Les RESEAUX LOCAUX.tido94.free.fr/Lyc%E9e/Cours/Reseaux/Reseaux%20... · Figure 10 : câbles...

Couche OSI n°1 : la couche Physique

Les Réseaux Locaux (ver. 2008 étudiant) M. Deprez & Pellard - Lycée C. & R. JANOT - STS IRIS - SENS.

Les RESEAUX LOCAUX.

7. Application

6. Présentation

5. Session

4. Transport

3. Réseau

2. Liaison

1. Physique

Elle réalise le transfert physique des bits constitutifs des trames sur le support, suivant les caractéristiques physiques, électriques et mécaniques définies par des normes (RS 232, V11, V24, V28, X21, …).

construction des unités

de données (encapsulation).



Sommaire

1. Topologie des réseaux. .....................................................................................................................3 1.1. Réseau maillé............................................................................................................................3 1.2. Réseau en étoile. .......................................................................................................................3 1.3. Réseau en boucle (et en anneau)...............................................................................................4 1.4. Réseau en Bus...........................................................................................................................4 1.5. Réseau en Arbre........................................................................................................................5 1.6. Symbolisation & résumé des topologies réseau........................................................................5

2. Les supports des voies de transmission (ou médium).......................................................................6 2.1. Les lignes métalliques...............................................................................................................6

2.1.1. Les lignes en cuivre : quelques définitions techniques.....................................................6 2.1.1.1. Les câbles asymétriques............................................................................................6 2.1.1.2. Les câbles symétriques .............................................................................................6

2.1.2. Les principaux câbles coaxiaux. .......................................................................................7 2.1.2.1. Le câble coaxial épais Thicknet (10 Base 5). ...........................................................7 2.1.2.2. Le câble coaxial fin (thinnet ou cheapernet) (10 Base 2). ........................................7

2.1.3. Le câble à paires torsadées RJ-45 (RJ : Registered Jack). ..................................................8 2.1.3.1. Le câble à paire torsadée non blindé (UTP : Unshielded Twisted Pair). ..................9 2.1.3.2. Le câble à paire torsadée blindé (FTP : Foiled Twisted Pair)...................................9 2.1.3.3. Câble droit, câble croisé............................................................................................9

2.2. Les fibres optiques. .................................................................................................................10 2.2.1. La fibre multimode .........................................................................................................11 2.2.2. La fibre monomode.........................................................................................................11 2.2.3. Avantages et inconvénients ............................................................................................11

2.3. Les faisceaux hertziens et les voies radioélectriques..............................................................11 2.4. Les Courants Porteurs en Ligne (C.P.L.). ...............................................................................12 2.5. Autres moyens. .......................................................................................................................12

3. Procédures d'échange de bas niveau (couche 1). ............................................................................13 3.1. Le protocole XON-XOFF. ......................................................................................................13 3.2. Le protocole ACK-NACK et X MODEM..............................................................................13 3.3. Modulation – Démodulation des signaux électroniques.........................................................14

3.3.1. Méthodes de modulation.................................................................................................14 3.3.2. La bande de base.............................................................................................................14

3.3.2.1. Le codage binaire NRZ (No Return to Zero)..........................................................15 3.3.2.2. Le codage NRZI (No Return to Zero Inverted).......................................................15 3.3.2.3. Le codage bipolaire simple : ...................................................................................16 3.3.2.4. Le code biphasé (Manchester 1). ............................................................................16

3.3.3. La modulation analogique. .............................................................................................17 3.3.3.1. La modulation d'amplitude : ...................................................................................17 3.3.3.2. La modulation de fréquence : .................................................................................18 3.3.3.3. La modulation de phase : ........................................................................................18

3.4. Le matériel associé à cette couche. .........................................................................................19 3.4.1. La carte réseau. ...............................................................................................................19 3.4.2. Le hub. ............................................................................................................................19 3.4.3. Le répéteur. .....................................................................................................................19



La couche physique (N°1).

Cette couche permet : Le transport réel de l'information sur une voie de transmission. La transformation des bits en signaux (électriques, optiques, hertziens, …) qui se propagent

jusqu'au(x) récepteur(s) : c’est procédure d'émission. La transformation des signaux (électriques, optiques, hertziens, …) et les décode pour fournir des bits

au niveau supérieur : c’est la procédure de réception.

Dans cette couche, on définit les voies de transmission, les médias et le raccordement des communications sur ces médias.

111... TTTooopppooolllooogggiiieee dddeeesss rrr éééssseeeaaauuuxxx...

Chaque équipement informatique est relié au support physique (câble coaxial, fibre optique...) par l’intermédiaire d’un contrôleur de communication (généralement une carte réseau et son driver : NE2000 par exemple) et d’une unité de raccordement au support (MAU : Medium Access Unit) qui correspond à l’interface physique (exemple : un tranceiver).

Figure 1 : ⇒

1.1. Réseau maillé. Figure 2 : ⇒

.

Exemples : • . • .

Le nombre de liaisons maximum est donné par la formule : Nombre maxi = N x (N-1)

2

La topologie d'un réseau maillé est caractérisée par le fait qu'il existe plusieurs chemins dans le réseau pour la transmission de données entre deux points du réseau : ceci permet d'augmenter considérablement la fiabilité des communications et la répartition harmonieuse de la charge sur l'ensemble du réseau.

1.2. Réseau en étoile. Figure 3 : ⇒

• Ajout aisé d'équipements nouveaux. • tous les équipements sont interrogeables par le serveur.



Le serveur assure tous les travaux associés aux utilisations du réseau (mode centralisé) : gestion des procédures de transmission ; surveillance ; résolution des problèmes d'hétérogénéité des terminaux.

Cette structure hiérarchique devient lourde pour le centre de traitement en fonction du nombre de terminaux.

1.3. Réseau en boucle (et en anneau). Dans cette topologie, les informations transitent d'équipement en équipement jusqu'à destination. Les MAU sont donc des éléments actifs chargés de recevoir les informations en provenance de la station précédente et de les retransmettre vers la station suivante.

Figure 4 : ⇒

L'insertion de nouveaux équipements sur l'anneau (un câble plus un MAU par équipement) nécessite la coupure de l'anneau aux points d'insertion.

Cette structure est attrayante lorsqu'il s'agit de faire communiquer toutes les stations entre-elles. Le relais de transmission est assuré par chaque station. Le temps de transmission est fonction du nombre de stations à parcourir.

L'acheminement de l'information est donc lié au bon fonctionnement de l'ensemble. Dans ce cas, on introduit la notion de machine frontale, terminal intelligent, qui peut séparer "traitements" et "gestion du réseau".

1.4. Réseau en Bus.

Figure 5 :

Chaque équipement est relié à un câble commun à tous. Une station est élue serveur de réseau (fixe ou tournant). Il existe deux types de bus :

bus unidirectionnel : les informations ne peuvent circuler que dans un sens et la transmission à toutes les stations est assurée par l'existence de deux canaux séparés (deux câbles distincts ou un seul câble et deux canaux multiplexés en fréquence) ;

bus bidirectionnel : les informations peuvent circuler dans les deux sens mais non simultanément sur un câble unique. Lorsqu'une station émet, le signal se propage dans les deux sens, de part et d'autre de la connexion, vers toutes les autres stations.

Terminaison de bus



Pour éviter toute réflexion du signal en bout de ligne, on connecte une résistance de terminaison (terminator ou bouchon) d'une impédance égale à l'impédance caractéristique du câble coaxial. Le dysfonctionnement d'une station ne met pas en cause le fonctionnement du reste du réseau. Par contre, une panne du serveur immobilise le réseau. La topologie en bus est celle adoptée par les réseaux Ethernet, Appletalk et Token bus d'IBM.

1.5. Réseau en Arbre. C'est une topologie en bus dans laquelle une connexion donne naissance à un nouveau bus commun.

Figure 6 :

1.6. Symbolisation & résumé des topologies réseau.

Figure 7 : symbolisation d’un réseau Figure 8 : résumé des topologies réseau



222... LLL eeesss sssuuuppppppooorrr tttsss dddeeesss vvvoooiiieeesss dddeee ttt rrr aaannnsssmmmiiissssssiiiooonnn (((ooouuu mmmééédddiiiuuummm)))...

2.1. Les lignes métalliques.

C'est le support de transmission le plus simple, il est constitué d'une ou deux paires de fils électriques. L'affaiblissement des signaux véhiculés est assez important ce qui empêche de très hauts débits. Il y a toujours un compromis distance à parcourir et débit à réaliser.

2.1.1. Les lignes en cuivre : quelques définitions techniques. On peut distinguer : • Câble symétrique : Conducteurs de même nature comme par exemple la paire torsadée ; • Câble asymétrique : Le câbles asymétrique se caractérise par une paire de deux conducteurs de nature différente comme : – Câble coaxial. – Câble twinaxial.

2.1.1.1.Les câbles asymétriques

Figure 9 : câbles asymétriques

Le câble asymétrique se caractérise par une paire de 2 conducteurs de nature différente : Le câble coaxial est constitué : - d'un conducteur central (âme) entouré d'une gaine isolante, - d'un conducteur externe concentrique (tresse). Le câble twinaxial, lui, est constitué : - de 2 conducteurs centraux entourés d'une gaine isolante, - d'un conducteur externe concentrique (tresse).

2.1.1.2.Les câbles symétriques

La paire torsadée : elle est constituée de deux conducteurs torsadés ensemble. Elle possède une impédance caractéristique constante sur toute sa longueur, par exemple 100, 120 ou 150 Ω.

Figure 10 : câbles symétriques

Caractéristiques des câbles :

•••• Ecrantage : consiste à entourer toute les paires d'un même câble

d'une tresse métallique ou d'un feuillard fin en aluminium.

•••• Blindage : consiste à entourer chaque paire, d'une tresse métallique

ou d'un feuillard fin en aluminium.

Dénomination de câbles : • U.T.P (Unshielded Twisted Pair) : câble à paires non blindées, non écrantées. • F.T.P (Foiled Twisted Pair) : câble écranté. • S.T.P (Shielded Twisted Pair) : câble à paires blindées.

S.F.T.P. (Shielded Foiled Twisted Pair) : câble écranté et blindé.



2.1.2. Les principaux câbles coaxiaux.

2.1.2.1.Le câble coaxial épais Thicknet (10 Base 5).

Aussi connue sous la dénomination Thicknet ou Thick Ethernet, la version 10 Base 5 (10Mbps en bande de base sur câble coaxial d'une longueur maximale de 500 mètres par segment) est la version d'origine du réseau Ethernet.

• C’est un câble cher, lourd et peu flexible (difficile à courber).

• Son diamètre est d'un 1/2 pouce de diamètre (soit environ 1,27 cm) !!

• Il est de couleur jaune. • La longueur totale du réseau peut

atteindre 2,5 kilomètres avec 100 points de connexion.

• A besoin de bouchon de terminaison.

Figure 11 : ce câble permet de réaliser un réseau en bus.

Le segment est d’un seul tenant. Les ordinateurs sont reliés a ce câble par un transmetteur. Le transmetteur est équipé d’une pince vampire qui se greffe sur le câble sans le couper ni le diviser. Le transmetteur est connecté à la carte réseau du PC par un A.U.I. (Attached Unit Interface).

Son avantage : Parmi tous les câble réseau qui existe, c’est celui qui est le moins sensible aux interférences électriques. C’est pourquoi il est encore utilisé dans certaines configurations (laboratoire, entrepôts, usines, sites nucléaires, …).

2.1.2.2.Le câble coaxial fin (thinnet ou cheapernet) (10 Base 2). C’est un câble moins cher, léger, de diamètre plus petit (environ 5 mm) et donc beaucoup plus flexible (courbure autorisée).

Figure 12 : constitution d’un câble coaxial

Figure 13 : un bouchon BNC

Figure 14 : un Té BNC (BNC : British Naval Connector)

Figure 15 : ce câble permet de réaliser un réseau en bus. Figure 16 : détails de connexion sur la carte réseau.



Ce type de câble nécessite une connectique particulière : prise BNC, adaptateur en T BNC, bouchon BNC aux extrémités (de 50 Ω ou 75 Ω selon le câble utilisé pour éviter les réflexions du signal électrique à l’intérieur du câble).

Figure 17 : matériel à utiliser Figure 18 : matériel à utiliser

Aussi connue sous la dénomination Thinnet, ce câble permet de réaliser un réseau en 10 Base 2 (10Mbps en bande de base sur câble coaxial d'une longueur maximale de 185 mètres par segment). Chaque segment de 185 mètres peut raccorder au maximum 30 ordinateurs. Au delà, il faut utiliser un répéteur (électronique permettant de régénérer le signal électrique).

2.1.3. Le câble à paires torsadées RJ-45 (RJ : Registered Jack).

On utilise essentiellement 2 types de câble :

100 BaseT

Câble RJ-45 UTP

(4 paires de fils non blindé) Câble RJ-45 FTP

(4 paires de fils + blindage)

Figure 19 : Exemple de configuration

Figure 20 : Prise RJ-45

C’est le câble le plus utilisé depuis quelques années. Il offre des débits importants, une connectique très simple, et permet une très grande modularité de la configuration du réseau via le hub (retrait ou ajout de machines sur un réseau quasi instantanée !). Longueur d’un segment : 100 mètres

Figure 21 : Brochage d’une prise RJ-45



2.1.3.1.Le câble à paire torsadée non blindé (UTP : Unshielded Twisted Pair).

Shield : bouclier de protection Twisted : torsadé

Il existe au moins 7 catégories de câbles UTP : tout câble RJ45 se voit attribuer une catégorie qui définit le débit maximum quíl peut transférer sans erreur. Le tableau suivant répertorie les différentes catégories existantes avec leur usage courant :

Catégorie Débit maximum Application courante Mbps : Millions de Bits Par Seconde

CAT 1 < 1 Mbps Voix en analogique (téléphone). Débit nominal des Réseaux Numériques à Intégration de Services (RNIS), Câblage des sonnettes.

CAT 2 4 Mbps Lignes téléphoniques. Le réseau token ring dÍBM

CAT 3 16 Mbps Transport de la voix et de données pour lÉthernet 10baseT

CAT 4 20 Mbps Utilisé pour la version rapide du token ring (16 Mbps), sinon très peu répandu

CAT 5 100 Mbps 1000 Mbps avec

(4 paires)

100 Mbps en paire torsadée : 100baseTX, 155 Mbps ATM, Gigabit Ethernet,

CAT 5e 100 Mbps 100 Mbps en paire torsadée : 100baseTX, 155 Mbps sur ATM.

CAT 6 200-250 Mbps Applications haut débit très rapide. Utilisable sur les réseaux les plus récents et rapides (débit théorique jusqu’à 1000 Mbps).

De nouvelles normes feront apparaître les catégories 6 et 7…

2.1.3.2.Le câble à paire torsadée blindé (FTP : Foiled Twisted Pair). Foil : lame, feuille (de protection) Twisted : torsadé

Même principe que le câble UTP, mais avec un blindage extérieur, ce qui augmente l’immunité aux perturbations électromagnétiques, améliorant ainsi la qualité et la vitesse de transmission.

2.1.3.3.Câble droit, câble croisé. Rappel : Ne pas oublier qu’une station émet sur sa ligne Tx et reçoit sur sa ligne Rx !

Figure 22 : Réseau à 2 PC, un câble croisé Figure 23 : Détail du câble 4 paires croisé 100 Mbps



Figure 24 : Réseau RJ-45 à plusieurs PC Figure 25 : Détail du câble droit 4 paires 100 Mbps

Figure 26 : ⇒ Particularité de câblage avec plusieurs hubs chaînés.

2.2. Les fibres optiques.

Le faisceau lumineux est véhiculé à l'intérieur d'une fibre optique qui n'est autre qu'un guide cylindrique en verre de diamètre compris entre 10 et 300 microns, recouvert d'isolant. Le diamètre extérieur varie entre 100 et 500 microns. Le poids est de l'ordre de quelques grammes au kilomètre et le rayon de courbure peut descendre en dessous de 1 cm. Les caractéristiques d'une fibre optique sont l'atténuation, la bande passante, et l'ouverture numérique. Les réseaux à haut débit FDDI (100 Mbps sur plusieurs dizaines de kilomètres) ou les réseaux en anneau double boucle utilisent la fibre optique.

Figure 27 : ⇒

Fibre optique vue en

coupe

Il existe deux types de fibres optiques.



2.2.1. La fibre multimode

La fibre multimode , ou M.M.F. (MultiMode Fiber), qui est composée d’un cœur d'un diamètre variant entre 50 et 85 microns. Elle est principalement utilisée dans les réseaux locaux ne s'étendant pas sur plus de 2 kilomètres. Les données à transporter sont émises au moyen d’une diode électroluminescente (LED: Light Emitting Diode) d’une longueur d’onde de 850 nanomètres ou 1300 nanomètres.

2.2.2. La fibre monomode. La fibre monomode, ou S.M.F. (Single Mode Fiber), dont le cœur extrêmement fin a un diamètre de 9 microns. La transmission des données y est assurée par des laser optiques émettant des longueurs d’onde lumineuses de 1300 à 1550 nanomètres et par des amplificateurs optiques situés à intervalles régulier. Les fibres monomodes les plus récentes sont compatibles avec la technologie de multiplexage dense en longueur d'ondes DWDM. C'est celle que l'on utilisent sur les liaisons à longue portée dont elles peuvent soutenir les hauts débits sur des distances de 600 à 2000 km.

2.2.3. Avantages et inconvénients

Avantages : insensible aux perturbations électromagnétiques, bande passante très large (de quelques MHz à 1GHz / Km), longue distance, usage extérieur, faible atténuation, impossible à écouter..

Inconvénients : beaucoup plus fragile qu’une ligne métallique, onéreuse, difficile à mettre en place car connexions délicates…

2.3. Les faisceaux hertziens et les voies radioélectriques.

Les faisceaux hertziens assurent la transmission d'ondes dirigées, la liaison se fait donc sans fil. Les antennes en forme de "soucoupe" sont en vue directe. Les faisceaux hertziens ont une bande passante très large. Les voies radioélectriques sont d'une utilisation plus complexe à cause du manque de directivité des ondes ; en effet, une onde émise pourra suivre une voie terrestre et une ou plusieurs voies ionosphériques. En fonction de la fréquence d'émission, les réflexions sur la ionosphère ont lieu à des hauteurs différentes. L'installation d'un satellite géostationnaire permet de résoudre un certain nombre de problèmes dus à la réflexion. On transforme ainsi une liaison avec réflexion ionosphérique en deux liaisons en vue directe si le satellite est "visible" à la fois de l'émetteur et du récepteur. Figure 28 : Principe de propagation des

ondes hertziennes.

(a) : en VLF, LF et MF, les ondes radio suivent la courbure de la terre. (b) : en HF et en VHF, les ondes se réfractent dans l’ionosphère.



2.4. Les Courants Porteurs en Ligne (C.P.L.).

Les Courants Porteurs en Ligne (CPL) consistent à transporter des données numériques haut débit sur réseau électrique classique. Comme celui-ci est présent dans 95% des foyers de la planète, et dans toutes les pièces, il apparaît alors clair que de fantastiques opportunités de services haut débit s'ouvrent aux électriciens et aux fournisseurs de services qui tenteraient l'aventure. C'est ce qui avait motivé la constitution en 1998 de NOR.WEB DPL. La société avait annoncé des accords avec 7 électriciens dans le monde : United Utilities PLC (GB), Vattenfall, Sydkraft (Suède), RWE, EnBW (Allemagne), Singapore Power (Singapour), et EDON (Pays-Bas)... pour fermer 1 an après. Les CPL sont de nouveau à l'honneur avec la sortie de puces très haut débit, avec le lancement d'expérimentations aux Etats-Unis et en Asie. Le principe des CPL est connu et utilisé depuis longtemps dans la télé-relève de compteurs par exemple. La technologie CPL va donc consister à superposer à ce signal basse fréquence, spécifique à la circulation du courant, un autre signal, injecté au moyen d'une tension alternative de l'ordre de 2 Volts, à plus haute fréquence (dans la bande allant 1,6 à 30 Mhz). Comme les réseaux électriques ne sont pas isolés, on utilise des techniques de modulation qui permettent un niveau d'émission faible pour ne pas parasiter d'autres appareils électriques ou la radio par exemple.

Figure 29 : Principe des courants porteurs (Source : EDF R&D)

La technologie CPL permet donc de transformer le câblage électrique d’une habitation en véritable réseau local (LAN ) où chaque prise de courant électrique devient un point de connexion Ethernet, exploitable grâce à un modem CPL. Il est possible de partager un accès Internet, des ressources informatiques (fichiers, imprimantes, scanners...). Depuis peu, on trouve sur le marché des puces CPL permettant d'obtenir des débits de 200 Mbits/s tandis que les premières n'autorisaient qu'un débit de 2.5Mbits/s. De plus, grâce à la technologie CPL, on peut obtenir l'Internet haut débit chez soi, simplement avec une liaison au réseau électrique. Une ville de 35000 habitants est déjà connectée à Internet grâce au CPL

2.5. Autres moyens. L'infrarouge (problème de vitesse en distance). L'infrasons (très spécifique : sous marins, spéléologie). L'induction (contrôle d'accès, faible débit, faible distance).



333... PPPrrr ooocccéééddduuurrr eeesss ddd''' éééccchhhaaannngggeee dddeee bbbaaasss nnniiivvveeeaaauuu (((cccooouuuccchhheee 111)))... Les procédures de communication peuvent prendre un aspect matériel ou logiciel :

L'aspect matériel : se reporter directement aux signaux électriques sur les connecteurs.

Exemple pour la norme RS232 : voir le rôle des broches RTS, CTS, DTR, etc. dans le cours sur la RS 232.

L'aspect logiciel : se reporter cours sur la RS 232 et les TP : Le protocole XON – XOFF, Le protocole ACK – NACK, Le protocole XMODEM, etc.

3.1. Le protocole XON-XOFF.

Figure 30 : Liaison Full Duplex avec circuit bouchon

Le câblage en RS 232C ne comporte que 3 fils : • TD (2), RD (3) et la masse (7) ; • un circuit bouchon permet de "tromper" la jonction

(RTS avec CTS et DCD) et (DSR et DTR). En boucle de courant, le câblage est classique.

La liaison doit être full duplex. Le récepteur informe l'émetteur qu'il peut recevoir par l'envoi du caractère XON ou qu'il ne peut pas recevoir par l'envoi du caractère XOFF.

Ce protocole gère un contrôle de flux par un véritable dialogue poignée de mains (handshaking).

Chronogrammes : protocole XON - XOFF

Emetteur Texte 1 LF Texte 2 (début)

Texte 2

(fin) LF Texte 3

Récepteur

3.2. Le protocole ACK-NACK et X MODEM. Le câblage est identique à celui de XON-XOFF. Ce protocole assure un contrôle de l'information reçue. La trame envoyée peut avoir le format suivant :

Chronogrammes : trame générale

Délimiteur de bloc

N° de bloc TEXTE CRC Fin de bloc.

Pour X modem, le texte est de longueur fixe : 128 caractères.

Chronogrammes : à compléter D n°1 Txt1 Crc1 F D n°1 Txt1 Crc1 F D n°2 Txt2 Crc2 F Emetteur Récepteur



3.3. Modulation – Démodulation des signaux électroniques.

3.3.1. Méthodes de modulation.

Le but de la modulation est donc de transformer la suite de bits émis sous forme d'impulsions rectangulaires en un signal dont l'ensemble des composantes de fréquence est compris dans la bande passante de la ligne.

3.3.2. La bande de base.

Le codeur en bande de base transforme les données représentées par une suite de bits, en un signal électrique, suite de niveaux de tension ou de courant, dont les amplitudes sont choisies parmi un nombre fini de possibilités (voir les cas précédents du paragraphe 3.7.1).

Avec :

ETTD : Equipement Terminal de Traitement de Données (ou DTE : Data Terminal Equipment).

ETCD: Equipement de Terminaison de Circuit de Données

(ou DCE : Data Communication Equipment).



3.3.2.1.Le codage binaire NRZ (No Return to Zero). Le niveau logique 0 est représenté par une tension -a ; Le niveau logique 1 est représenté par une tension +a ;

3.3.2.2.Le codage NRZI (No Return to Zero Inverted). Les niveaux logiques 0 et 1 ne représentent plus une valeur de tension fixe mais un changement d’état : Le niveau logique 0 provoque un changement d’état du signal électrique de sortie ; Le niveau logique 1 ne provoque pas de changement d’état du signal électrique de sortie ;

Figure 32 : représentation des différents codages énoncés ci-dessus. A compléter



3.3.2.3.Le codage bipolaire simple :

Le codage bipolaire simple est un codage sur 3 niveaux : Le niveau logique 0 est représenté par une tension nulle (0v) ; Le niveau logique 1 est représenté alternativement par deux tensions +a ou -a. Si le bit précédent à 1 est

représenté par +a alors le prochain bit à 1 sera représenté par -a et réciproquement ; Le signal binaire est simplement transposé en tension pour éviter les valeurs nulles.

3.3.2.4.Le code biphasé (Manchester 1). Le signal est constant pendant la durée d = T/2, T étant la durée du bit. Chaque bit est donc transformé en une suite de 2 états successifs. Une opération XOR est réalisée entre l'horloge et les données, d'où une transposition systématique au milieu de chaque bit du signal binaire.

Remarque : dans les codes NRZ et bipolaires, une suite de zéros délivre un signal nul. Pour pallier à cet inconvénient, le code biphasé remplace ses zéros par des suites spéciales.

Figure 33 : représentation des différents codages énoncés ci-dessus. A compléter



3.3.3. La modulation analogique.

Les voies de transmission acheminent des ondes électromagnétiques. La plus élémentaires des ondes est l'onde sinusoïdale :

a (t) = A sin (Wt + ϕϕϕϕ )

où :

A est l'amplitude maximale w = la pulsation ; w = 2.π.f (f = fréquence en Hz) t = le temps ϕϕϕϕ = la phase a (t) = l'amplitude à l'instant t

L'amplitude A, la fréquence f, la phase ϕϕϕϕ d'une onde sont ses trois caractéristiques à un instant donné. Si une onde doit transporter de l'information binaire, une ou plusieurs de ces caractéristiques doivent être significatives de la valeur des chiffres binaires. Par exemple, une amplitude égale à A représente un chiffre 1, une amplitude égale à -A représente un chiffre 0. Pour transmettre de l'information binaire, on modifiera dans le temps une ou plusieurs de ces caractéristiques A, f, ϕ.

a(t) devient donc de la forme : a(t) = A(t) . sin[w (t)*t + ϕϕϕϕ(t) ] La modulation analogique se réalise de la manière suivante : le modem émet un signal sinusoïdal, appelé onde porteuse. La fréquence de cette onde se situe au milieu de la bande passante du canal de transmission, par exemple, 1700 Hz. L'onde porteuse sinusoïde peut varier en fonction de trois paramètres :

• l'amplitude • la phase • la fréquence

Figure 34 :

Il existe donc trois méthodes de modulation. Chacune d'entre elles fait varier l'un des paramètres de l'onde porteuse en fonction de la valeur binaire à transmettre.

3.3.3.1.La modulation d'amplitude :

.

Figure 35 :



3.3.3.2.La modulation de fréquence :

Elle est très utilisée. . Par exemple, pour une vitesse de transmission de 1 200 bit/s, on utilisera une onde porteuse de 1 700 Hz et on décalera la fréquence de 2 100 Hz pour un "0" et à 1 300 Hz pour un bit "1". Ainsi l'émission de données fera entendre sur la ligne des sons de fréquence variable alors qu'un son continu d'une autre fréquence signalera que seule l'onde porteuse est émise.

Figure 36 :

3.3.3.3.La modulation de phase :

C’est la phase de l’onde porteuse qui varie en fonction du bit émis.

Figure 37 :



3.4. Le matériel associé à cette couche.

3.4.1. La carte réseau. C’est l’élément de base de cette couche du modèle OSI.

Figure 37 : ⇒

3.4.2. Le hub. C’est un éléments qui permet de construire un réseau local en permettant de relier plusieurs stations entre elles.

C’est un matériel à réserver pour les petit réseau, car chaque trame reçue sur l’un de ses connecteurs est retransmise sur tous les autres connecteurs. Ceci engendre beaucoup de collisions de trames lorsque le nombre de machines reliées est important et une nette dégradations des performances du réseau.

Figure 38 : circulation d’une trame sur le réseau avec un

hub ( à compléter).

Figure 39 : schéma équivalent d’un hub et sa symbolisation.

3.4.3. Le répéteur.

C’est un élément qui permet de relier plusieurs réseaux entre eux :

Figure 40 : ⇒ schéma équivalent d’un

pont et sa symbolisation.

Les RESEAUX LOCAUX.tido94.free.fr/Lyc%E9e/Cours/Reseaux/Reseaux%20... · Figure 10 : câbles...

Documents

Transcript of Les RESEAUX LOCAUX.tido94.free.fr/Lyc%E9e/Cours/Reseaux/Reseaux%20... · Figure 10 : câbles...