TD 2: Les Réseaux Ethernet

Quelle est la longueur minimum de données transportables? 46 octets

Pourquoi la couche physique ajoute-t-elle un préambule ? Pour délimiter, annoncer et synchroniser la trame

Que signifient les points suivants d’Ethernet :

- accès avec écoute préalable en compétition (CSMA) Avant d’émettre la station écoute le support pour voir s’il est libre

- détection de collisions (CD)

Pour éviter une collision pendant qu’elle est en train d’émettre, la station émettrice continue d’écouter le support pendant qu’elle émet ses données

Quel type d'équipement faut-il pour connecter un réseau en bus Ethernet à un réseau en anneau FDDI ? Un pont

Un hub permet-il de filtrer des paquets dynamiquement ? Non

Quelle est la différence entre ethernet partagé et commuté ? Ethernet partagé : le support physique et la bande passante sont partagés entre toutes les entités communicantes (hub) Ethernet commuté : les paquets ne sont envoyés qu’au 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 (réseau virtuel). On en construit grace à des switch et une segmentation logique.

Exercice 2 Voici la trace hexadécimale d’une communication point à point prélevée par un espion de ligne (SNOOP):

Retrouver les champs de la trame Ethernet dans la trace hexadécimale précédente. @dst : 08 :00 :20 :18 :ba :40 @src : aa :00 :04 :00 :1f :c8 Type: 0800 Données

Exercice 3 Voici un exemple d’adresse Ethernet (6 octets) : 08:00:20:18:ba:40

Deux machines peuvent-elles posséder la même adresse ethernet ? Pourquoi ? Non, chaque coupleur (carte) possède une adresse unique au monde. Les 3 premiers octets sont réservés pour l’adresse du constructeur et les 3 suivants sont propres à chaque carte.

Voici la trace d’une communication point à point prélevée par un espion de ligne (SNOOP) :

à comparer avec une communication à un groupe:

Quel champ, par sa valeur, permet de différencier les deux types de traces pour les communications à un seul destinataire ou à plusieurs destinataires? Le champ @destination, l’@ d’envoi a tout le monde s’appelle l’@ broadcast : ff :ff :ff :ff :ff :ff

Comment un seul message peut-il parvenir à plusieurs destinataires simultanément ? Un message parvient à tous les destinataires du réseau ethernet si l’@ dest=@broadcast. Si on veut envoyer un message à plusieurs destinataires (pas tous), il faut créer des VLANs.

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Exercice 4 Donnez la liste des médias physiques possibles pouvant faire passer de l’ethernet, avec leur caractéristiques (catégorie, débit, fiabilité de transmission, immunité aux interférences, sécurité, longueur caractéristique, coût).

MEDIA

Paire torsadée

Câble coaxial

Fibre optique

catégorie

non blindée

blindée

bande de base

large bande

débit

x 100 Kbps à 100 Mbps

x 100 Mbps

x Gbps

fiabilité de transmission

immunité interférences

sécurité de la transmission

faible à moyenne

faible à moyenne

faible à moyenne

longueur caractéristique 100 m

moyenne

bonne

bonne

très bonne

moyenne

bonne

très bonne parfaite

faible à moyenne

200 m

moyenne à bonne

bonne

très bonne

180 à 500 m

x Km

x 10 Km

coût du media

faible à moyen moyen

moyen à élevé élevé

élevé

Un réseau ethernet est habituellement déployé sur quel type, pour quelle taille et avec quelle technique d’accès au réseau ? Un réseau ethernet est habituellement déployé sur un bus, pour un LAN, avec la technique CSMA/CD

Sachant qu’on a un réseau ethernet basé sur du câblage 10 base 2, après avoir déterminer le type et le débit du réseau, calculer le temps d’occupation minimal (délai inter-trames=96b). Bus, 10base2=>débit=10Mbps, Tps d’occupation minimal du support Toqp= Tps d’emission de la trame minimale Te + Tps inter-trames Ti Te=longueur de la trame minimale / debit Trame minimale=72 octets Te = (72*8)/107=57,6*10-6s Ti = 96/107=9,6*10-6s Dc Toqp=57,6+9,6=67,2*10-6s

Exercice 5 Soit un réseau local en bus de longueur D km. La vitesse de propagation du signal sur le support est de V km/s. La capacité de transfert du support est de C bit/s. Donnez L, la longueur minimale d’une trame pour que le protocole CSMA/CD fonctionne. A.N. : C=10Mb/s ; D=2,5km ; V=100 000km/s Tprop= D/V=2500/100000*103=2,5*10-5s Temission> tps de détection d’une collision (on ne va pas envoyer un message avant d’etre sur qu’il n’y ait pas une collision) Donc Te>2TP Tp = D/V Te = L/C D’où L/C > 2*D/V => L > 2*DC/V L>5*10-5 * 107 = 500b= 64octets

Exercice 6 Un réseau 802.3 a un débit de 10Mbits/s et mesure 800 mètres. 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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immédiatement une transmission de données est réservé à l'émission de l'accusé de réception de 32 bits.

- Quel est le nombre de bits en transit sur le bus à un instant donné ?

Tprop=800/200=4(cid:80)s. Donc un bit met 4 (cid:80)s à parcourir le bus. Te=taille/D => taille=Te*D=4*10-6 * 107=40 En 4 (cid:80)s, une station émet : 10 x 106 x 4 x10-6 = 40 bits

- Quel est le débit efficace du réseau, 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 nécessaire pour émettre 256 – 48 = 208 bits utiles, le temps nécessaire maximum de propagation pris entre les 2 stations les plus éloignées 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'où un débit efficace de : 208 /36,8 x 106 = 5,65 Mbps, soit un rendement de près de 50%

Exercice 7 Qu’est ce qu’un réseau virtuel ? Association logique d'un groupe d'utilisateurs

(cid:214) Connectivité directe (cid:214) Attributs communs

Comment le réalise-t-on ? Groupe d’@MAC

Donner le principe des VLAN, ses avantages, ses inconvénients, la topologie logique et physique, son fonctionnement et le schéma d’un commutateur VLAN. Definition : Association logique d'un groupe d'utilisateurs :

(cid:120) Connectivité 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 réseau physique (cid:120) Topologie logique/physique différente

Avantages :

Réduire la dépendance aux routeurs (cid:120) (cid:120) Limitation de la diffusion "broadcast storm".

Segmentation de niveau 2

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Extensibilité : (cid:120) LAN sur des grandes distances

– Suppression de la limitation de couverture du segment physique

Flexibilité : (cid:120)

Segmentation plus souple

– Connectivité définie par rapport à l'organisation de l'entreprise

(cid:120) Par logiciel

– Définition de l'attachement d'un nœud à un LAN par logique sans recâblage

Sécurité : (cid:120)

Isolation des trafics

Inconvénients

Interconnexion de VLAN s'effectue par un routeur

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

plusieurs VLAN.

Schéma d’un commutateur VLAN :

Topologie logique/physique

Fonctionnement du VLAN (cid:131) Filtrage et relayage

o Adresse destination + critère d'appartance au VLAN

(cid:131) Configuration des tables des commutateurs

o Ajouter les informations d'appartenance

(cid:131) Critères :

o Port-Based :

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(cid:131) (cid:131) (cid:131)

Simplicité Sécurité Inadapté pour les utilisateurs nomades

o MAC Layer Grouping :

(cid:131) Manipulation d'éléments non gérés (@mac)

(cid:120) Plutôt complexe et lourd

(cid:131)

Insécurité

(cid:120) Changement d'adresse MAC

(cid:131) Pour les utilisateurs nomades

Exercice 8 Vous devez construire une architecture de réseau local dans une salle informatique contenant 15 postes de travail. Le réseau local choisi est un Ethernet à 10 Mbit/s. Vous avez a votre disposition un extrait d’une documentation technique :

Quel type de câblage pour quel type d’équipement préconiseriez vous ? Voir Exo 4 Calculez le nombre de segments de câbles nécessaires. 15+1 si choix d’une topologie etoile en RJ45 avec switch

Exercice 9 On souhaite interconnecter 5 PC en ethernet partagé, donnez la liste du matériel nécessaire. Sachant que la bâtiment n'est pas câblé, quels sont les différents câbles, normes et débits disponibles ? Voir Exo 4, hub ou BNC

On souhaite étendre le réseau à 5 autres machines situées à l'étage supérieur, proposez une solution viable. Cablage

Le bâtiment va maintenant être doté d'une infrastructure de câblage horizontal et vertical en cuivre, représentez le plan du bâtiment de 4 étages et l'implantation des armoires de brassage. On souhaite avoir 50 prises par étage, faites la liste du matériel réseau nécessaire. On souhaite passer à l'ethernet commuté, quels sont les changements à opérer ? Switch

On souhaite étendre le réseau vers un deuxième bâtiment, que faut-il faire ? Fibre optique

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