Equipement reseaux (urec)

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    Equipements rseaux

    [email protected]

    exemple : Ethernet

    Equipements rseaux

    r1991 Jean-Luc ARCHIMBAUD

    rmodifications

    1993, 1995 Jean-Paul GAUTIER 1998 Bernard TUY

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    PLAN (1)

    r Matriels

    r Supports physiques

    Exemple dEthernet (norme 802.3)

    r Interconnexion des rseaux locaux

    r Dpannage - Surveillance

    cf le cours administration

    TOPOLOGIE , MATERIELS (1)

    r Un rseau Ethernet peut tre form de plusieurs segments,raccords entre eux par des rpteurs

    r 2 types de segments

    Cble coaxial (cble jaune, gros Ethernet)

    Segment de liaison (liaison point point)r Les stations sont connectes uniquement sur les segments

    coaxiaux

    r Entre une station (en fait un coupleur Ethernet) et le coaxial,on a :

    Cble de transceiver (cble de descente, drop cable)

    Transceiver

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    TOPOLOGIE , MATERIELS (2)

    r Le plus long chemin entre 2 stations :

    3 segments de coaxial

    2 segments de liaison

    4 rpteurs

    2.5 km (si rseau tout en coaxial)

    r Temps total de propagation aller et retour de la trame :

    RTD < 500 bit times(50 s)

    Sg Eth Sg Eth Sg EthSg LiaisonSg Liaison

    Rep. Rep. Rep. Rep.

    TOPOLOGIE ,MATERIELS (3) : segment

    r Impdance : 50 ohms

    r Attnuation max 17 dB/km 10 MHz

    r Signal

    Asynchrone

    Bande de base

    Encodage Manchester (front montant = 1)

    2 niveaux : 0 V (idle) et -2 V

    r Taux d'erreur dsir < 1 / (10 ** 8)

    r Protection relie une terre commune au rseau

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    TOPOLOGIE ,MATERIELS (4) : segment

    r Dlai de propagation de la trame < 21.65 bit times

    r Longueur < 500 m (consquence du dlai de propagation etattnuation)

    r 100 transceivers max / segment

    r Problme de rflexion :

    A chaque extrmit du segment : une terminaison(bouchon)

    Cble marqu par un cercle tous les 2,5 m

    Plusieurs sectionsde cble coaxial :

    relies par des connecteurs qui peuvent introduire unerflexion du signal.

    longueurs de section imposes : 23.4 m ou 70.2 m ou 117 m

    TOPOLOGIE , MATERIELS (5) :segment de liaison

    r Aussi appel IRL (Inter Repeater Link)

    Cf FOIRL pour la Fibre Optique

    r Liaison point point (entre 2 segments Ethernet)

    r

    Pas de station sur ce segmentr Dlai de propagation de la trame < 25.64 bit times

    r Un rpteur chaque extrmit

    r Si utilise du coaxial : longueur < 500 m

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    TOPOLOGIE , MATERIELS (6) :transceiver

    r Appel MAU : Medium Attachment Unit

    r Permet de raccorder :

    une station par un "drop" cable au segment coaxial

    un rpteur

    r Alimentation lectrique par la station

    r Vampire (sur un segment coaxial)

    Botier avec 2 pointes qui percent le cble

    1 qui va jusqu' l'me (vhicule les donnes)

    1 qui va jusqu' la protection (rfrence)

    Avantage :

    pose sans couper le cble

    ni sans interrompre le trafic

    TOPOLOGIE , MATERIELS (7) :transceiver

    r Fonctions du transceiver

    Transmettre et recevoir des bits

    Dtecter les collisions

    Moniteur (optionnelle)

    Jabber

    r 2 modes de fonctionnement Normal : reoit et transmet tous les bits

    Moniteur (ou isol) :

    Pour tests ou pour isoler une station

    Ne transmet pas les bits venant du coupleur

    Reoit les bits venant du cble

    Dtecte les collisions

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    TOPOLOGIE , MATERIELS (8) :transceiver

    r Jabber fonction

    Transmet sur le cble uniquement les trames de longueur< T bits: 2 * ( 10 ** 5) < T < 15 * ( 10 ** 5)

    Si la trame est plus longue, il la tronque et active le signalde prsence de collision

    r Aprs l'mission d'une trame : SQE test

    6 16 bit times aprs

    active le signal de prsence de collision pendant 5 10 bittimes (SQE test Signal Quality Error ou Heart Beat)

    r Retard induit par un transceiver

    Sans collision sur segment coaxial < 6 bit times

    Sans collision sur segment de liaison < 3 bit times

    En dtection de collision < 17 bit times

    TOPOLOGIE , MATERIELS (9) :"drop cable"

    r AUI: Attachment Unit InterfaceCble de descente, drop cable, cble AUI ...

    r Relie le transceiver et le coupleur Ethernet

    r Cble protg constitu de 4 ou 5 paires torsades avec une

    protection (paire = 3 fils)r Longueur maximale de 50 m

    r Terre de protection

    r A chaque extrmit : connecteur 15 pointsMale ct coupleur, femelle ct transceiver

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    TOPOLOGIE , MATERIELS (10):"drop cable"

    3 ou 4 signaux (1 signal / paire)

    Donnes en sortie : coupleur ---> transceiver

    Donnes en entre : transceiver ---> coupleur

    Contrle en entre : transceiver ---> coupleur

    Transceiver prt transmettre

    Transceiver non prt transmettre (optionnel)

    Erreur de qualit du signal (SQE). Emis quand:Collision (possible tout instant)SQE test (fin d'mission de trame)Tronque une trame mise (jabber)

    Contrle en sortie: coupleur ---> transceiver (optionnel). Ordonne au

    transceiver de:S'isoler du cble (mode moniteur)

    Passer en mode normal (aprs reset ou isolation)

    Se mettre prt transmettre

    Une paire pour lalimentation.

    TOPOLOGIE , MATERIELS (12) :Rpteur

    r Fonctions :

    Faire passer tous les signaux (pas uniquement les bits "corrects")mis sur un segment sur l'autre

    Dlai de propagation environ < 7.5 bit times

    Rgnrer lectroniquement le signal

    Reformer le prambule de 56 bits (si ncessaire)

    Ajouter du padding si la trame est < 12 octets

    Si collision sur un segment, gnre la "jam" (32 bits) sur les 2segments

    Fonction Jabber(trames trop longues tronques)

    Fonction SQE test

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    TOPOLOGIE , MATERIELS (13)

    Rep

    Coax

    Station

    Liaiso

    n

    Rep

    Rep

    Liaison

    Rep Station

    7.5

    21.7

    Coax

    Coax

    2.6

    2.6

    2.6

    2.6

    2.6

    2.6

    2.6

    2.62.6

    2.6

    25.6

    25.6

    21.7

    21.7

    7.5

    7.5

    7.5

    3

    3

    6

    6

    6

    3

    6

    3

    6

    6(17)

    (17)

    (17)

    (17)

    (17)

    SUPPORTS : cble coaxial 10Base5

    r 10 comme 10 Mb/s, Base = Baseband, 5 = 500 m

    r Gros cble, cble jaune, Thick Ethernet, Ethernet standard

    r Lg max : 500 m et nb de stations max : 100

    r Distance entre les stations : multiple de 2.5 m

    r Topologie bus, transceiver vampire

    r Avantages :

    Trs bien normalis, depuis longtemps

    Pas de perturbation quand on ajoute une station

    Peu dpendant des "erreurs" des utilisateurs

    r Dsavantages :

    Cot

    Difficilement maniable

    Perte de matriel quand on enlve une station

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    SUPPORTS : Cble coaxial 10Base2

    r 10Base2 (2 comme 200 m) : Thin Ethernet, Ethernet fin, CheaperNet

    r Lg max : 185 m et nb de stations max : 30

    r Topologie bus, stations en srie (spares d'au moins 0.5 m)

    r Transceiver en T (possibilit de raccord BNC)

    r Avantages :

    Le moins cher

    Trs maniable

    Beaucoup de cartesEthernet intgrent le transceiver

    r

    Dsavantages : Si on enlve un transceiver (volontairement pour ajouter unestation ou "involontairement"), on arrte le rseau

    Sensible aux perturbations lectromagntiques

    Limit en distance et nombre de stations

    SUPPORTS : Cble Paires torsades

    r 10BaseT (T comme Twisted Pair)

    r Une double paire torsade est suffisante

    r Lg maximale entre une station et un "hub" : 100 m

    r Topologie en toile (concentrateur, nud, hub), une station enbout de branche

    r Prise RJ45 en bout des fils

    r Transceiver paire torsade

    r Avantages :

    Cble universel

    Insensible aux erreurs de manipulation des utilisateurs

    Pas de station pirate

    Centralisation des quipements

    r Dsavantages:

    Limitations en distance

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    SUPPORTS : Fibre optique

    r Utilise pour les "backbones"

    r Tous types de fibres

    la plus utilise est la fibre multimode 62.5/125 m

    r Utilisable en point point (segment de liaison) ou en toile avecun transceiver en bout de branche (toile optique au centre)

    r Un transceiver optique assure la transformation optique-lectrique

    r Distance max : 1.5 km, 1 fibre mission, 1 fibre rception

    r Avantages :

    Insensible aux perturbations

    Longues distances (rseau Ethernet jusqu' 4.5 Km)

    r Dsavantages :

    Cot

    Pas de coupleur sur station pour Ethernet

    Supports : Sans fil

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    SUPPORTS : Bilan

    r Sauf besoin ponctuel, ne plus installer de gros coaxial

    r Utiliser le thin Ethernet si vous avez peu de moyen, peu destations et des utilisateurs responsables

    r Utiliser la paire torsade en pr-cblage, l'intrieur desbtiments

    r Entre des btiments, utiliser la fibre optique

    r Tous les supports peuvent tre mixs

    r Ethernet est un jeu de construction

    MATERIEL DIVERS : Multitransceiver

    r Appel FANOUT

    r Est vraiment un lment d'Ethernet

    r Remplace N (souvent 8) transceivers

    r Economie de transceivers vampire (conomie partir de 4)

    r Simule un segment. Utile pour tests, beaucoup de machineslocales, ...Serveurs de terminaux

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    INTERCONNEXION

    r Ne se limite pas au niveau physique

    r Types de matriels

    Rpteur (repeater)

    Multirpteur (toile, hub)

    Routeur (router)

    Passerelle (gateway)

    r But : raccorder des rseaux locaux entre eux

    r Matriels non spcifiques Ethernet

    INTERCONNEXION : repteur (1)

    r Boite noire ddie, sans configuration

    r Fonction lectronique sur le signal : remise en forme, r-amplification

    r But : augmenter la distance maximale entre 2 stations en

    reliant 2 segments Ethernet

    Repeteur

    Station A Station B

    Station C

    Coax 1

    Coax 2

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    TOPOLOGIE , repteur (2) :Rpteur

    r Relie 2 segments (coaxial ou liaison)

    r Connect sur les segments coaxiaux comme une station :

    Un rpteur peut tre au milieu du cble

    Raccordement : cble de transceiver + Transceiver

    Suit les rgles d'emplacement d'une station (2.5 m)

    r Maximum de 4 rpteurs entre 2 stations

    INTERCONNEXION : repteur (3)

    r La distance max entre station 500 ---> 1000m (10Base5)

    r Travaille au niveau de la couche physique (ISO 1)

    r Ne regarde pas le contenu de la trame

    r Il na pas dadresse Ethernet

    r Avantages

    dbit 10 Mb/s

    pas dadministration

    r Dsavantages

    Ne diminue pas la charge

    Ne filtre pas les collisions

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    INTERCONNEXION : Concentrateur

    r Aussi appel toile, hub, multirpteur :

    Fonction de rpteur avec une structure en toile

    Lesmultirpteurs n'ont pas d'adresse Ethernet

    Elments souvent modulables, avec un type de cartes parmedia

    Obligatoire avec la fibre optique et la paire torsade

    r La fonction de segmentation s'est gnralise

    r En bout d'une branche : station ou rpteur

    INTERCONNEXION : Pont (1)

    r Aussi appel pont filtrant ou "bridge"

    Boite noire ddie,

    CPU et mmoire,

    Agent SNMP

    r Buts : Augmenter la distance max entre 2 stations Ethernet

    Diminuer la charge des rseaux

    r Niveau de la couche liaison de donnes (ISO 2)

    Adresse Ethernet

    Ignor des stations (transparent)

    Filtrageau niveau 2

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    INTERCONNEXION : Pont (2)

    Les trames A D ne vont pas sur Coax 2

    Les trames C B ne vont pas sur Coax 1

    ---> il faut que le Pont sache o sont A, B, C, D

    Station A Station D

    Station C

    Coax 1

    Coax 2

    PONT

    Station B

    500 m

    500 m

    INTERCONNEXION : Pont (3)

    r Trois modes de fonctionnement

    Auto learning

    Table fige avec les adresses des stations

    Mixte avec des filtres manuels

    r Certains protocoles ne peuvent utiliser que des ponts : LAT (DEC)

    r Algorithme normalis de "spanning tree" pour viter lesboucles

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    INTERCONNEXION : Pont (4)

    r Avantages:

    Dbit presque 10 Mb/s

    Filtre les trames inutiles et les collisions

    Pas de limite de distance

    Peu dadministration

    r Dsavantages:

    Ne filtre pas les broadcast ou multicast

    r Supplant par le routeur

    INTERCONNEXION : Routeur (1)

    r Beaucoup d'intelligence

    CPU

    mmoire jusqu' 64 Mgaoctets (voire plus)

    r Matriel ddi ou non (station)

    r Protocole de la couche rseau (ISO 3 )

    IP, IPX, Appletalk, DECNET...

    r Initialement ne savait "router" quun seul protocole

    r Un routeur a une (en fait 2 au moins) adresse(s) Ethernetconnue(s) des stations

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    INTERCONNEXION : routeur (2)

    r But : connecter 2 rseaux (ou 2 sous rseaux) au niveau ISO 3

    r Exemple (IP)

    Stati on A Station D

    Stat ion C

    ROUTEUR

    Station B

    130.190.12.0

    129.88.126.0

    INTERCONNEXION : Routeur (3)

    r Avantages:

    Trs bon filtre:

    Ne laisse pas passer les trames inutiles, les collisions, lesbroadcasts, les multicasts

    Possibilit de grer des tables de filtrages au niveau 3 Spare proprement 2 administrations (deux entits)

    Une erreur au niveau dEthernet d'un cot n'affecte pas l'autrecot

    Equipement connu par les protocoles de niveau 3

    Performances

    r Dsavantages

    Cot

    Configuration pas toujours aise

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    INTERCONNEXION : B-Routeur

    r Routeur multi-protocoles

    r Fonction de pont:

    pour les protocoles non routables: LAT, TOKEN-RING

    pour ce quil ne sait pas router

    r Langage de commandes

    r Matriels connus :

    CISCO, BAY Networks, NSC, XYPLEX, SPIDER, ACC...

    r Peut filtrer aussi sur les adresses IP, ports TCP, ...

    r Ils rpondent tous les besoins, mais il faut savoir lesconfigurer

    INTERCONNEXION : Passerelle (1)

    r Connu sous le nom de Gateway

    r Traduction d'un protocole dans un autre

    r Tout ce qui n'est pas un rpteur, un pont ou un routeur et quipermet l'interconnexion de rseaux

    r Travaille sur les couches >= 3

    r Permet 2 mondes de communiquer

    Souvent avec des lgres pertes de fonctionalits

    On ne peut pas sen passer

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    INTERCONNEXION : Passerelle (2)

    r Conversion de protocole :

    De niveau 3 :

    DECNET-IP

    LocalTalk AppleTalk-Ethernet IP

    Dapplications :

    Telnet - SETHOST

    Telnet - PAD

    ftp - COPY

    Messagerie :SMTP - EARN/RJE - X400r Matriel ddi ou application sur une station

    r Demande beaucoup d'administration (tables ...)

    Inteconneexion : recapitulatif

    Niv. OSI

    Rpteur, Hub, ConcentrateurTrains de Bits 1

    2 Pont, Bridge, commutateurTRAMES

    3 Routeur, PasserelleDatagrammes

    7 Passerelle, Gateway

    Eqts dinterconnexion

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    Serveurs de terminaux

    Terminal

    Serveurs de terminauxLiaisons

    Asynchrones

    Micro

    Ethernet

    Station

    Coupleur

    Ethernet

    Prises V24

    A B C D

    Entres asynchrones

    Ordinateur

    E

    F

    DEPANNAGE-SURVEILLANCE (1)

    Problme : trouver la cause des dysfonctionnements

    r Cblage 10 MBits/s

    La principale cause de panne

    Solutions :

    Installer un cblage propre, adapt l 'environnement,segment

    Bien connatre son rseau : carte jour

    Pour trouver la panne:

    Mthode empirique

    Suivre le parcours du cble

    Analyseur ou valises de test

    LE CABLAGE CONSTITUE LES FONDATIONS DU RESEAU

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    DEPANNAGE-SURVEILLANCE (2)

    r Charge

    Un rseau Ethernet peut s'crouler : diffusion

    La charge dpend de nombreux facteurs

    Ethernetcharg 5 Mb/s est trop charg

    Intressant d'avoir l'volution de la charge

    Lanalyseur mesure la charge et indique qui charge

    Ce problme ne semble plus primordial : segmentation

    DEPANNAGE-SURVEILLANCE (3)

    r Taux de collision lev

    S'inquiter partir de 1 % des trames transmises

    Origine:

    Charge (surtout si petites trames)

    Transceiver, coupleur, rpteur, ... matriel dfectueux Quelques fois une erreur de configuration de routage rseau

    Lanalyseur mesure le taux de collision

    voir galement netstat (commande Unix)

    L'analyseur aide rarement trouver l'origine.

    Il faut procder par dichotomie

    isoler chaque segment,

    dconnecter les stations ..

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    DEPANNAGE-SURVEILLANCE (4)

    r Valises de tests :

    Pour cble coaxial ou pour fibre optique

    Permet de connatre l'tat du cblage

    Obligatoire pour faire la recette d'un rseau Ethernet

    Equipement de professionnel

    DEPANNAGE-SURVEILLANCE (5)

    r Problmes sur les protocoles

    r Dans les applications au dessus d'Ethernet

    Impossible de se connecter par telnet ...

    r Lanalyseur, permet davoir exactement le contenu du

    dialogue entre 2 stations.r Evolution : sondes + station dinterrogation

    Trs utile sur un rseau de taille importante

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    DEPANNAGE-SURVEILLANCE :Analyseur

    r Logiciel + Carte Ethernet

    r Permet de savoir tout ce qui passe sur un rseau Ethernet

    Savoir si un cble est coup

    Visualiser le contenu des trames

    Mesurer diffrents indicateurs

    Cumuler des indicateurs et tablir des statistiques

    Dcoder les trames enregistres

    Gnrer du trafic, simuler un protocole

    r Problmes : Cot

    Inutile si l'on ne connat pas les protocoles

    Ne peut voir que ce qui passe sur son segment

    Ninclut pas les fonctions dadministration

    CONSEILS

    r Etre matre de son rseau

    r Connatre son rseau et suivre son volution

    r Connatre la fonction de chaque lment

    r Connatre les protocoles utiliss

    r Noter toutes les modifications du rseau

    r Utiliser un analyseur une fois par mois

    r La surveillance devrait s'intgrer dans l'Administration derseau SNMP

    SNMP : Simple Network Management Protocol