TD 2 : Les Réseaux Ethernet

On souhaite passer l'ethernet commut , quels sont les changements op rer ?

On souhaite tendre le r seau vers un deuxi me b timent, que faut-il faire ?

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TD 2 : Les R seaux Ethernet

Exercice 1

Donnez le format g n ral dune trame MAC avec le nombre doctets pour chaque champ et les

d limiteurs. Expliquez quoi sert chaque champ.

7 octets

10101010

&&&&

10101010

10101011

1 octet

6 octets Ad. Destinataire

6 octets

2 octets

Ad. Source

Longueur des

donn es

Pr ambule

Start Frame Deliminator

Donn es min : 46 octets

Donn es max

octets

: 1500

Donn es

4 octets

Bourrage

CRC

Donn es

prises en

compte

dans le

calcul du

CRC

Quelle est la longueur d'une trame minimum ?

72 octets

Quelle est la longueur minimum de donn es transportables?

46 octets

Pourquoi la couche physique ajoute-t-elle un pr ambule ?

Pour d limiter, annoncer et synchroniser la trame

Que signifient les points suivants dEthernet :

• acc s avec coute pr alable en comp tition (CSMA)

Avant d mettre la station coute le support pour voir sil est libre

• d tection de collisions (CD)

Pour viter une collision pendant quelle est en train d mettre, la station mettrice continue

d couter le support pendant quelle met ses donn es

Quel type d' quipement faut-il pour connecter un r seau en bus Ethernet un r seau en anneau

FDDI ?

Un pont

Un hub permet-il de filtrer des paquets dynamiquement ?

Non

Quelle est la diff rence entre ethernet partag et commut ?

Ethernet partag : le support physique et la bande passante sont partag s entre toutes les entit s

communicantes (hub)

Ethernet commut : les paquets ne sont envoy s quau destinataire du paquet, toute la bande

passante vers le commutateur est disponible (switch).

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Que veut dire VLAN et comment peut-on en construire un ?

Virtual Local Area Network (r seau virtuel). On en construit grace des switch et une

segmentation logique.

Exercice 2

Voici la trace hexad cimale dune communication point point pr lev e par un espion de ligne

(SNOOP):

Retrouver les champs de la trame Ethernet dans la trace hexad cimale pr c dente.

@dst : 08 :00 :20 :18 :ba :40

@src : aa :00 :04 :00 :1f :c8

Type: 0800

Donn es

Exercice 3

Voici un exemple dadresse Ethernet (6 octets) : 08:00:20:18:ba:40

Deux machines peuvent-elles poss der la m me adresse ethernet ? Pourquoi ?

Non, chaque coupleur (carte) poss de une adresse unique au monde. Les 3 premiers octets sont

r serv s pour ladresse du constructeur et les 3 suivants sont propres chaque carte.

Voici la trace dune communication point point pr lev e par un espion de ligne (SNOOP) :

comparer avec une communication un groupe:

Quel champ, par sa valeur, permet de diff rencier les deux types de traces pour les communications

un seul destinataire ou plusieurs destinataires?

Le champ @destination, l@ denvoi a tout le monde sappelle l@ broadcast : ff :ff :ff :ff :ff :ff

Comment un seul message peut-il parvenir plusieurs destinataires simultan ment ?

Un message parvient tous les destinataires du r seau ethernet si l@ dest=@broadcast. Si on

veut envoyer un message plusieurs destinataires (pas tous), il faut cr er des VLANs.

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Exercice 4

Donnez la liste des m dias physiques possibles pouvant faire passer de lethernet, avec leur

caract ristiques (cat gorie, d bit, fiabilit de transmission, immunit aux interf rences, s curit ,

longueur caract ristique, co t).

MEDIA

Paire torsad e

C ble coaxial

Fibre

optique

cat gorie

non blind e

blind e

bande de base

large

bande

d bit

x 100 Kbps 100 Mbps

x 100 Mbps

x Gbps

fiabilit de transmission

immunit interf rences

s curit de la

transmission

faible

moyenne

faible

moyenne

faible

moyenne

longueur caract ristique 100 m

moyenne

bonne

bonne

tr s bonne

moyenne

bonne

tr s bonne parfaite

faible

moyenne

200 m

moyenne

bonne

bonne

tr s bonne

180 500 m

x Km

x 10 Km

co t du media

faible moyen moyen

moyen lev lev

lev

Un r seau ethernet est habituellement d ploy sur quel type, pour quelle taille et avec quelle technique

dacc s au r seau ?

Un r seau ethernet est habituellement d ploy sur un bus, pour un LAN, avec la technique

CSMA/CD

Sachant quon a un r seau ethernet bas sur du c blage 10 base 2, apr s avoir d terminer le type et le

d bit du r seau, calculer le temps doccupation minimal (d lai inter-trames=96b).

Bus, 10base2=>d bit=10Mbps,

Tps doccupation minimal du support Toqp= Tps demission de la trame minimale Te +

Tps inter-trames Ti

Te=longueur de la trame minimale / debit

Trame minimale=72 octets

Te = (728)/107=57,610-6s

Ti = 96/107=9,6*10-6s

Dc Toqp=57,6+9,6=67,2*10-6s

Exercice 5

Soit un r seau local en bus de longueur D km. La vitesse de propagation du signal sur le support est de

V km/s. La capacit de transfert du support est de C bit/s. Donnez L, la longueur minimale dune

trame pour que le protocole CSMA/CD fonctionne.

A.N. : C=10Mb/s ; D=2,5km ; V=100 000km/s

Tprop= D/V=2500/100000103=2,510-5s

Temission> tps de d tection dune collision (on ne va pas envoyer un message avant detre

sur quil ny ait pas une collision)

Donc Te>2TP

Tp = D/V

Te = L/C

Do L/C > 2D/V => L > 2DC/V

L>510-5 107 = 500b= 64octets

Exercice 6

Un r seau 802.3 a un d bit de 10Mbits/s et mesure 800 m tres. La vitesse de propagation des signaux

est de 200m/(cid:80)s. Les trames MAC contiennent 256 bits en tout et l'intervalle de temps qui suit

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imm diatement une transmission de donn es est r serv l' mission de l'accus de r ception de 32

bits.

• Quel est le nombre de bits en transit sur le bus un instant donn ?

Tprop=800/200=4(cid:80)s. Donc un bit met 4 (cid:80)s parcourir le bus.

Te=taille/D => taille=TeD=410-6 * 107=40

En 4 (cid:80)s, une station met : 10 x 106 x 4 x10-6 = 40 bits

• Quel est le d bit efficace du r seau, en supposant qu'il y a 48 bits de service

(champs MAC+LLC) dans chaque trame ?

La figure suivante permet de comprendre ce qui se passe.

Trame i

Trame i + 1

ACK

T

Si T est le temps n cessaire pour mettre 256 48 = 208 bits utiles, le temps n cessaire maximum

de propagation pris entre les 2 stations les plus loign es est de 4 (cid:80)s.

Or : T = Ttrame + 2Tp + TACK = 256 / 10 x 106 + 2 x 4 x10-6 + 32 / 10 x 10-6

T = 25,6 + 8 + 3,2 + 4 = 36,8 (cid:80)s

D'o un d bit efficace de : 208 /36,8 x 106 = 5,65 Mbps, soit un rendement de pr s de 50%

Exercice 7

Quest ce quun r seau virtuel ?

Association logique d'un groupe d'utilisateurs

(cid:214) Connectivit directe

(cid:214) Attributs communs

Comment le r alise-t-on ?

Groupe d@MAC

Donner le principe des VLAN, ses avantages, ses inconv nients, la topologie logique et physique, son

fonctionnement et le sch ma dun commutateur VLAN.

Definition : Association logique d'un groupe d'utilisateurs :

(cid:120) Connectivit directe

(cid:120) Attributs communs

Principe : Repose sur l'utilisation de commutateurs :

(cid:120) Constitution de groupe sans contrainte physique

(cid:120) Un domaine de diffusion

(cid:120) Des VLAN (virtual LAN) sur un seul r seau physique

(cid:120) Topologie logique/physique diff rente

Avantages :

R duire la d pendance aux routeurs

(cid:120)

(cid:120) Limitation de la diffusion "broadcast storm".

Segmentation de niveau 2

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Extensibilit :

(cid:120) LAN sur des grandes distances

Suppression de la limitation de couverture du segment physique

Flexibilit :

(cid:120)

Segmentation plus souple

Connectivit d finie par rapport l'organisation de l'entreprise

(cid:120) Par logiciel

D finition de l'attachement d'un nSud un LAN par logique sans rec blage

S curit :

(cid:120)

Isolation des trafics

Inconv nients

Interconnexion de VLAN s'effectue par un routeur

(cid:131)

(cid:131) Un commutateur peut voir passer plusieurs fois le m me paquet qui transite par

plusieurs VLAN.

Sch ma dun commutateur VLAN :

Topologie logique/physique

Fonctionnement du VLAN

(cid:131) Filtrage et relayage

o Adresse destination + crit re d'appartance au VLAN

(cid:131) Configuration des tables des commutateurs

o Ajouter les informations d'appartenance

(cid:131) Crit res :

o Port-Based :

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(cid:131)

(cid:131)

(cid:131)

Simplicit

S curit

Inadapt pour les utilisateurs nomades

o MAC Layer Grouping :

(cid:131) Manipulation d' l ments non g r s (@mac)

(cid:120) Plut t complexe et lourd

(cid:131)

Ins curit

(cid:120) Changement d'adresse MAC

(cid:131) Pour les utilisateurs nomades

Exercice 8

Vous devez construire une architecture de r seau local dans une salle informatique contenant 15 postes

de travail. Le r seau local choisi est un Ethernet 10 Mbit/s. Vous avez a votre disposition un extrait

dune documentation technique :

Quel type de c blage pour quel type d quipement pr coniseriez vous ?

Voir Exo 4

Calculez le nombre de segments de c bles n cessaires.

15+1 si choix dune topologie etoile en RJ45 avec switch

Exercice 9

On souhaite interconnecter 5 PC en ethernet partag , donnez la liste du mat riel n cessaire.

Sachant que la b timent n'est pas c bl , quels sont les diff rents c bles, normes et d bits disponibles ?

Voir Exo 4, hub ou BNC

On souhaite tendre le r seau 5 autres machines situ es l' tage sup rieur, proposez une solution

viable.

Cablage

Le b timent va maintenant tre dot d'une infrastructure de c blage horizontal et vertical en cuivre,

repr sentez le plan du b timent de 4 tages et l'implantation des armoires de brassage.

On souhaite avoir 50 prises par tage, faites la liste du mat riel r seau n cessaire.

On souhaite passer l'ethernet commut , quels sont les changements op rer ?

Switch

On souhaite tendre le r seau vers un deuxi me b timent, que faut-il faire ?

Fibre optique

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