Chap It Re 3

Chapitre 3 : Ethernet Rappel CSMA/CD Succès d’Ehernet Le câblage Ethernet Thick Ethernet Câble BNC : Câble RJ45 Fibre optique Norme IEEE 802.11 Carte réseau Répéteur Pont Routeur Commutateur (Ethernet commuté) Remarque : FAST Ethernet et GigaBit Ethernet

Notes Provisoires – Réseaux Informatiques – Chapitre 3

Ethernet : Rappel CSMA/CD (Carrier Sense Multiple accès/Collision Détection) : Méthode aléatoire basée sur l’écoute du média de transmission pour déterminer si une transmission a déjà lieu ou si « la voie est libre pour transmettre ». Par rapport au modèle OSI, Ethernet correspond à la sous-couche MAC (Médium access control, sous-couche de contrôle d’accès au canal) de la couche liaison de données. Succès d’Ehernet : Simplicité et faible coût. Bonne compatibilité avec TCP/IP Indépendance par rapport au média. Le câblage Ethernet : Le câblage réseau est parfois appelé « courant faible » par comparaison avec le réseau des courants forts (réseau électrique). Les parasites engendrés par ce dernier impose des contraintes d’installation et des distance minimum d’écart. (Le signal électrique qui contient l’information à transmettre utilise le codage Manchester) Le tableau de la Fig.3.1 reprend les médias utilisés par Ethernet en 10 Mbits/s

Nom

Média

10Base5 Thick Ethernet Ethernet jaune 10Base2 Thin Ethernet Cheapernet 10BaseT StarLan

Coaxial épais

10BaseF

802.11

Coaxial fin

Avantages

Longueur max d’un segment 500 m

Nombre de nœud par segment 100

Longueur max d’un réseau 2500 m

Le premier

185 m

30

925 m

Très simple

Paire 100 m torsadée Fibre 2000 m optique

1024 1024

Réseau hertzien

Fig. 3.1 : Câblage Ethernet et 802.11 Notes Provisoires – Réseaux Informatiques – Chapitre 3

Utilise un hub 1 km

Isolation galvanique entre 2 immeubles Immunité aux parasites électriques Piratage des données « impossible »

Explication de la nomenclature : 10Base5 : signifie un débit de 10Mbits/s, un segment de maximum 500 m et un signal électrique en bande de base. 10Base2 : idem avec un segment maximum de 185 m (≅ 200 m) 10BaseT : le média utilisé est de type « paires torsadées » (twisted pair) 10BaseF : le média utilisé est une fibre optique. Thick Ethernet :

Fig. 3.2 : Coaxial épais Ethernet. Coaxial épais (presque toujours, mais ce n’est pas une norme) de couleur jaune avec des repères tous les 2,5 m, qui correspondent au raccord possible avec un câble d’interface reliant la station au câble. Ces raccords se font au moyen d’une prise vampire, dont une broche est enfoncée au cœur du câble, voir Fig. 1.1. Le transceiver est en liaison électrique avec le cœur du câble, ce qui lui permet d’écouter et de détecter les possibles collisions. Le câble AUI (Attachment Unit Interface) relie le transceiver à une carte réseau de l’ordinateur. Ce câble a une longueur maximum de 50 m et est constitué de cinq paires torsadées blindées. Le réseau a une topologie en bus. Aux deux extrémités, le câble est terminé par un bouchon de résistance spécifique pour éviter la réverbération du signal. Câble BNC : Composé d’un conducteur intérieur rigide en cuivre (cœur ou âme) entouré d’un isolant qui le sépare d’une gaine tressée métallique qui est le second conducteur. Le tout est recouvert d’une enveloppe de plastique. Ils ont une impédance de 50 Ω. L’électronique du transceiver est intégrée dans la carte réseau de l’ordinateur.

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Fig 3.3 : Thin Ethernet Dans un réseau BNC, chaque carte réseau est reliée à un « T » où viennent se connecter un câble BNC de part et d’autre, voir Fig 3.3. La structure totale du réseau est une topologie en bus. Les deux ordinateurs d’extrémité du bus doivent posséder un bouchon de 50 Ω sur le côté non relié du « T ». Câble RJ45 – Paires torsadées – câble UTP : Deux fils de cuivre isolés et enroulés l’un sur l’autre en hélice, de manière à atténuer le bruit électromagnétique. Même idée que pour le câblage téléphonique mais le connecteur n’est pas le même : RJ11 pour le téléphone et RJ45 pour le réseau informatique. Plusieurs catégories existent (qualité) : catégorie 5 est un must (voire la catégorie 6 avec une connectique en 1000BaseT) Norme de câblage RJ45 : Pour relier un connecteur RJ45 à un câble UTP, la seule difficulté réside à connecter le bon fil sur la bonne broche. Une paire est formée d’un fil blanc à bande orange et d’un fil orange à bande blanche, l’autre paire est formée identiquement avec les couleurs blanc et vert. Numéro de la broche 1 2 3 6

Connexion Blanc/bande orange Orange/bande blanche Blanc/Bande verte Vert/Bande blanche

Fig. 3.4 : paires et les correspondances broches d’une connectique RJ45. Regarder la prise de face, l’ergot vers le bas et la connexion métallique vers le dessus. Le fil « 1 » est à droite et le 8 à gauche. Le matériel nécessaire pour fabriquer un câble : pince à sertir, une pince coupante, un couteau pour dénuder le câble. Dans un réseau câblé avec une connectique RJ45, il est impossible de relier deux ordinateurs entre eux sans passer par un intermédiaire : un hub (exception faite du cas câble croisé entre deux ordinateurs). Un hub comprend 4, 8, 16 ou 32 prises. Il peut être compatible 10BaseT et 100BaseT à la fois. Toujours se reporter à la documentation du produit.

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Pour pouvoir utiliser un chaînage (ou un raccordement à un réseau) , une prise du hub peut être utilisée en uplink (souvent marquée par un X). Certains hub ont des prises RJ45 et un connecteur BNC. Cela peut permettre de réunir les deux types de réseau. La topologie du réseau est une topologie en étoile. Fibre optique : Le cœur est en verre et est le vecteur de l’information lumineuse. Il est entouré par un matériau en verre différent par l’indice de réfraction de manière à piéger le rayon lumineux à l’intérieur. Outre l’inconvénient du prix, elle est plus difficile à manipuler. Mais son « inertie électrique » en fait un candidat de choix pour relier deux immeubles ou pour garantir une inviolabilité de la transmission des données. Norme IEEE 802.11 : Attention ceci n’est pas de l’Ethernet ! Mais il y a compatibilité entre eux. La couche physique et la couche MAC sont différentes de celles d’Ethernet mais leur interface avec la couche réseau est la même (voir norme IEEE 802.2) Norme 802.11a . fréquence 5 GHz Norme 802.11b (WIFI) : fréquence 2.4GHz La portée maximale d’un tel réseau est de 100m dans un environnement peu bruité. Tous les ordinateurs d’un même réseau doivent avoir le même SSID (Service Set Identifier) et utiliser le même canal. La carte réseau à utiliser dans une configuration sans fil ressemble à celles d’un réseau câblé sauf qu’il y a une antenne à la place d’un connecteur. Pour pouvoir être reliés à un réseau câblé, un ordinateur « sans fil » doit pouvoir communiquer avec un appareil spécialisé . un wap (point d’accès sans fil). Pour un réseau sans fil « pur » (mode ad hoc), aucun appareil n’est nécessaire, il suffit de placer les ordinateurs «proches » les uns des autres. Dans un réseau sans fil, la sécurité est inférieure à celle d’un réseau classique. En plus des procédures habituelles, il faut activer la fonction WEP sur les appareils et si possible limiter l’accès au réseau aux seules MAC address des machines du réseau.

Carte réseau : Carte d’extension à placer dans un connecteur d’extension libre ISA (quasi obsolète), PCI ou PCMCIA sur les portables. Il existe des cartes 10/100 voire 10/100/1000. Il y a aussi des adaptateurs réseau Ethernet qui peuvent se connecter à la prise USB de l’ordinateur. Certaines cartes possèdent la connectique RJ45 et BNC à la fois. Il faut lire la documentation pour activer l’une ou l’autre connectique. Pour pouvoir être utilisée par le (système d’exploitation du) PC, la carte réseau doit être installée correctement au moyen d’un driver adéquat. Aujourd’hui, les constructeurs ont mis au point des standards qui permettent d’utiliser un driver basé sur ces standards avec n’importe quelle suite de protocoles. Dans le monde « Microsoft », on utilise la spécification NDIS :

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Répéteur : C’est un dispositif qui regénère le signal (il appartient à la couche physique). Un hub peut aussi jouer le rôle de répéteur. Règle 5-4-3 : Entre deux stations, il ne peut y avoir au plus que 5 segments, 4 répéteurs et 3 segments « peuplés » (pouvant accueillir des stations). Cette règle est une simplification de concepts physiques pour garantir le bon fonctionnement de la détection des collisions. En pratique, le mieux est de consulter la documentation du matériel. Pont ou Bridge : C’est un équipement d’interconnexion qui opère au niveau de la couche liaison de données. Il permet de réunir des réseaux distants ou à l’inverse de subdiviser un réseau en sous-réseaux pour en accroître les performances. Ils possèdent donc au minimum deux cartes réseaux avec une adresse physique chacune. Le pont enregistre les adresses physiques de toutes les stations dans des tables. Ce qui lui permet de filtrer le trafic de part et d’autre des réseaux qu’il sépare, en se basant sur l’adresse physique. (transparent spanning Tree) Routeur : Les routeurs travaillent au niveau de la couche réseau du modèle OSI. Ils utilisent des adresses de niveau paquet (logique). Ils communiquent entre eux et échangent des informations. Ils permettent d’interconnecter des réseaux distants. Ethernet commuté : Lorsque le nombre de stations qui partagent un même domaine de collision, augmente de façon importante, il faut trouver une solution pour empêcher la saturation (due aux trop nombreuses collisions). Le commutateur (ou switch) est un dispositif qui résout ce problème. Les hubs classiques sont remplacés par des commutateurs qui transmettent directement le paquet à l’adresse MAC adéquate. Les autres stations ne sont donc plus perturbées par cette émission et ne « savent » même pas que celle-ci a lieu. La configuration de la liaison des adresses MAC à un port du commutateur se fait par Self Learning. La Fig. 3.5 reprend les différents dispositifs cités pus haut et leur situation dans le modèle OSI.: Applications Transport Réseau Liaison de données Physique

Passerelle Passerelle Routeur Pont, commutateur Répeteur, hub

Fig. 3.5 : Equipement réseau

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Fast Ethernet (100Mbit/s): La méthode d’accès est la même mais à une vitesse multipliée par 10. (Idée : intervalle significatif d’un bit = 10 ns et non plus 100 ns.) Seulement possible avec des paires torsadées et de la fibre optique (donc, avec des hubs et des commutateurs) pas avec du câble BNC. 100Base-T (100Base-T4 100Base-TX) 100Base-FX Il y a une bonne compatibilité avec la version 10Mbit/s Gigabit Ethernet : La technique d’accès est modifiée. Remarque : Vérifiez la configuration de la carte réseau du pc par rapport à celle du hub où elle se connecte.

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