur n'a rien mettre, sa tranche reste inoccup e, et plus le nombre de stations est grand,

plus ce rendement est mauvais.

Un autre inconv nient de cette technique provient du fait que le d lai de transfert des

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

pour des r seaux ayant beaucoup de nSuds.

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Chapitre I

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En revanche, lorsque des applications temps r el doivent tre trait es, l'AMRT ou

l'AMRF peuvent tre satisfaisantes. En effet, chaque station poss de ses propres ressources et

peut communiquer avec diligence.

Cependant, ces techniques d'acc s ne sont pas souples. Il est en g n ral complexe et co teux de

vouloir tendre un r seau utilisant ce type d'acc s. Pour rem dier ce probl me, des techniques

dynamiques existent.

7.2. Les m thodes dacc s dynamiques

o ALOHA

La m thode ALOHA sp cifie que lorsquun l ment du r seau a besoin de transmettre

des donn es, il les met sur le support sans aucune action pr alable. Cet metteur, apr s avoir

mis la trame, coute le support pour savoir sil a eu une collision. Si cest le cas, il attend un

temps al atoire, puis met nouveau.

o ALOHA en tranches (Slotted ALOHA)

Cest une am lioration de la m thode ALOHA en d coupant l chelle temporelle en

tranches de temps de longueurs gales. Ainsi, l mission est autoris e uniquement au d but de

tranche.

7.3. Acc s multiple avec coute de la porteuse (CSMA)

Avec Aloha, lordinateur met une trame d s quil en ressent le besoin. Or il est possible

d viter certaines collisions si lon fait en sorte que chaque ordinateur coute ce qui se passe sur le

r seau avant d mettre et vite d mettre lorsque le r seau est occup : cest comme si, dans une

conversation plusieurs, la r gle tait que lorsque quelquun parle les autres se taisent.

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

o CSMA persistant

L coute est continue, et lordinateur met d s que le r seau est disponible. Ce protocole pr sente

toutefois un d faut : il y aura collision si deux ordinateurs ont attendu ensemble que le r seau soit

disponible, parce quils mettront chacun une trame en m me temps.

o CSMA non persistant

Lordinateur qui a trouv le r seau occup reprend son coute apr s un d lai al atoire.

Ceci permet de corriger le d faut pr c dent.

Chapitre I

Page 17

o CSMA p-persistant

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

mettre, il coute pour savoir si le r seau est encombr . Il met avec une probabilit p si le r seau

est libre, et reporte l mission un intervalle suivant avec une probabilit 1 p. Le processus

continue jusqu ce que la trame soit mise.

7.4. Acc s multiple avec coute de la porteuse et d tection de collisions

(CSMA/CD)

Avec la m thode d'acc s appel e acc s multiple avec coute de la porteuse et d tection de

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

contr le le trafic r seau sur le c ble.

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

Figure 15 : Fonctionnement de CSMA/CD

Lorsqu'une station souhaite mettre une trame, elle coute la porteuse. Si elle d tecte que

la porteuse est libre, elle met sa trame.

Durant l' mission de sa trame, elle continue couter la porteuse. Si elle d tecte une

collision (plusieurs stations qui mettent simultan ment), elle suspend son mission,

attend un d lai variable, puis, fait une nouvelle tentative d' mission.

Chapitre I

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Au bout de 16 tentatives infructueuses, la trame est perdue et les couches sup rieures

doivent faire une nouvelle demande d' mission de trame.

7.5. Acc s multiple avec coute de la porteuse et r solution de collisions

(CSMA/CA)

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

donn es avant de commencer la transmission. Les ordinateurs peuvent ainsi viter les collisions.

Cette m thode est bas e sur un principe d'accus de r ceptions r ciproques entre l' metteur et le

r cepteur :

Figure 16 : Principe du protocole CSMA/CA

La station voulant mettre coute le r seau.

Si le r seau est encombr , la transmission est diff r e.

Dans

le cas contraire,

si

le m dia est

libre pendant un

temps donn

(appel DIFS pour Distributed Inter Frame Space), alors la station peut mettre.

La station transmet un message appel Ready To Send (not RTSsignifiant pr t mettre)

contenant des informations sur le volume des donn es qu'elle souhaite mettre et sa vitesse de

transmission.

Le r cepteur (g n ralement un point d'acc s) r pond un Clear To Send(CTS, signifiant Le champ

est libre pour mettre), puis la station commence l' mission des donn es.

A r ception de toutes les donn es mises par la station, le r cepteur envoie un accus de

r ception (ACK).

Les autres stations patientent alors pendant un temps qu'elle consid re tre celui n cessaire la

transmission du volume d'information mettre la vitesse annonc e.

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

Chapitre I

Page 19

Figure 17 : Gestion du temps dans la m thode CSMA/CA

Inconv nient : La demande de transmission des donn es aura pour effet d'augmenter le trafic sur

le c ble et ralentit le r seau.

Dans la mesure o CSMA/CA est une m thode d'acc s plus lente, elle est moins utilis e

que CSMA/CD.

7.6. Passage de jeton

Dans le cas de la m thode d'acc s de passage de jeton, un type particulier de paquet,

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

souhaite envoyer des donn es sur le r seau, il doit attendre un jeton libre. Lorsqu'un jeton libre

est d tect , l'ordinateur en prend le contr le.

Figure 18 : M thode jeton

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

donn es. Dans la mesure o un seul ordinateur la fois peut utiliser le jeton, aucune contention

ni collision ne se produit.

7.7. Priorit de la demande

Chapitre I

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Cette m thode d'acc s se base sur les concentrateurs et les nSuds. Les concentrateurs

g rent l'acc s au r seau en recherchant de fa on circulaire les demandes d'envoi de tous les

nSuds du r seau. Le concentrateur note les adresses, liaisons et nSuds finaux, et v rifie qu'ils

fonctionnent tous. Un nSud final peut tre un ordinateur, un pont, un routeur ou un

commutateur.

Figure 19 : Priorit de la demande

Comme dans le cas des r seaux CSMA/CD, deux ordinateurs peuvent cr er une

contention en transmettant exactement au m me moment. Cependant, avec la priorit de la

demande, il est possible de mettre en Suvre un sch ma selon lequel certains types de donn es ont

la priorit en cas de contention. Si deux demandes sont re ues par le concentrateur en m me

temps, la demande ayant la priorit la plus lev e est trait e en premier.

Remarques relatives la priorit de la demande :

Lors d'une priorit de la demande, la communication est r alis e entre l'ordinateur

metteur, le concentrateur et l'ordinateur r cepteur. Cette m thode est plus efficace que la

m thode CSMA/CD, qui met l'int gralit du r seau.

Dans le cas d'une priorit de la demande, chaque concentrateur ne reconna t que les

nSuds finaux et les concentrateurs auxquels il est directement connect , contrairement

un environnement CSMA/CD o chaque concentrateur conna t l'adresse de tous les

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nSuds du r seau.

Chapitre I

Page 21

Chapitre 2 :

Normalisation des r seaux locaux

1. D finitions

La norme est un document de r f rence sur un sujet donn . Pour tre consid r comme une

norme, le document doit remplir deux conditions :

les moyens et m thodes d crits doivent tre reproductibles en utilisant et respectant les

conditions qui sont indiqu s,

elle doit avoir re u la reconnaissance de tous.

C'est un r f rentiel incontestable commun proposant des solutions techniques et commerciales.

Une norme est le r sultat d'un accord labor par un processus dit de normalisation.

En r gle g n rale, une norme n'est pas obligatoire : son application r sulte 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 tre constitu s soit par des tats, soit par des consortiums

internationaux de professionnels. Dans l'acceptation europ enne, la norme mane des organismes

officiels de normalisation. Exemple d'organismes de normalisation :

Organismes internationaux :

o CEI : Commission lectrotechnique internationale,

o CEN : Comit europ en de normalisation

o

ISO : L'Organisation internationale de normalisation,

Organismes nationaux :

o AFNOR : Association fran aise de normalisation

o ANSI : American National Standards Institute

o

JSA : Japanese Standards Association

Chapitre II

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2. La normalisation IEEE

LInstitute of Electrical and Electronics Engineers ou IEEE en fran ais l' Institut

des ing nieurs lectriciens et lectroniciens est une association professionnelle. LIEEE compte

plus de 400 000 membres et poss de diff rentes branches dans plusieurs parties du monde.

LIEEE est constitu e ding nieurs lectriciens, dinformaticiens, de professionnels du domaine

des t l communications, etc. Lorganisation a pour but de promouvoir la connaissance dans le

domaine de ling nierie lectrique ( lectricit et lectronique). Juridiquement, l'IEEE est une

organisation but non lucratif de droit am ricain.

LIEEE joue un r le tr s important dans l' tablissement de normes. Ceci est fait par

lIEEE Standards Association. Elle assure la publication de ses propres normes et des autres

textes r dig s par des membres de son organisation.

3. Les normes 802.X

LIEEE 802 est un comit de l'IEEE qui d crit une famille de normes relatives aux

r seaux locaux (LAN) et m tropolitains (MAN) bas s sur la transmission de donn es num riques

par le biais de liaisons filaires ou sans fil. Plus sp cifiquement, les normes IEEE 802 sont limit es

aux r seaux utilisant des paquets de tailles variables contrairement ceux o les donn es sont

transmises dans des cellules de taille fixe et g n ralement courtes.

L'origine du nom provient de la date de fondation du comit en f vrier 1980: IEEE 802.

Les services et les sp cifications d crits par l'IEEE 802 se r f rent aux deux couches

inf rieures du mod le OSI qui en contient sept, savoir la couche physique (PHY) et la couche

liaison de donn es.

Dans les faits, l'IEEE 802 d coupe la couche liaison en deux sous-couches appel es

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

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

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

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

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

Chapitre II

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Chaque secteur fait l'attention d'un groupe de travail sp cifique :

Figure 1 : Normalisation

IEEE 802.1 : Gestion des r seaux locaux, VLAN, authentification, etc.

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

Control (MAC).

IEEE 802.3 : Couche m dia CSMA/CD Ethernet.

IEEE 802.4 : Couche m dia CSMA/CA Token Bus et AppleTalk (utilis e en

informatique industrielle).

IEEE 802.5 : Couche m dia Token Ring (IBM).

IEEE 802.6 : Groupe de conseils sur les r seaux grande distance (R seau

m tropolitain ou MAN).

IEEE 802.7 : Groupe de conseils sur les r seaux large bande.

IEEE 802.8 : Groupe de conseils sur les r seaux sur fibre optique .

IEEE 802.9 : R seaux int gration de services comme RNIS.

IEEE 802.10 : Interop rabilit de la s curit des LAN/MAN.

IEEE 802.11 : R seaux sans fil : infrarouge, ASFI...

IEEE 802.12 : R seaux locaux utilisant le m canisme de demande de priorit .

IEEE 802.13 : non utilis .

IEEE 802.15 : R seaux priv s sans fil (WPAN) comme Bluetooth.

IEEE 802.16 : R seaux sans fil large bande par exemple le WiMAX.

4. La norme 802.3

IEEE 802.3 est une norme pour les r seaux informatiques dict e par l'Institute of

Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Cette norme est g n ralement connue sous le nom

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

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travail distincts ayant chacun la responsabilit du d veloppement et de la sp cification d'un

standard d'interconnexion entre quipements bas s sur les liaisons filaires.

la norme IEEE 802.3 donne des sp cifications relatives l'impl mentation des couches

CSMA/CD (correspondant la couche physique et la couche liaison de donn es du mod le OSI)

pour les r seaux locaux liaison filaire (LAN).

La m thode CSMA/CD est d riv e d'un syst me de transmission radio appel Aloha. Son

principe de fonctionnement est le suivant : lorsqu'une station d sire mettre elle se met l' coute

du c ble. Si ce c ble est utilis par une autre station alors elle doit attendre qu'il devienne

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

temps il se produit alors une "collision" et les messages sont alors renvoy s leur point de d part.

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

La norme 802.4 d finit des r seaux de type bus jeton. Le principe du bus jeton est le

s...