La technologie Ethernet
Enseignant : Hajer Tounsi
Ecole Sup rieure des communications de Tunis, SupCom
Hajer Tounsi
Bibliographie
(cid:1) Ouvrages
(cid:1) R seaux Locaux et Internet, Laurent Toutain, Edition Herm s.
(cid:1) Guide Pratique des r seaux Ethernet, Charles E. Spurgeon,
Edition vuibert.
(cid:1) Les r seaux, Guy Pujolle, Edition Eyrolles.
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R seaux locaux: Introduction
(cid:1) Diff rentes g n rations de r seaux locaux selon la bande
passante offerte
(cid:1) premi re g n ration : 1 10 Mb/s
(cid:1) Ethernet (IEEE 802.3)
(cid:1) Jeton sur bus (IEEE 802.4)
(cid:1) Jeton sur boucle (IEEE 802.5)
(cid:1) deuxi me g n ration : 100 Mb/s
(cid:1) FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
(cid:1) DQDB (Distributed Queue Dual Bus)
(cid:1) Fast Ethernet 100 Mb/s
(cid:1) troisi me g n ration : Gb/s
(cid:1) Gigabit Ethernet
(cid:1) 10-Gigabit Ethernet
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R seaux locaux : Introduction
(cid:1) Caract ristiques techniques d'un LAN
(cid:1) Topologie
(cid:1) M thodes d'acc s
(cid:1) Support physique
(cid:1) Les cartes r seaux (NIC)
(cid:1) Adapter lunit h te au
m dia r seau (support)
(cid:1) Une plaquette de circuits imprim s
log e sur la carte m re dun ordinateur
(cid:1) Composant de couche 2
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Support physique
(cid:1) C blage et couche physique
(cid:1) crit res de choix d'un syst me de c blage
(cid:1) co t
(cid:1) l'environnement
(cid:1) fiabilit , capacit d' volutivit , s curit etc.
(cid:1) population escompt e (nombre de points d'acc s)
(cid:1) nature et volume du trafic
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Les supports de transmission
(cid:1) Le c ble coaxial
(cid:1) c ble central (conducteur en cuivre) entour d'un isolant et d'une tresse
m tallique ou blindage en cuivre tress (Exemple : c ble d'antenne TV)
(cid:1) supporte des d bits lev s ( jusqu' 100 Mb/s)
(cid:1) une large bande passante ( jusqu' 400 Mhz)
(cid:1) bien prot g contre les interf rences
(cid:1) grandes distances
Ame
Isolant
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Masse
Enveloppe
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Les supports de transmission
(cid:1)Le c ble paires torsad es
(cid:1) Un m dia quatre paires de fils
(cid:1) Chacun des 8 fils de cuivre du c ble est prot g par un mat riau d'isolation.
(cid:1) Les paires de fils sont enroul s en torsade
(cid:1) Plusieurs types : paires torsad es blind es (STP), paires torsad es non blind es
(UTP)
(cid:1) Les paires torsad es limitent la d gradation du signal due aux interf rences
lectromagn tiques et aux interf rences de radiofr quences : effet dannulation
Mais:
(cid:1) affaiblissement des signaux tr s important: faibles d bits (plus maintenant!!!) ,
faibles distances
(cid:1) rem dier aux affaiblissements
(cid:1) placer des amplificateurs des intervalles r guliers
(cid:1) transmission num rique (bande de base)
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Les supports de transmission
solution simple et conomique
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Les supports de transmission
R duit le bruit lint rieur du c ble : diaphonie
Plus cher et plus difficile installer que le c ble UTP
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Les supports de transmission
(cid:1) La fibre optique
(cid:1) compos d'un cSur en verre ou en plastique ayant un fort
indice de r fraction, envelopp par du plastique (Kevlar)
faible indice de r fraction pour retenir la lumi re au cSur
de la fibre
(cid:1) Le c ble fibre optique est en g n ral compos de deux
fibres envelopp es par une gaine externe
(cid:1) transporte un signal optique
(cid:1) d bit lev (Gb/s)
(cid:1) tr s bonne qualit de transmission (pas de parasite, pas
d'interf rence, non encombrant)
(cid:1) Tr s on reux
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La fibre optique
(cid:1) Multimode
(cid:1) Plusieurs chemins peuvent tre
emprunt s par la lumi re lint rieur
de la fibre
(cid:1) Diam tre assez large (62.5 ou 50 microns)
(cid:1) La source de lumi re est les LEDs
(Light Emitting Diodes)
(cid:1) Monomode
(cid:1) Diam tre assez petit (9 10 microns)
(cid:1) La lumi re emprunte un seul chemin
(cid:1) La source de lumi re est un laser
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Les supports de transmission
(cid:1) Communication sans fil
(cid:1) Des ondes lectromagn tiques qui circulent dans le vide de lespace ou
dans lair
(cid:1) Pas de m dia physique
(cid:1) Des machines quip es avec des cartes r seaux sans fil peuvent
communiquer
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R seaux locaux : topologie
Topologie : fa on dont sont interconnect s les nSuds du r seau
(cid:1) Le bus
(cid:1) liaison se fait par des interfaces
(cid:1) chaque interface (NIC) dispose d'une adresse qu'elle utilise
pour la r ception des messages
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R seaux locaux : topologie
(cid:1) 2 classes
(cid:1) contr le centralis : un nSud privil gi (ma tre)
(cid:1) contr le r parti: logique de commande distribu e
tous les nSuds
(cid:1) Avantages
(cid:1) facilit de connexion ou de d connexion d'un nSud
(cid:1) d faillance d'un nSud: pas d'incidence sur le r seau
(cid:1) bons rapports performance.prix
(cid:1) Inconv nients
(cid:1) coupure de c ble: 2 sous-r seaux
(cid:1) architecture sensible la longueur
(cid:1) efficacit d pend de la m thode d'acc s
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R seaux locaux : topologie
(cid:1) L anneau
(cid:1)Message transmis d'un nSud un autre jusqu' atteindre sa
destination
(cid:1)chaque nSud doit tre en mesure de conna tre son adresse
(cid:1)Avantages
(cid:1)simplicit d'acheminement (un seul chemin)
(cid:1)possibilit de hauts d bits
(cid:1)signal toujours de bonne qualit
(cid:1)extension relativement simple
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R seaux locaux : topologie
(cid:1) Inconv nients
(cid:1) modification du r seau n cessite son arr t
(cid:1) d faillance d'un nSud : d faillance de tout le r seau
(cid:1)L toile
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R seaux locaux : topologie
(cid:1) nSud central contr le et achemine la totalit du trafic
(cid:1) Avantages
(cid:1) grande fiabilit
(cid:1) d faillance d'un nSud externe ne paralyse pas le r seau
(cid:1) extension facile dans la limite des possibilit s de commutateurs
(cid:1) d tection de probl mes plus simple
(cid:1) Inconv nients
(cid:1) d faillance du nSud central: arr t total du r seau
(cid:1) aspect centralis : contraintes d'utilisation
(cid:1) nombre de nSuds limit par le nSud central
(cid:1) d bits fonction du nombre de nSuds
(cid:1) longueur du c ble plus importante
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Topologie
(cid:1) Topologie en toile tendue :relie les toiles
Individuelles entre elles
(cid:1) diminue le nombre de nSuds
connect s un nSud central
(cid:1) Topologie maill e :chaque nSud est reli tous les
autres
(cid:1)Pas de rupture de communication
(cid:1)N cessite beaucoup de liaisons
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Les m thodes dacc s
(cid:1) m thode d acc s : C'est le moyen pour un nSud qui d sire mettre
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un message, d'obtenir l'autorisation de le faire dans les meilleures
conditions possibles
(cid:1) Acc s al atoire
(cid:1) origine : ALOHA (relier les les de Hawa )
(cid:1) un coupleur ayant de l information, la transmet
(cid:1) perte d information si collision
(cid:1) Slotted ALOHA
(cid:1) division du temps en tranches
(cid:1) mission quen d but de tranche
(cid:1) si collision (compl te) alors retransmission apr s un temps
al atoire
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:1) M thode CSMA (Carrier Sense Multiple Access)
principale m thode employ e sur les architectures en bus
(cid:1) couter le canal avant d mettre
(cid:1) si le coupleur d tecte un signal, il diff re son mission
ult rieurement
(cid:1) r duit les collisions, mais ne les vite pas
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R seaux locaux : m thodes dacc s
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:2) Danger : 2 nSuds mettent en m me temps
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:1) diff rentes variantes
(cid:1) CSMA non persistant
- le coupleur coute le canal, et envoie sil est libre
- sinon recommence apr s un temps al atoire
(cid:1) CSMA p-persistant, 0<= p <= 1
- idem que CSMA persistant, mais r - met avec la probabilit p
(cid:1) CSMA persistant
- si le canal est occup , le coupleur continue couter jusqu
ce que le canal soit libre, et met ce moment
(cid:2) Lorsque deux stations attendent, elles vont mettre au m me temps
(cid:3)Collision
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:1) CSMA /CD (Collision Detection): la plus utilis e
- les nSuds coutent le canal aussi pendant la transmission
- si collision, le coupleur avorte sa transmission et
continue envoyer des bits de bourrage afin que tous les
nSuds s'aper oivent de la collision.
- reprise apr s un d lai variable (algorithme de Backoff)
(cid:1) CSMA/CA(Collision Avoidance)
- les nSuds attendent un temps al atoire avant d' mettre
(cid:3) minimiser les dangers de collision
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:1) M thode TDMA (Time Division Multiplexing Access)
utilis e principalement dans la technologie des PABX
(cid:1) attribuer chaque poste un laps de temps pendant lequel il
peut mettre
(cid:1) dans une architecture en toile, chaque poste a son tour
pour parler: viter les collisions
(cid:1) Les supports de transmission
(cid:1) M thode FDMA (Frequency Division Multiplexing
Access)
(cid:1) attribuer chaque poste une bande passante propre
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R seaux locaux : m thodes dacc s
(cid:1) M thode du Jeton
(cid:1) m thode privil gi e des r seaux en anneau. Elle peut tre
employ e avec la topologie en bus (anneau logique)
(cid:1) Jeton: circule de nSud en nSud (libre ou occup )
(cid:1) pour mettre, un nSud doit attendre que le jeton soit
libre
(cid:1) le message envoyer est charg dans la trame et le
jeton est positionn dans l' tat occup
(cid:1) le nSud destinataire retire le message de la trame et
met sa place un acquittement
(cid:1) le jeton ne devient libre qu'apr s que l' metteur re oit
l'acquittement
(cid:1) Avantage: pas de collision
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Normalisation des r seaux locaux
IEEE 802.1
IEEE 802.2
IEEE 802.3
CSMA/CD
IEEE 802.4
Jeton sur bus
IEEE 802.5
Jeton sur boucle
IEEE 802.6
DQDB
Couche de contr le
LLC
Couche de contr le
dacc s au Medium
Couche physique
unit de raccordement
MEDIUM
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Application
Pr sentation
Session
Transport
R seau
Liaison
Physique
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Adressage
(cid:4) le m me pour les diff rentes normes
(cid:4) deux types d'adresses:
(cid:4) adresse universelle (IEEE)
(cid:4) adresse locale (administrateur)
(cid:4) syntaxe
(cid:4) 08:00:20:09:E3:D8 ou 8:0:20:9:E3:D8
(cid:4) ou 08-00-20-09-E3-D8 ou 08002009E3D8
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Adressage
(cid:4) une adresse est administr e soit localement soit
globalement :
(cid:4) globalement : adresse IEEE
(cid:4) cette adresse est dite universelle et est attribu e par
l'organisme IEEE;
(cid:4) le second bit d'adresse transmis est gal 0 : le premier octet
de l'adresse est gal : 00, 01, 04, 05, 08, 09, 0C, 0D, 10,
etc.
(cid:4) localement :adresse non IEEE
(cid:4) adresse significative pour le r seau sur lequel elle est
connect e;
(cid:4) le second bit d'adresse transmis est gal 1 : le premier octet
de l'adresse est gal 02, 03, 06, 07, 0A, 0B, 0E, 0F ,12, etc.
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Adressage
(cid:4) Adresse Broadcast: FF:FF:FF:FF:FF:FF
(cid:4) Adresse Multicast: le premier bit d' adresse transmis est
gal 1 (le premier octet de l'adresse est impair): protocole
particulier IEEE
(cid:4) 09:00:2B:00:00:0F, 09:00:2B:01:00:00
(cid:4) Adresse individuelle (unicast) : comprend le premier bit
transmis 0 (premier octet d'adresse pair)
(cid:4) 08:00:20:09:E3:D8 ou 00:01:23:09:E3:D5
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Adressage
(cid:4) IEEE r serve des tranches d'adresses pour les
constructeurs :
(cid:4) 00:00:0C:XX:XX:XX
(cid:4) 08:00:20:XX:XX:XX
(cid:4) 08:00:09:XX:XX:XX
Cisco
Sun
HP
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Les r seaux Ethernet et
IEEE 802.3
(cid:4) Ethernet : technologie la plus r pandue
(cid:4) D velopp lorigine par le groupe DIX (Digital, Intel, Xerox)
Conception originale de R. Metcalfe (1976)
(cid:4) Le premier r seau fond sur la d tection de porteuse (le
syst me Ether)
(cid:4) Normalis par IEEE et nomm 802.3
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Caract ristiques 802.3
(cid:4) Support Partag
(cid:4) permet la diffusion
(cid:4) bus passif, lin aire
(cid:4) bande de base (num rique)
(cid:4) d bit 10 Mb/s
(cid:4) Les quipements
(cid:4) raccord s au bus par un transceiver
(cid:4) chaque station a une adresse unique
(cid:4) M thode d acc s : CSMA/CD
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Caract ristiques (suite)
(cid:4) Le r seau
(cid:4) galitaire (sans priorit )
(cid:4) probabiliste
(cid:4) performances variables
(cid:4) non s curis
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La couche physique
(cid:4) R le INTERFACE Physique-MAC
(cid:4) transmission d'un bit (requ te MAC)
(cid:4) r ception d'un bit (requ te MAC)
(cid:4) attendre N bits (requ te MAC)
(cid:4) d tection de porteuse (indication de la couche physique
vers la couche MAC); la couche MAC doit d clencher
la requ te de r ception d'un bit
(cid:4) d tection de collision (indication de la couche physique
vers la couche MAC); g n r e uniquement pendant une
transmission
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Publicité
La couche physique (suite)
(cid:4) COLLISION : Le probl me
(cid:4) une station regarde si le c ble est libre avant d mettre
(cid:4) le d lai de propagation nest pas nul => une station peut
mettre alors quune autre a d j commenc son
mission
(cid:4) les 2 trames se percutent : cest la collision
(cid:4) plus le r seau est grand (nombre de stations), plus la
probabilit dapparition de collisions est grande
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La couche physique (suite)
(cid:4) COLLISION : la solution
(cid:4) limiter le temps pendant lequel la collision peut arriver
(cid:4) temps de propagation aller-retour dune trame (Round
Trip Delay ou RTD) limit 50 s
(cid:4) ce d lai pass , aucune collision ne peut plus arriver
(cid:4) la norme 802.3 d finit un Slot Time dacquisition
du canal gal 51.2 s ce qui correspond une
longueur de trame minimum de 512 bits = 64 octets
(cid:4) une station doit donc couter le signal Collision
Detection pendant 51.2 s partir du d but
d mission
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La couche physique (suite)
(cid:4) COLLISION : la d tection
(cid:4) si une station en train d mettre d tecte une collision, elle
arr te son mission
(cid:4) si une station en r ception re oit une trame inf rieure 72
octets, elle en d duit lexistence dune collision
(cid:4) COLLISION : la gestion
(cid:4) en mission, la station apr s avoir d tect la collision
(signal CD) la renforce en mettant 32 bits suppl mentaires
(jam)
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La couche physique (suite)
(cid:4) COLLISION : la r - mission (Algorithme
BEB)
(cid:4) la station attend R * 51.2 s tel que
0 <= R <= (2**i) -1
(cid:4) R tant un entier Random et i = min(n, 10)
(cid:4) n = nombre de retransmissions d j effectu es
(cid:4) le nombre de r - missions est limit 15
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La couche liaison
Encapsulation IEEE 802.3 au niveau physique
Trame 802.3
Contr le (4octets)
Padding (0-46 octets)
Donn es (0-1500 octets)
Longueur donn es (2 octets)
Adresse source : 6 octets
Adresse destination : 6 octets
D limiteur de d but de trame : 1 octet
Pr ambule : 7 octets
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La couche liaison (trame 802.3)
(cid:4) FORMAT DE LA TRAME 802. 3
(cid:4) Pr ambule : 56 bits = 7 X (1010101010), dure 5.6 s et
permet aux autres stations d'acqu rir la synchronisation bit.
(cid:4) D limiteur de d but de trame (Start Frame Delimiter) : 8 bits
= 10101011; permet aux autres stations d'acqu rir la
synchronisation caract re et la synchronisation trame.
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La couche liaison (trame 802.3)
(cid:4) Adresse destination
(cid:4) adresse individuelle, pouvant tre de classe "administr e
localement" ou "globalement",
(cid:4) adresse multicast,
(cid:4) adresse broadcast.
(cid:4) Adresse source
(cid:4) adresse physique de la station mettrice, c'est une adresse
individuelle pouvant tre de classe "administr e localement"
ou "administr e globalement".
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La couche liaison (trame 802.3)
(cid:4) Longueur du champ de donn es : valeur comprise entre 1 et
1500, indique le nombre d'octets contenus dans le champ
suivant
(cid:4) Padding : contenu sans signification compl tant 64 octets la
taille totale d'une trame dont la longueur des donn es est
inf rieure 46 octets; en effet, une trame est consid r e valide
(non percut e par une collision) si sa longueur est d'au moins
64 octets; 46 <= (donn es + padding) <= 1500.
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La couche liaison (trame 802.3)
(cid:4) Contr le : s quence de contr le bas e sur un CRC
polynomial de degr 32.
(cid:4) Sens de circulation des octets : selon la structure logique de la
trame : pr ambule = premier octet mis, FCS = dernier octet
mis.
(cid:4) Le sens de circulation des bits pour un octet se fait selon le
sch ma suivant : LSB first
(cid:4) premier: bit de poids faible (bit 0)
(cid:4) dernier : bit de poids fort (bit 7)
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La couche liaison (trame Ethernet)
TRAME ETHERNET : identique la trame 802.3 sauf le champ type
(cid:4)champ de 2 octets repr sent sous la forme hexad cimale XX-YY ou XXYY
(cid:4) indique le type de protocole v hicul
(cid:4)les valeurs connues sont :
0806 : ARP, 0800 : IP
6000 6009 : protocoles DEC,
8019 : Apollo
&
Hajer Tounsi
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La couche liaison
(trame Ethernet) (suite)
(cid:4) Pas de niveau 802.2 :aiguillage vers les protocoles
sup rieurs se fait au niveau MAC
(cid:4) Diff rence entre 802.3 et Ethernet : valeur du 3 me
champ( >1536 ou 0x600 cas Ethernet)
(cid:4) Cohabitation possible entre Ethernet et IEEE 802.3
(cid:4) Ethernet est tr s utilis .
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LA COUCHE LIAISON (sous-couche MAC)
R sum
(cid:4) Transmission d'une trame : La couche MAC re oit de la couche haute
(LLC, r seau) des donn es mettre
(cid:4) ajouter le padding si n cessaire
(cid:4) ajouter les champs adresse source, adresse destinataire, longueur des
donn es
(cid:4) calculer le CRC et l'ajouter la trame
(cid:4) ajouter pr ambule et SFD
(cid:4) si le signal "Carrier Sense" est faux depuis au moins 9.6 s (espace inter-
trame respecter), transmettre la trame bit bit la couche physique
(cid:4) sinon attendre que le signal "Carrier Sense" soit faux, attendre 9.6 s et
transmettre bit bit la couche physique
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LA COUCHE LIAISON (sous-couche MAC)
R sum
(cid:4) IFS :
(cid:4) les r cepteurs peuvent s parer diff rentes trames qui se succ dent
(cid:4) permet aux ph nom nes d cho de se r sorber avant une nouvelle
transmission
(cid:4) R ception d'une trame
(cid:4) coute du signal "Carrier Sense",
(cid:4) r ception des bits depuis la couche physique,
(cid:4) limine le pr ambule, le d limiteur de d but de trame (SFD),
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LA COUCHE LIAISON (sous-couche MAC)
R sum
(cid:4) si la trame < 64 octets (trame victime de collision): elle est rejet e
(cid:4) examine l'adresse destination dans la trame et si celle-ci ne correspond pas
une des adresses stock es, la trame est rejet e
(cid:4) Si adresse correcte, calcule la s quence de contr le
(cid:4) Si CRC correct, trame fournie la couche sup rieure
(cid:4) Sinon :
(cid:4) si la trame n'est pas un nombre entier d'octet (alignment error),
(cid:4) Ou, si la trame > 1518 octets , elle est rejet e
(cid:4) erreur de checksum remont e au niveau sup rieur
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LA COUCHE LIAISON
(sous-couche LLC)
IEEE 802.1
IEEE 802.2
IEEE 802.3
CSMA/CD
IEEE 802.4
Jeton sur bus
IEEE 802.5
Jeton sur boucle
IEEE 802.6
DQDB
Couche de contr le
LLC
Couche de contr le
dacc s au Medium
Couche physique
unit de raccordement
MEDIUM
50
Application
Pr sentation
Session
Transport
R seau
Liaison
Physique
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LA COUCHE LIAISON
(sous-couche LLC)
(cid:4) La sous couche LLC (Logical Link Control) repose sur la sous
couche MAC
(cid:4) IEEE 802.2: protocole pour g rer la communication point point
entre les 2 h tes. Utilis par lensemble des protocoles IEEE
(802.3, 802.4, 802.5)
Publicité
(cid:4) LLC cache la couche r seau sup rieure les diff rences de
topologie physique des r seaux LAN 802 sous-jacents
(cid:4) LLC offre 3 types de service (LLC type1, LLC type2, LLC type
3)
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LA COUCHE LIAISON
(sous-couche LLC)
(cid:4) LLC Type 1: mode datagramme non connect .
(cid:4) Il aiguille les donn es vers la couche de niveau 3
(cid:4) Pas de contr le sur l'arriv e du message, aucune gestion de l'ordre
d'arriv e. C'est donc la couche transport d'assurer ces services.
(cid:4) Type utilis avec les r seaux IP (TCP/UDP offre les services du type 2 et
3)
(cid:4) LLC Type 2: change fiable en mode connect (circuit virtuel)
(cid:4) une connexion est tablie avant l' change des donn es
(cid:4) un m canisme de s quencement des donn es
(cid:4) contr le de flux et correction d'erreurs.
(cid:4) similaire HDLC
(cid:4) LLC Type 3: mode datagramme avec accus de r ception et gestion
des erreurs par retransmission (propre des besoins sp cifiques de
lindustrie.
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Couche liaison de donn es : niveau
LLC(IEEE 802.2)
DSAP SSAP Control
INFO
Octets 1 1 1 ou 2 variable (8*M bits)
(cid:4) DSAP (Destination service access Point) : d signe le ou les protocoles de
niveau sup rieur auxquels seront fournies les donn es de la trame LLC
(cid:4) SSAP (Source Service Access Point) : d signe le protocole qui a mis la trame
LLC
(cid:4) Les champs SAP (DSAP et SSAP) : 7 bits de poids forts servent coder les
diff rents SAP. Le 1er bit sert coder
(cid:4) SSAP: bit C/R, mis 0 si trame de commande et 1 si trame de r ponse
(cid:4) DSAP : mis 0 si DSAP unique, sinon 1 si un groupe de SAP
(cid:4) Exemples
(cid:4) 6 (0x06) : r seau IP
(cid:4) 126 (0x 7E) : X25 niveau 3
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Couche liaison de donn es : niveau
LLC(IEEE 802.2)
(cid:4) Champ contr le : typer les trames qui vont circuler, et mettre un
contr le d erreur et de s quencement pour LLC type2.
(cid:4) 1 octet pour trames non num rot es (U), 2 octets pour trames de type I
(information) et de type S (supervision)
(cid:4) Les trames de type I : transport de linformation utile en mode
connect (LLC type 2). Deux compteurs sont utilis s: N(S) num rote
les trames mises et N(R) permet dacquitter les trames re ues (N(R)
contient le num ro de la prochaine trame attendue)
1 9
0 N(s) P/F N(R)
Champ contr le de trame I
Hajer Tounsi
54
Couche liaison de donn es : niveau
LLC(IEEE 802.2)
(cid:4) Les trames de type S permettent la gestion des trames dinformation en mode
connect .Trois trames sont d finies (Receiver Ready, Receiver not ready,
Reject)
1 9
1 0 0 0 P/F N(R)
1 0 0 1 P/F N(R)
1 0 1 0 P/F N(R)
RR
RNR
REJ
(cid:4) RR : acquitte les trames d j re ues, indique que le r cepteur a de la
m moire pour recevoir des trames
(cid:4) RNR : envoy e par le r cepteur pour indiquer qu il ne peut pas recevoir
des trames
(cid:4) REJ : envoy e par le r cepteur si le num ro de la trame attendue est
diff rent de la trame re ue
Hajer Tounsi
55
Couche liaison de donn es : niveau
LLC(IEEE 802.2)
(cid:4) Les trames de type U permettent de g rer une connexion (ouverture,
fermeture) ou denvoyer des donn es en mode datagramme
(cid:4) Le bit P/F : s appelle P (Poll) dans le cas d une requ te (bit C/R du
champ SSAP = 0)
(cid:3) metteur de la requ te demande une r ponse imm diate du
r cepteur
(cid:4) Le bit P/F : s appelle F (Final) dans le cas d une r ponse (bit C/R = 1)
(cid:3) le r cepteur r pond bien la pr c dente requ te
Hajer Tounsi
56
Exercice - analyse de trame
0800 6908 4d04 0800 0203 ced6 0800 4500
003e 2ded 0000 1d11 f8ce c131 3c8f c130
b802 0411 00a1 002a 1f56 3020 0201 0004
0670 7562 6c69 63a1 1302 0208 bc02 0100
0201 0030 0730 0506 0128 0500
Hajer Tounsi
57
Mat riel et c blage
(cid:4) Un r seau Ethernet peut tre compos de plusieurs segments
(cid:4) Deux types de segments
(cid:4) c ble coaxial
(cid:4) liaison point point (autour dun hub)
(cid:4) Les stations sont connect es sur les c bles coaxiaux
(cid:4) Entre une station (carte Ethernet) et le coaxial:
(cid:4) un c ble de transceiver (c ble de descente, drop cable)
(cid:4) un transceiver, ou metteur-r cepteur (appel galement MAU,
Medium Attachement Unit)
(cid:4) En g n ral, le transceiver est int gr dans la carte r seau
Hajer Tounsi
58
Mat riel et c blage
Hajer Tounsi
59
Mat riel et c blage
(Transceivers)
(cid:4) Fonctions du transceiver
(cid:4) transmettre et recevoir les signaux cod s,
(cid:4) permet lisolation lectrique de la station et du r seau
(cid:4) d tecter les collisions; la d tection de collision est effectu e par
comparaison entre les signaux mis et les signaux re us pendant le RTD, le
processus est analogique et n cessite un encodage appropri (Manchester),
(cid:4) Erreur de type jabber : si une trame est trop longue, il active le signal de
pr sence de collision (Signal Quality Error ou Heart Beat).
Hajer Tounsi
60
Mat riel et c blage (Transceivers)
Hajer Tounsi
61
Mat riel et c blage (10Base5)
(cid:4) 10Base5 = (10 Mb/s, bande de base, 500 m)
(cid:4) Topologie bus, transceiver vampire
(cid:4) gros c ble (diam tre = 0,4 inch), c ble jaune, thick ethernet
(cid:4) 100 stations maximum
(cid:4) distance maximale entre stations multiple de 2.5 m
(cid:4) Les stations fonctionnent en mode half duplex
(cid:4) Avantages
(cid:4) tr s bien normalis depuis longtemps
(cid:4) pas de perturbation quand on ajoute un station
(cid:4) peu d pendant des erreurs utilisateurs
(cid:4) Inconv nients
(cid:4) co t
(cid:4) difficilement maniable
(cid:4) perte de mat riel quand on enl ve une station
Hajer Tounsi
62
10 base 5 (thick Ethernet)
Hajer Tounsi
63
Mat riel et c blage (10Base2)
(cid:4) 10Base2 = (10 Mb/s, Bande de base, 185 m)
(cid:4) Topologie bus, stations en s rie
(cid:4) c ble fin, thin ethernet, souple
(cid:4) raccordement transceiver en T, BNC
(cid:4) 30 stations maximum, espacement d au moins 0.5m
(cid:4) Avantages
(cid:4) Le moins cher
(cid:4) tr s maniable
(cid:4) plusieurs cartes Ethernet int grent le transceiver
(cid:4) Inconv nients
(cid:4) arr t du r seau si on enl ve un transceiver
(cid:4) sensible aux perturbations lectromagn tiques
(cid:4) limit en distance et nombre de stations
Hajer Tounsi
64
10 base 2 (thin Ethernet)
Hajer Tounsi
65
Mat riel et c blage (10BaseT)
(cid:4) 10BaseT = (10 Mb/s, Bande de base, Twisted Pair)
(cid:4) Topologie en toile, raccordement un hub (multi-r p teurs)
(cid:4) double paire torsad e ( mission + r ception) UTP
(cid:4) raccordement prise RJ45
(cid:4) longueur maximale entre une station et le hub est de 100 m
(cid:4) 30 stations maximum
(cid:4) transceiver paire torsad e, int gr la station
(cid:4) Avantages
(cid:4) centralisation des quipements, plus s curis
(cid:4) c ble universel
(cid:4) utilis pour pr -c bler les b timents
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66
Mat riel et c blage
Hajer Tounsi
67
Mat riel et c blage
Hajer Tounsi
68
Mat riel et c blage (10 baseF)
(cid:4) La fibre optique est utilis e en point point (segment de liaison) ou en toile avec
un transceiver en bout de branche qui r alise la transformation optique- lectrique.
(cid:4) support on reux
(cid:4) plusieurs types :
(cid:4) FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) : segment de liaison limit 1000m
entre deux r p teurs,
(cid:4) 10Base-FL (Fiber Link) : remplace la sp cification FOIRL;
(cid:4) lien full duplex jusqu' 2000 m; limit 1000 m si utilis avec un
segment FOIRL; peut tre utilis entre 2 stations ou entre une station et un
r p teur.
Hajer Tounsi
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Mat riel et c blage (Fibre optique)
HUB
10Base FL
R p teur
MAU
TX
RX
TX
RX
TX
RX
TX
RX
10 BaseFL
MAU
AUI
(vers station)
(cid:4) 10Base-FB (Fiber Backbone): segment de liaison entre hubs dont la longueur
peut atteindre 2000 m. Il est g n ralement utilis dans les grands backbones.
(cid:4) 10Base-FP (Fiber Passive), relie plusieurs stations une fibre optique sans
r p teur; ce segment est limit 500 m. G n ralement une toile 10Base-FP
relie 33 stations.
Hajer Tounsi
70
Mat riel et c blage : les r p teurs
" Un r seau Ethernet est compos de plusieurs segments interconnect s
via des r p teurs
" Un r p teur est un dispositif actif non configurable
" quipement de la couche 1
" Permet d'augmenter la distance entre deux segments Ethernet
" Re oit, amplifie et retransmet les signaux.
10base 5
(cid:4) Distance Maxi(A,B) = 500m
(cid:4) Distance Maxi(A,C) = 1000m
A
B
C
Hajer Tounsi
Mat riel et c blage : les r p teurs
"
ind pendant du protocole (fonctionne au niveau bit, ne
conna t pas la trame) et ne proc de aucun filtrage (ne
diminue pas la charge du r seau)
" se connecte comme une station : c ble de transceiver +
transceiver (emplacement tous les 2,5 m dans 10base5),
" d tecte les collisions et les propage (jam),
"
remet en forme les signaux lectriques,
" compl te les fragments,
Hajer Tounsi
71
72
Mat riel et c blage : les concentrateurs
" Un concentrateur (r p teur multi-ports, hub) a une fonction de r p teur
" Tout signal entrant par un port est reg n r , resynchronis et envoy sur tous
les autres ports
" Hub plat : 8, 16, 24, 32 ports
" peuvent tre empilables (un seul domaine de collision)
" permet de mixer diff rents m dias (paire torsad e, AUI, c ble coaxial, fibre
optique)
" Un concentrateur peut tre compos d'un ch ssis pouvant contenir N cartes
Peut comprendre un agent SNMP
Carte dans ch ssis : 8,16,24 ports.
Hajer Tounsi
73
Mat riel et c blage : les concentrateurs
10Base2
Fibre
optique
10Base5
(AUI)
Hub Multi-m dia
10BaseT
Hajer Tounsi
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Mat riel et c blage: r p teurs et hubs
Hub multi Protocole (3com)
R p teur/adaptateur (UNICOM)
Mini hubs (Hewleet Packard)
Hajer Tounsi
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Ethernet : R gle des quatre r p teurs
" Quatre r p teurs ou concentrateurs au maximum sont autoris s entre deux
ordinateurs du r seau
" Car : (d lai r p teurs + d lai c ble + d lai carte )x2 < d lai maximal entre
deux h tes
" Lutilisation de plus de 4 r p teurs peut induire au d passement du d lai
maximal
" Cette r gle dans Ethernet est aussi appel e r gle 5-4-3-2-1
" 5 segments de r seau
" 4 r p teurs
" 3 segments maximum peuvent tre remplis entre deux machines
" 2 segments constituent des segments de liaison
" 1 domaine de collision
Hajer Tounsi
76
Exemple dun r seau Ethernet
Hajer Tounsi
Mat riel et c blage : les ponts
" dispositif actif (pont filtrant, bridge)
" permet d'augmenter la distance maximum entre deux stations
" permet de diminuer la charge du r seau
" les trames A<-->B ne sont pas
transmises sur le segment 2
"les trames C<-->D ne sont pas
transmises sur le segment 1,
"Table de correspondance entre adresses
de machines et num ro de segment : apprentissage
"la distance entre A et D est en th orie
illimit e avec ponts et segments en cascade
(contrainte de Round Trip Delay contourn e),
"les collisions sont filtr es.
Hajer Tounsi
Segment 1
A
B
D
C
Segment 2
77
78
R gles de c blage structur
" Equipements reli s des liaisons point point qui
convergent vers des locaux o linterconnexion est
effectu e
" immeubles pr -c bl s pour la transmission des donn es
" c blage qui sadapte aux diff rents types de r seaux
" les c bles vont dun bureau vers un panneau de brassage
" De ce panneau partent dautres c bles vers les quipements
dinterconnexion (Ethernet, Token Ring)
Hajer Tounsi
1. Blanc/vert
2. Vert
3. Blanc/orange
4. Bleu
5. Blanc/Bleu
6. Orange
7. Blanc/marron
8. Marron
Hajer Tounsi
Connecteurs RJ45 : normes
1. Blanc/Orange
2. Orange
3. Blanc/Vert
4. Bleu
5. Blanc/Bleu
6. Vert
7. Blanc/marron
8. Marron
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R gles de c blage structur
(3m)
(90m)
(6m)
Hajer Tounsi
R gles de c blage structur
" Le c ble peut tre achemin en le montant sur le mur et en le rattachant
avec des autocollants
" Mais, il risque de subir des chocs ou des tractions
" Passer plut t les c bles
dans des canalisations
Hajer Tounsi
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82
R gles de c blage structur
(cid:1) Point de jonction pour le
c blage et l quipement de
c blage servant connecter
les quipements dun LAN
(cid:1) Il est constitu :
"Des tableaux de connexion
"Des bo tiers de c blage
"Des hubs
"Des commutateurs
"Des ponts
"Des routeurs
Hajer Tounsi
83
Exploitation du r seau Ethernet
Probl me principal: identifier la cause des dysfonctionnements (c blage
et charge) la majorit des pannes
manque de bouchon
coupure du c ble
clou dans le c ble coaxial
Solutions empiriques
" suivre le parcours du c ble
" dresser une carte du r seau et la mettre jour r guli rement
Outils puissants
" analyseurs simples,
" sondes, valise de tests
Hajer Tounsi
84
Exploitation du r seau Ethernet
" La charge (Ethernet est un r seau diffusion et d bit fixe
niveau de performance inversement proportionnel au nombre d'acteurs
plus on est nombreux parler, moins...