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PÔLE TEST & MESURE

Manifestation - 1Personnel et confidentiel pour usage strictement interne

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LIAISON ETHERNET

RESEAU LANLydie PITOIZET

support technique produit et formation

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LAN Local Area Network

1- Qu ’est ce qu ’un réseau , un serveur ?

2- Le protocole de communication TCP/IP

3- Les câbles

4- Les Normes de Certification

5- Les tests selon les normes

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Qu'est-ce qu'un réseau ?

Un réseau informatique permet de relier des ordinateurs pour qu'ils puissent s ’échanger des données. Il peut se composer d'un simple câble série entre deux ordinateurs à plusieurs millions d'ordinateurs relies entre eux par divers moyens hétérogènes, comme internet.

On branche en général plus de 2 ordinateurs sur un réseau, à l'aide d'une "multiprise réseau", un hub

ou un switch. Un réseau informatique peut être local (sa taille est relativement réduite et il relie, le plus souvent grâce à des

câbles, plusieurs ordinateurs

et périphériques à l'intérieur d'une entreprise) ou élargi (réseau longue distance).

Il permet la transmission de tout type de données, échangée sous forme numérique et exploitable par l'ensemble

du système relié en réseau. Pour administrer un réseau, un ou plusieurs ordinateurs ont le rôle de serveur.

LAN = Local Area Network : réseau local d’entreprise RLE

MAN = Metropolitan Area Network : réseau étendu à un campus , une ville une région.

WAN = World Area Network : reseau étendu interconnexion de plusieurs réseaux.

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Un serveur

Ordinateur dédié à l'administration d'un réseau informatique.

Il gère l'accès aux ressources et aux périphériques et les connexions des différents utilisateurs. Il est équipé d'un logiciel de gestion de réseau :

un serveur de fichiers prépare la place mémoire pour des fichiers,

un serveur d'impression gère et exécute les sorties sur imprimantes du réseau,

enfin un serveur d'applications rend disponible sur son disque dur les programmes pouvant être appelés à travers le réseau.

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CELLULE FORMATION Réseau

Réseau local : Réseau situé dans une zone réduite ou dans un environnement commun, tels qu'un immeuble ou un bloc d'immeubles. Un réseau local devient une partie d'un réseau étendu lorsqu'une liaison est établie (via des modems, routeurs distants, lignes téléphoniques, satellites ou une connexion hertzienne) avec un gros système, un réseau de données public (Internet par exemple) ou un autre réseau local.

-Ethernet

Ethernet est un type de réseau local rapide et très répandu conçu à l'origine par Xerox, Intel et Digital en 1976. La vitesse de transmission est de 10 Mbps et la limite de chaque section est de 2.5 km.Une version d'ethernet appelée 100-Base-T offre une vitesse de transmission de 100 Mbps

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Les protocoles

L ’ensemble de protocoles standard de l'industrie permettant la communication dans un environnement hétérogène.

Protocole de la couche Transport, il fournit un protocole de gestion de réseau d'entreprise routable ainsi que l'accès à Internet.

Il comporte également des protocoles de la couche Session. Pour être en mesure d'échanger des paquets entre différents ordinateurs, TCP/IP exige de spécifier les trois valeurs suivantes :

une adresse IP,

un masque de sous-réseau

et une passerelle (routeur) par défaut.

.

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CELLULE FORMATIONAdresse IP

L ’adresse IP Internet Protocol Identifie le réseau et la station sur un réseau TCP/IP.

L'adresse se trouve normalement sur quatre octets, séparés par un point (par exemple, 87.34.53.12).

Chaque numéro doit être compris entre 0 et 255. Selon que l'adresse est de classe A, B ou C, 1, 2 ou 3 octets désignent le réseau, 3, 2 ou 1 octets désignent le noeud.

Grâce au fichier Hosts, il est possible de faire correspondre des noms d'hôte et des adresses IP. Les adresses IP identifiant des périphériques sur un réseau, chacun d'entre eux doit posséder une adresse IP unique. Les réseaux connectés au réseau Internet public doivent obtenir un identificateur de réseau officiel auprès du centre InterNIC ou d'un de ses concurrents (Internet Network Information Center) afin que soit garantie l'unicité des identificateurs de réseau IP.

Après réception de l'identificateur de réseau, l'administrateur de réseau local doit attribuer des identificateurs d'hôte uniques aux ordinateurs connectés au réseau local. Les réseaux privés qui ne sont pas connectés à Internet peuvent parfaitement utiliser leur propre identificateur de réseau. Toutefois, l'obtention d'un identificateur de réseau valide de la part du centre InterNIC leur permet de se connecter ultérieurement à Internet sans avoir pour autant à attribuer de nouveau des adresses.

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Adresse dynamique

L'adresse IP que le fournisseur d'accés attribue à votre ordinateur lorsque vous vous connectez à internet. Elle est temporaire et sera reprise par un autre utilisateur aprés votre déconnexion. D'oú la difficulté particulière d'appeler un poste précis en téléphonie sur internet. Certains FAI proposent en option une adresse statique.

Adresse statique Adresse IP fixe nécessaire à tous les serveurs connectés à un réseau. Au contraire une adresse dynamique change à chaque fois que l'odinateur se connecte sur le réseau.

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CELLULE FORMATION Masque de sous-réseau

Montre la division de la partie hôte de l'adresse IP en adresses de sous-réseau et d'adresse locale.

Le masque du réseau, de 32 bits, ne comporte que des 1 pour toutes les parties d'adresses de réseau et de sous-réseau de l'adresse IP complète.

Il est composé de 0 pour les parties de l'adresse locale et de 1 pour la partie réseau.

Passerelle (Anglais : Gateway)Dispositif destiné à connecter des réseaux de télécommunication ayant des architectures différentes ou des protocoles différents, ou offrant des services différents.

Note : Une passerelle peut par exemple connecter un réseau local d'entreprise avec un autre réseau local ou un réseau public de données.

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RJ45Connecteur composé de huits broches très utilisé dans les réseaux locaux ethernet (10 base T, 100 base

T ...).

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RJ45 ou prise RJ 45 = ces prises équipent des éléments des réseaux de la catégorie 3 à 6.

Les prises des équipements fixes sont femelles : PC- prises murales- baie de brassage.

Les prises des cordons ou câble servant à raccorder les équipements fixes sont mâles : cordons de liaison des PC et imprimantes à la prise murale- cordon de brassage ou PATCH CORD .

PATCH CORDS = cordons ou jarretières de brassage

Ces cordons sont équipés de 2 prises mâles ou RJ45 ( ou prises modules pour certains matériels , POUYET ou INFRA +) . Ils permettent lorsqu’un élément raccordé au réseau est physiquement déplacé de ne pas avoir à reconfigurer les matériels.

PATCH PANEL = armoires ou baies de brassage

Elles permettent le raccordement d’un équipement au serveur et reçoivent :

-les câbles des prises raccordées dans les bureaux équipés de prises femelles RJ45

-l’arrivée du serveur sous forme de prises femelles identiques.

La liaison entre les prises femelles des câbles et celle du serveur est réalisée à l’aide de PATCH CORD ou cordons de brassage

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Les type de câbles

-les types de câbles cuivres :

FTP Foil Twisted Pair ecran général alu/polyester,

SFTP Shielded Foil Twisted Pair blindage général ruban + tresse,

STP Shielded Twisted Pair blindage général par tresse,

UTP UnshieldTwisted Pair paires non écrantées,

CAT 3 CAT 5/5E CAT 6 CAT 7

UTP UTP-FTP-STP-SFTP SSTP

16 Mhz 100 Mhz 20Mhz 600Mhz

-la fibre optique

Monomode : 9/125 longueur d’onde de 1310 nm ou 1550 nm

Application longue distance > 15 km , boucle locale, TV Multimode : 62.5/125 logueur d’onde de 850 nm ou 1300 nm

Application : réseau LAN

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Les NORMES de certification réseau

TIA/EIA 568 Cat 3/5/5E et Cat 6

ISO 11801 Classe C/D et E

EN 50173 Classe C/D et E

IEEE 802.3 Ethernet : 10 Base 2, 5, et T

100 Base T

1000 Base T

IEEE 802.5 Token Ring : 4Mb et 16Mb

AS/NZS 3080

ATM 155

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L'EIA/TIA a défini le standard EIA/ TIA 568, composé de bulletins techniques, définissant les

composants à utiliser:

TSB 36A : câbles à paires torsadées 100UTP et FTP

TSB 40A : connectique RJ45, raccordement par contacts CAD

TSB 53 : câbles blindés 150et connecteur hermaphrodite.

Les paramètres principaux pris en compte sont : Impédance, Paradiaphonie, Atténuation et ACR

(Ratio Signal/Bruit).

Catégorie 3 : Utilisation jusqu'à 16 MHz. Ethernet 10Mbit/s, Token Ring 4 Mbit/s, Localtalk,

téléphonie, etc.

Catégorie 4 : Utilisation jusqu'à 20 MHz. Ethernet 10Mbit/s, Token Ring 4 et 16 Mbit/s, Localtalk,

téléphonie.

Catégorie 5 : Utilisation jusqu'à 100 MHz. Ethernet 10 et 100Mbit/s, Token Ring 4/16 Mbit/s, ATM

155Mbit/s.

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CELLULE FORMATIONL'ISO/IEC a voté en juillet 94 la norme IS 11801 qui définit une installation complète (composants et

liens) et valide les câbles 100ou 120, ainsi que le 150.

L'ISO 11801 reprend les catégories de l'EIA/TIA mais avec des valeurs d'impédance, de

paradiaphonie et d'atténuation qui sont différentes suivant les types de câbles. L'ISO 11801 définit

également des classes d'applications.

Norme Européenne EN50173

La norme européenne EN 50173 est dérivée de l'ISO 11801, dont elle reprend les aspects essentiels.

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L'EIA/TIA TSB 67 à défini en 1997 de sparamètres à mesurer, lors de la certification d'un

câblage

Temps de propagation

Ecart de temps.de propagation des signaux sur les quatre poires d'un câble (Skew Delay).

Paradiaphonie Power Sum

Ces paramètres ont une très grande importance lorsque l'on évolue vers les réseaux hauts débits

(100BaseT4, Gigabit Ethernet ou ATM) transmettant sur 2, 3 ou 4 paires.

Paradiaphonie Power Sum : valeur de paradiaphonie prenant en compte la diaphonie générée par

l'ensemble des paires d'un câble. Auparavant on caractérisait un câble par la valeur mesurée entre la

plus mauvaise combinaison de paires sans tenir compte des paires adjacentes.

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1-U défaut = pas de tension sur le câble U < 2 V

Cet essai permet de s’assurer qu’aucune tension n’est présente sur les paires du câble en essai ( non prévu par les normes).

En effet dans les armoires recevant des équipements informatiques et de téléphonie 48 V DC les prises sont identiques.

Le but est de ne pas soumettre un équipement informatique au 48 VDC.

2- MAPPING =câblage des paires vérification de la conformité

contrôle du cablage par le test de la continuité correcte des 4 paires (8fils soit 1-2/3-6/4-5/7-8/S ) de la liaison et de l’écran s’il existe (seul les câbles UTP ne possèdent pas d’écran S).

3- Rb = résistance de boucle mesure des 4 paires

R doit être inférieur à 40 mesure de la résistance de chaque boucle soit 40 max , le bouclage est assuré par le répondeur.

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CELLULE FORMATION 4 -L/delai = longueur et délai de propagation mesure de la longueur du câble

cette fonction mesure le temps de propagation dans chaque paire ce qui permet de déterminer la longueur du câble ,et calcule le delta T entre paires ou SKEW en soustrayant le temps de propagation le plus long du plus court des paires d’un même câble .

Le SKEW doit être le plus faible possible certains protocole réseau interprétant le retard d’une information par rapport à une autre erreur de transmission.

Les mesures L/delai prennent pour référence le NVP du câble utilisé donné par le constructeur : ce paramètre s’exprime en % de la vitesse de la lumière .

Si la NVP est inconnue les mesures sont entachées d’erreurs importantes voire impossible à réaliser. La longueur mesurée doit être inférieure à 100 m , 90 m pour le câble et à 3 à 5 m pour la jarretière

de brassage et la liaison au périphérique.

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CELLULE FORMATION5 -NEXT = mesure de la paradiaphonie mesure de la perturbation coté émission

Injection d’un signal de niveau déterminé à des fréquences de 1 à 250 Mhz. Mesure sur les autres paires du niveau de perturbation du même coté que l’injection. La mesure faite pour les 6 combinaisons de paires aux 2 extrémités du câble.

Calcul : NEXT en dB = -20 log (U émis /U mesuré)

Plus la valeur du signal mesuré est faible et plus la valeur en db est forte et meilleure est la câble.

Si la valeur en dB est faible le pbs peuvent être dus à :

-une mauvaise qualité du câble on dit “ qu’il ne tient pas la catégorie ”

-le connecteur est mal câblé ou connecteur ne tient pas la catégorie

-extrémité d’une ou de plusieurs paires du câble dé torsadé.

Les critères de qualité de câblage exigent que le câble ne soit quasiment pas dé torsadé avant la liaison sur les prises et qu’il soit câblé suivant les recommandations du constructeur.

6- PSNEXT = somme de para diaphonies somme des perturbations coté émission

Calcul fait à partir des mesures de NEXT qui donne la perturbation sur chaque paire lorsque les 3 autres sont alimentées en additionnant les valeurs de NEXT.

Calcul PSNEXT1= NEXT2/1 + NEXT 3/1 + NEXT 4/1.

Plus la valeur du signal mesuré est faible plus la valeur en dB et forte et meilleur est la câble.

Les erreurs signalées viennent préciser ou confirmer les erreurs de NEXT.

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7- ELFEXT = mesure de la télé diaphonie mesure de la perturbation du coté opposé à l’émission injection d’un signal de niveau déterminé à des fréquences de 1 à 250 Mhz (12 balayages de 1 à 16, 100 à 250 Mhz)

Mesure sur les autres paires du niveau de perturbation du coté opposé à l’émission.

Calcul : ELFEXT =-20 log (V mesuré /V injecté) – ATT de la paire perturbée

Plus la valeur du signal mesuré est faible et plus la valeur de dB est forte et meilleur est la câble.

Le mesure est faite pour les 6 combinaisons de paires aux 2 extrémités.

Si le nombre de dB est faible :

-mauvaise qualité du câble il ne tient pas la catégorie

-connecteur mal câblé ou connecteur ne tient pas la catégorie

-extrémité d’une ou de plusieurs paires du câble dé torsadé.

8- PSELFEXT = somme des télé diaphoniessomme des perturbations coté opposé à l’émission.

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CELLULE FORMATION9- ATT = mesure de l’atténuation valeur émise /valeur reçue

La mesure de l’atténuation est faite sur les 4 paires :

L’atténuation corresponds aux pertes engendrées par la transmission du signal.

Calcul ATT = (valeur émise sur chaque paire )/(valeur mesurée à l’autre extrémité)

L’ATT en dB est la meilleure lorsque sa valeur est la plus faible.

Les défauts sont constatés sur des câbles trop longs ou ne tenant pas la catégorie, le mauvais câblage d’une prise peut être également en cause.

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CELLULE FORMATION10- RET. LOSS = return loss ou signal réfléchimesure du signal réfléchi

injection d’un signal de niveau déterminé à des fréquences de 1 à 250 Mhz de chaque coté de chaque paire.

Mesure du signal en retour, cette mesure doit être le plus faible possible

La mesure du Return loss est effectuée pour chaque paire à chaque extrémité. Cette mesure est le reflet de la régularité d’impédance de la liaison.

Le calcul de RETURN LOSS revient à effectuer une mesure d’impédance. L’impédance d’entrée est mesurée puis comparée à l’impédance caractéristique du câble.

Les valeurs hors limites peuvent être dues à :

-un câble inadapté,

-un mauvais câblage de prises,

-un rayon de courbure du câble posé trop faible ,

-un câble trop serré,

Zc = impédance du câble non adaptée

Zc l’impédance caractéristique d’une liaison caractérise la charge qu’il faut mettre sur le câble pour éviter la réflexion : 100 en standard et 120 pour les liaisons COREL.

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CELLULE FORMATION11- ACR = atténuation Cross Talk Ratio ou bande passante

La valeur de l’ACR est obtenue par calcul pour chaque paire de la liaison

Calcul ACR = ATT/NEXT

Ce calcul est fait pour toutes les fréquences et pour toutes les paires, il permet de savoir si le signal peut être discerné du bruit de fond pour toutes fréquences.

Ce rapport montre la dégradation du signal et l’influence sur la réception des équipements actifs. Cette mesure est particulièrement importante pour les liaisons devant supporter des réseaux de type

“ GIGABYTES ” ou “ GIGAETHERNET ”

12- PSACR = bande passante somme des ACR sur chaque paire lorsque les autres sont alimentées.

Calcul = PSNEXT – ATT de la paire

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