Notes sur les réseaux - 5° partie, Notes de Fondements informatiques
Francine88
Francine888 January 2014

Notes sur les réseaux - 5° partie, Notes de Fondements informatiques

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Notes de fondements informatiques sur les réseaux - 5° partie. les principaux thèmes abordés sont les suivants: Les réseaux Ethernet
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Diapositive 1

Principes de fonctionnement  Toutes les stations sont reliées à un même support : le bus.  Avant d’émettre, une station écoute pour voir s’il n’y a pas déjà un

signal transmis.  Si le canal est occupé (une autre station émet), la station attend

quelques instants avant de retenter sa transmission.  Si le canal est libre, la station émet son message en écoutant ce qui

est transmis.  Si le signal transmis correspond à celui expédié, tout se passe bien.  Si le signal transmis diffère de celui émis, il y a collision (au moins une

autre station émet et il y a superposition des messages), les stations émettrices interrompent alors leur transmission et réessayeront plus tard.

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Principes de fonctionnement  Notez que toutes les stations reçoivent les messages. Le médium est

partagé. Cela permet donc la diffusion de message (broadcast et/ou multicast). Le bus est linéaire. La transmission se fait en baseband et de façon numérique.

 Les nœuds sont raccordés au réseau par des transceivers. Remarquez que cette façon de faire n’est plus la norme aujourd’hui et on y reviendra plus loin. Par contre, le principe est toujours le même.

 Chaque nœud ou station du réseau a son adresse Ethernet propre. C’est une adresse dite matérielle (hardware; on l'appelle aussi l'adresse MAC) généralement encodée dans le matériel de raccordement .

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Les réseaux Ethernet Plan Principes de fonctionnement Topologie La couche physique La couche de liaison Le matériel

Les répéteurs Le concentrateur (hub)

Les ponts (bridge) Les commutateurs (switch)

Les routeurs

Exploitation d’un réseau Ethernet Exercices

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Topologies

1°) La topologie du réseau peut être linéaire

2°) La topologie du réseau peut être arborescente,

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Topologies

3°) La topologie du réseau peut être en étoile,

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La couche physique  Au niveau physique, on doit:

 détecter qu’il y a une transmission en cours sur le médium (carrier sense),

 transmettre des bits sur le médium,  recevoir des bits du médium et  détecter les collisions.

 Ces fonctions sont assurées par l’interface avec le réseau qui implémente ce qu’on appelle la couche MAC (Medium Access Control).

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La couche physique  Les collisions de transmissions sont le principal problème à régler.  Les collisions se produisent lorsque deux (ou plus) stations essaient

de transmettre en même temps.  Les messages se superposent et il devient impossible d'en

reconnaître le contenu exacte.  Il peut y avoir collision car le temps de propagation sur le médium

n’est pas nul. Une station peut penser que le médium est libre alors qu’une transmission est déjà commencée.

 Lorsque les messages se superposent, les stations émettrices s’en aperçoivent et mettent fin à leur émission.

 Vous devinez que plus le nombre de stations reliées au réseau est grand et plus celui-ci est étendu (délais plus longs), plus la probabilité de collision sera grande.

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La couche physique

Pour solutionner le problème des collisions, on:  limite le temps de propagation du signal (Round Trip Delay ou RTD) sur le

bus à 50 ms (ce qui impose une limite sur la longueur du bus),  exige qu’une trame contienne au minimum 512 bits ou, plus précisément,

que sa durée d’émission soit plus de 51,2 ms (ainsi on s'assure qu'un message est assez long pour qu'une éventuelle collision soit détectée),

 exige qu’une station écoute, afin de détecter les collisions, pendant au moins 51,2 ms après le début de sa transmission,

 exige qu’une station émettrice qui détecte une collision, arrête immédiatement son émission,

 une trame de moins de 512 bits est considérée comme le résultat d’une collision,

 la station émettrice qui détecte une collision, doit renforcer celle-ci en émettant un burst de 32 bits qui assure ainsi que tous les autres émetteurs détecteront eux aussi la collision.

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La couche physique

 Lorsqu’il y a collision, la station émettrice voudra réémettre son message.

 Si elle attendait un temps prédéterminé, il y aurait probablement une autre collision puisque les autres stations émettrices feraient de même.

 On demande donc à la station d’attendre un temps aléatoire R (multiple de 51,2 ms) tel que 0 ≤ R ≤ 2i –1, où i est le minimum entre n et 10 (n étant le nombre de collisions ou tentatives d’expédier ce message).

 Le nombre de tentatives d’émission d'une trame est limité à 15.

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La couche de liaison  La couche liaison est décomposée en deux sous couches:  La sous-couche MAC (802.3) assure la mise en forme des trames,

la détection des erreurs et la gestion du lien  Au-dessus de la couche MAC, il y a une couche logicielle appelée

LLC (Logical Link Control).  La couche LLC fournit à la couche MAC les données à transmettre

(à insérer dans la trame) et reçoit de celle-ci les données extraites des trames reçues du réseau.

 La couche LLC correspond à la norme IEEE 802.2. LLC est la norme utilisée dans la plupart des réseaux locaux. Ce sera donc la même couche qui sera utilisée au-dessus d’une 802.3 (Ethernet), d’une 802.4 (Token Bus) ou d’une 802.5 (Token Ring).

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La couche de liaison: FORMAT D’UNE TRAME IEEE 802.3

- n’est ri en d’au tre qu ’un pat ron de bits (10 100101 ) répét é 7 foi s afin d e perm

et tre aux statio ns de s e synchr oniser,

- qui vau t 10101 011 et qui pe rm et

aux sta tions d e reco nnaître le début d ’une tr am

e,- qui peu t désig ner un e stati on (unicast), plusi eurs st ations (m

ultica st) ou tou tes les statio ns (broadc ast),

- les don nées p récédé es de 2 octets indiqua nt leur nom

b re (en octets)

- pour al longer la tram e à 46 octets

(s’il y a lieu) -qui con tient u n C

R C

de 32 bits g(x) = x 32 + x2 6 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x 2 + x1

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La couche de liaison

 Les adresses sont codées sur 48 bits (6 octets). Ce sont des adresses dites hardware et on les représente souvent par une série de nombres hexadécimaux séparés par des " : ". Ainsi, 08 :01 :03 :20 :09 :E4 :DC serait une adresse valide. Pour le broadcast, l’adresse de destination sera FF :FF :FF :FF :FF :FF. Pour le multicast, on aura le premier bit de l’adresse à 1 (adresse impaire).

 Note: les bits sont transmis LSB First, ce qui signifie que le bit le moins significatif d’un octet est transmis en premier.

 Pour une station, l’adresse peut être attribuée localement mais, généralement, elle est déjà inscrite dans le matériel de connexion. Ainsi, par exemple, un produit CISCO aura toujours une adresse débutant par 00 :00 :0C et un produit SUN par 08 :00 :20.

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Les répéteurs Le concentrateur (hub)

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Les types de réseaux Ethernet  À l’origine, le bus Ethernet était un câble coaxial.

Aujourd'hui, ce n'est généralement plus le cas.  Selon le câblage utilisé, la vitesse de transmission et les

connecteurs, on définit plusieurs types de réseaux Ethernet:

10base5 : C’est un réseau à 10 Mb/s, d’au plus 500 mètres

utilisant un gros câble coaxial (Thick Ethernet). Les connecteurs sont des AUI (DB 15 connector) distancés d’au moins 2,5 mètres.

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Les types de réseaux Ethernet

10Base2 : C’est un réseau à 10 Mb/s, d’au plus 185 mètres, utilisant un câble coaxial fin (ThinNet). Les raccordements se font avec des connecteurs BNC en T.

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Les types de réseaux Ethernet

10BaseT  C’est un réseau à 10 Mb/s, d’au plus 100 mètres, utilisant des paires torsadées

et des connecteurs RJ-45.  Ici, le raccordement se fait à un concentrateur (hub) qui permet une topologie en

étoile.  Même si le hub donne l’impression d’un réseau en étoile (avec un concentrateur

au centre), électriquement et/ou logiquement, c’est un bus Ethernet qui y est implanté.

 Le 10BaseT est la façon de faire la plus courante.  10BaseFL - Sur fibre optique, de 100 à 200 MBits/s sur une distance

pouvant atteindre 2Km.  100BaseTX - Ethernet à 100 Mbits/s sur paires torsadées Cat 5  100BaseT4 - Ethernet à 100 Mbits/s sur paires torsadées Cat 3 ou 4 (Peu

utilisé)  100VG AnyLan - Ethernet 100 Mbits/s sur paires torsadées (Propriétaire

HP)

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10BaseFL

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