La commutation LAN - jerli.infojerli.info/docu/Master_1/Reseau/sem2/Cours2-Commutation.pdf · Les...

1F. N

olo

t ©

2005

La commutation LAN

F. N

olo

t ©

2005

Université de Reims Champagne-ArdenneMaster STIC-Informatique - Protocoles avancés

2

Ethernet ?

Ethernet DIX et IEEE 802.3Spécification de LAN à 10 Mbps sur câble coaxial, UTP ou fibre optique

Ethernet 100Mbps ou Fast-Ethernet ou IEEE 802.3u

Spécification de LAN à 100Mbps

Ethernet (DIX)

10Base2

10Base5

10BaseT

100BaseTX

100BaseFX

100BaseT4

10BaseF

80

2.3

CouchePhysique

MAC

F. N

olo

t ©

2005


3

Les composants d'un réseau Ethernet

DTE (Data Terminal Equipement)Désigne soit la source, soit la destination des trames de données

DCE (Data Communication Equipement)Dispositifs intermédiaires qui reçoivent et transmettent les trames

F. N

olo

t ©

2005


4

La topologie

L'interconnexion point-à-pointEntre un DTE et un DTEEntre un DTE et un DCEEntre un DCE et un autre DCE

L'interconnexion en busUtilisé par le 10Base5 et 10Base2 (câble coaxial)

L'interconnexion en étoileAu centre du réseau se trouve un répéteur multiport (hub ou concentrateur) ou un commutateur (switch)Dans une connexion en étoile, toutes les connexions sont des liaisons point-à-point

F. N

olo

t ©

2005


5

Comment câbler ?

Réseau le plus rapide entre les équipements d'interconnexion (entre DCE) et les liaisons avec les serveurs (DTE serveur, DCE)Des réseaux moins rapide pour relier les stations de travail au DCEAinsi, on évite les goulots d'étranglements vers les serveurs

6F. N

olo

t ©

2005

La commutation LAN

Le matériel d'interconnexion

F. N

olo

t ©

2005


7

Les répéteurs

Répéteurs de Classe IRépètent les signaux entre segments de « types » différents

Exemple :100 Base TX et 100 Base T4100 Base FX et 100 Base T4

Un seul répéteur dans un même domaine de collisionRépéteurs de Classe II

Relient les segments utilisant le même type de signalExemple :

100 Base TX et 100 Base TX100 Base FX et 100 Base FX

Deux répéteurs maximum dans un même domaine de collision

F. N

olo

t ©

2005


8

Les concentrateurs

Aussi appelé hubSont de simple répéteur multi-portFonctionne en half-duplex car ont besoin de détecter les collisions. En full-duplex, le circuit de bouclage (ou circuit de détection des collisions) est désactivéChaque port se partage le débit maximum offert

F. N

olo

t ©

2005


9

Les commutateurs (1)

Accroissement important des besoins en débutsÉvolution des applicationsNouveaux servicesHabitudes des utilisateursAugmentation du parc informatique

Problèmes à résoudre sur les LANsChargeCollisionBroadcasts

F. N

olo

t ©

2005


10

Les commutateurs (2)

Réponses par les technologies classiquesPontsRouteursPont-routeurs

Réponses par les « nouvelles technologies »Commutateurs LANATMEthernet haut débitLes réseaux virtuels

F. N

olo

t ©

2005


11

Les commutateurs – Fonctionnement

Fonctionnement type « ponts »Processeurs spécialisésPorts avec bande passante « dédiées » et non partagéeCommutation port à port parallèles entre elles

3 fonctions majeuresApprentissage des adressestransmission/filtrage des paquetsÉvitement des boucles

F. N

olo

t ©

2005


12

Apprentissage des adresses

Apprend les adresses et opère comme un pont transparentInitialement, la table MAC est videTransmission vers tous les ports, sauf celui d'origineA chaque passage d'une trame, apprentissage de l'adresse correspondant à la machine expéditriceA chaque fois que l'adresse MAC de la destination n'est pas dans la table MAC, le switch inonde le réseau

F. N

olo

t ©

2005


13

Transmission et filtrage des adresses

A chaque trame reçu par le switch, l'adresse MAC de destination est recherché dans sa table MACSi elle est présente, elle est expédiée au port correspondantSinon, inondation du réseau

F. N

olo

t ©

2005


14

Élimination des boucles

Si les boucles permettent de résoudre des problèmes de défaillances, elles engendre

des inondations sans fin de trame de diffusiondes copies de trames non-broadcast qui vont parvenir sur la station destinationrisque de perturber la table d'adresse MAC

Solution : utilisation de Spanning Tree

F. N

olo

t ©

2005


15

Les modes de transmission des trames

La commutation s'opère essentiellement selon 3 modesStore-and-forwardCut-throughFragment-free

Évaluation des performances : la latenceC'est le temps mis entre le premier bit entrant et le dernier bit sortant

F. N

olo

t ©

2005


16

Commutation Store and Forward

Principe1. Arrivée de la trame2. Stockage de la trame3. Commutation vers le port de sortie

AvantagesTraitement des erreurs, utilisation du CRCPossibilité de traitements particuliers sur la trameAdaptée aux commutateur 10/100/uplink ATM

InconvénientsTemps de latence fonction de la longueur de la trame

F. N

olo

t ©

2005


17

Commutation Cut-through

« On the fly » ou « Cut throught »1. Arrivée de la trame2. Lecture des premiers octets (début en-tête Ethernet)3. Commute la trame vers le dest. en fonction de l'adresse

dest.Avantages

temps de latence faible (15 micro-secondes)Indépendant de la longueur de la trame

InconvénientsRetransmission des erreurs

CRC, fragments de collisionImpossibilité de commuter 10/100/uplink ATM

F. N

olo

t ©

2005


18

Commutation Fragment-free

Lecture des 64 premiers octets avant retransmissionEn général, comme les collisions se produisent dans ces 64 premiers octets, le commutateur peut filtrer et éliminer les trames de collision

F. N

olo

t ©

2005


19

Commutation « adaptative »

Démarrage en mode « cut-through »Lecture des CRC et mise à jour d'un compteur des erreursPassage en « store & forward » à partir d'un certain seuil du taux d'erreursRetour au mode « cut through » en dessous de ce seuil

F. N

olo

t ©

2005


20

Critères de choix (1)

Architecture« switch fabric »

Matrice de commutation (Crossbar, Batcher-Banyan)Mémoire partagéeBus partagé (TDM)

Bande passante globaleActuellement de 500 Mbit/s à 4 Gbit/s

Taille des buffers pour les ports I/OEn entréeEn sortiePartagés

F. N

olo

t ©

2005


21


PerformancesDébit

Vitesse maximale à laquelle le commutateur peut transmettre des paquets sans perte

Taux de pertePourcentage de trames envoyées mais non retransmises par le commutateur dans une fenêtre de temps prédéterminée

Temps de latenceEn « Store & Forward »

F. N

olo

t ©

2005


22


Nombre d'adresses « MAC » gérées par portCommutateurs de segmentsCommutateurs de stations

Mécanisme de contrôle de congestionEn général « back pressure »

Génération de collision sur le port émetteurParfois controversé car arrête toute communication sur le port concerné

Conformité à SNMPPrésence de ports 100 Mbit/s, 1000 Mbit/s, paires torsadées ou fibre optiqueCoût par port

F. N

olo

t ©

2005


24

Solution lors d'une migration

Comment intégrer une station 100 Mb/s dans un réseau 10 Mb/s existant ?Objectif : fabriquer et offrir à terme une infrastructure supportant le 100 Mb/s

F. N

olo

t ©

2005


25

Migration vers le 100 Mbit/s

Installation dans un réseau 10 Mbit/s classique d'une station 10/100 Mbit/s

Connexion au hub 10 Mbit/s et auto-négociation impérative

Nouvellestation

La commutation LAN - jerli.infojerli.info/docu/Master_1/Reseau/sem2/Cours2-Commutation.pdf · Les...

Documents

Transcript of La commutation LAN - jerli.infojerli.info/docu/Master_1/Reseau/sem2/Cours2-Commutation.pdf · Les...