Réseau ETHERNET Présentation 3 Le réseau Ethernet prend ses origines dans le RESEAU ALOHA à la...

LES RESEAUX

Réseau ETHERNET

Présentation

3

Le réseau Ethernet prend ses origines dans le RESEAU ALOHA à la fin des année 60.

Réseau radio développé au sein l'université d'Hawaï par Norman Abramson et son équipe pour la communication entre les îles.

Système développé par METCALFE et BOGGS sous le nom d'ETHERNET au sein de Xerox.(METCLAFE futur fondateur de 3COM)

Présentation

4

Réseau local initialement conçu par Xerox en 1970, puis par le groupe DIX (Digital, Intel, Xerox) en 1978 pour sa diffusion

Plusieurs versionsEthernet V1 en 1980Ethernet V2 en 1982 Normalisation IEEE 802.3 (1985)

Evolutions des spécifications de départcâblage (coaxial épais, coaxial fin, paire

torsadée, fibre optique) débit (10 Mbs –en perte de vitesse-, 100 Mbs

–actuellement le plus utilisé-, 1 Gbs –l'avenir proche)

Plan

5

Les éléments de l'Ethernet initialLes différents Ethernet à 10 Mbit/s

Les débits supérieurs à 10 Mbit/sLes spécifications techniques d'un réseau Ethernet

Ethernet et la norme IEEE 802.3Les matériels d'interconnexion

1- Les éléments de l'Ethernet initial

ETHERNETETHERNET

Éléments du réseau

7

Câble coaxial

Câble de liaison

transceiver

Bouchon de

terminaison

• Le réseau est organisé en segments • Segment Ethernet câble jaune

Raccordement des segments

8

Répéteur

Raccordement des segments

9

Transceiver (MAU)

Connecteur 15 broches

Répéteur

Segment de câble Coaxial épais

Carte d'interface Ethernet

Câble detransceiver

(AUI)


10

Couche PhysiqueLigne de communication = le BUS

câble coaxial (câble jaune)bouchons de terminaison

ferme le coaxial sur son impédance caractéristique évite les réflexions d'onde


11

Couche PhysiqueRaccordement au bus

carte réseau Ethernet sur la stationcâble de liaison (AUI = Attachment Unit Interface) -

Indépendant du support relie la carte réseau Ethernet au TRANSCEIVER

(attachement AUI) comprend 4 paires (émission, réception, collision,

alimentation)


12


TRANSCEIVER (MAU = Medium Access Unit) pour générer le signal sur le réseau connexion au câble coaxial par prise vampire envoie sur le coaxial les données présentes sur la ligne

émission du câble de liaison


13


TRANSCEIVER reçoit les données transmises sur le coaxial et les

fournit sur la ligne réception du câble de liaison détecte les collisions (superposition de signaux) et en

informe la station sur la ligne collision du câble de liaison


14

Couche Physique

Connectiquecâble de liaison (Drop cable) :prise DB 15 câble coaxial :prise vampire

Transmission en bande de base (code Manchester)


15

Mais…• Pas de notion de priorité• Pas de gestion des erreurs• Pas de Full-Duplex• Pas de contrôle de séquencement• Pas de régénération du signal par les stations• Non déterministe


16

Couche LiaisonChaque station a une adresse unique = @ MACMéthode d'accès à compétition

• écoute du canal: CSMA = Carrier Sense Multiple Access• détection de collisions: CD = Collision Detection

Protocole utilisé• sans connexion• sans acquittement• sans contrôle de flux

Évolution

17

Cette configuration initiale a évoluée vers :Le coaxial finla paire torsadéela fibre optiqueOn parlera de "Topologie Physique"

Quelque soit le support les principes initiaux de la signalisation ont été conservés.On parlera de "Topologie de signalisation"

2 - Les différents Ethernet à 10 Mbit/s

ETHERNETETHERNET

Dénomination des différents Ethernet

19

<V> <T> <D>

Distance ou type de support Transmission (Base = Baseband) Vitesse de transmission en Mbit/s

10 Base 5: Thick Ethernet10 Base 2: Thin Ethernet (ou cheapernet) 10 Base T: Ethernet sur paires torsadées10 Base FL : Ethernet sur fibre optique

Thick Ethernet 10 Base 510 Mbit/s sur topologie en bus raccordement des stations au

câble coaxial par :câble de liaison (50 m max.)transceiver (émetteur-

récepteur) longueur maximale d’un

segment 500mdistance minimale entre deux

transceivers = 2,5 m100 transceivers par segment3 segments maximum avec 2

liaisons inter-répéteurs (IRL) sans aucune station.

distance maximale entre deux stations = 2500 m si les IRL sont en coaxial 20

Thick Ethernet 10 Base 5câble coaxial RG8 dit câble

jauneimpédance = 50 10 mmrayon de courbure = 25 cmatténuation 8,5 dB/100m à

10 Mhzcâble de liaison:

connecteurs DB15 (prise AUI)4 paires torsadées (émission,

réception, collision, alimentation)

raccordement sur câble coaxial par prise vampire

bouchon de terminaison 50

21

Thin Ethernet 10 Base 2

10 Mbit/s sur topologie en bus transceiver intégré dans la

cartedistance minimale entre deux

stations = 0,5m longueur maximale d’un

segment = 185m30 transceivers par segment3 segments maximum avec 2

liaisons inter-répéteurs (IRL) sans aucune station

distance maximale entre deux stations de deux segments différents = 925 m

22

Thin Ethernet 10 Base 2

câble RG58 simple ou double blindage impédance = 50 4,6 mm rayon de courbure = 5 cmatténuation 4,6 dB/100m à 10

Mhzconnecteurs BNC:

raccord droitraccord en Tprise à souder ou à sertirbouchon de terminaison 50

23

Ethernet 10 Base T10 Mbit/s

Topologie physique arborescente

Topologie logique en bus grâce à un équipement spécifique : le CONCENTRATEUR (Hub) ou le COMMUTATEUR (Switch)

Distance maximale d’une station au hub = 100 m (ou entre 2 Hubs)

Liaison de la station au hub en paires torsadées (T pour twinax) blindées (STP) ou non blindées (UTP pour Unshielded Twisted Pair) - 2 paires 24

Ethernet 10 Base T Interconnexion des hubs

en cascade par un port RJ 45 de cascade, ou par un port RJ 45 normal avec fils croisés (nombre de cascades limité 4)

sur un backbone en coaxial (sortie AUI ou BNC); le hub compte alors pour un transceiver

Hub manageable (agent SNMP)surveillance et configuration à

distanceHubs empilables ("stackables")

interconnectés par un bus propriétaire

ne comptent que pour un seul25

Ethernet 10 Base TCâble de paires torsadées

(Cat. 3)une paire en transmissionune paire en réceptionblindées ou non (UTP)torsadées pour limiter la

diaphonie impédance = 100 0,4 à 0,6 mm pour chaque

conducteuratténuation 11,5 dB/100m

entre 5 et 10 Mhzconnecteur RJ45

26

Ethernet sur fibre optique

27

FOIRL (Fiber Optic Inter Repeater Link):

Liaison point à point uniquement entre 2 équipements optiques actifs:

entre répéteurs: IRL (Inter Repeater Link)

entre pontsentre un répéteur et un

transceiverentre deux transceivers

cœur = 62,5 m et gaine = 125 m

Longueur d'onde 850 mAtténuation max. de 4 dB/km à 850

mUne fibre pour chaque sens de

transmissionPortée de 1 KmConnecteurs de type ST

Ethernet sur fibre optique

28

10 Base FL: norme du comité 802.3 de l'IEEE remplace la norme FOIRL spécifications identiques à FOIRL mais longueur d'un

segment point à point portée à 2 km

Petit Résumé

29

Ethernet épaisEthernet

FinEthernet Paire

TorsadéeEthernet Fibre

Optique

Désignation 10 Base 5 10 Base 2 10 Base T 10 Base FL

Long. Maxi. du segment

500 m 185 m 100 m 1000/2000 m

Nbre Maxi.

de nœuds par segment

100 30 2 2

Type de câble RG8 Coaxial RG58 CoaxialPaire torsadée

non blindée Cat. 3

Fibre Multimode

62,5/125

Connecteur BNC RJ-45 ST

3 - Les débits supérieurs à 10 Mbit/s

ETHERNETETHERNET

Ethernet rapide

31

Réseaux à grande vitesseLes limites de Ethernet 10 Mbit/s sont maintenant

atteintes en entreprise :Émergence de nouvelles applications consommatrices de

bande passante: client-serveur, intranet, applications multi-média, etc.

Le nombre de machines connectées augmentent (extension du domaine de collision)

La segmentation avec des ponts s'avère parfois insuffisante.

Ethernet rapide

32

Plusieurs solutions haut débit proposéesEthernet 100 Mbits/s ou Fast Ethernet (IEEE802.3u)Giga Ethernet : 1000 Base T en cours de

normalisation

Ethernet 100 Mbits/s ou Fast Ethernet

33

Cet Ethernet utilise les mêmes principes qu’Ethernet 10 Mbits/s mais 10 fois plus vite (voir plus loin) :

Temps bit 10 ns 0,96 µs d ’IFS Durée de la trame >= 5,12 µs

Mais le codage Manchester n'est plus utilisable pour des vitesses supérieures à 10 Mb/s.


34

Plusieurs types de supports sont possibles (abandon du coaxial) :100 Base T4 : Câble UTP de catégorie 3 et 4. La

transmission se fait sur 4 paires (au lieu de 2 en 10 base T). Permet d'utiliser du câble 10 base T en 100 base T.


35

Plusieurs types de supports sont possibles :100 Base TX : câble UTP de catégorie 5. La

transmission se fait sur 2 paires.100 Base FX (Fibre optique) : Cette norme exige le

même matériel que le 10 Base FL sauf que la longueur du segment est porté à 412 mètres.

100 Base TX et 100 Base FX sont regroupées sous l'appellation commune 100 Base X.


36

Ethernet 100 Mbits/s sur Paires TorsadéesMéthode d'accès CSMA/CDConnecteurs RJ45Autorise un mode full-duplex avec un câblage

100 Base TX (émission et réception en même temps). Attention tous les équipements connectés doivent supporter ce mode. Réduction des collisions.

Adaptateurs 10/100 Mbit/s100 % compatible avec Ethernet 10 Mbit/s


37

Ethernet 100 Mbits/s sur fibre OptiqueLiaison point à point Full-duplex

émission et réception séparéepas de collision (car point à point)

Distance atteinteavec fibre multimode : Émission à quelques

kilomètres sans régénérer le signal.avec fibre monomode : Émission à

plusieurs dizaines de kms. Connecteur STMéthode d'accès CSMA/CD

Petit résumé

38

Type 10 Base T 100 Base TX 100 Base T4

câblageUTP 2 paires

UTP 2 ou 4 paires

UTP 4 paires

catégorie 3,4,5 5 3,4,5

Norme 802.3 802.3u 802.3u

débit 10 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s

méthode d'accès

CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD


39

Problèmes posés par les débit élevés : Les longues suites de 0 posent le problème du

maintien d'un signal clair et discriminant. La synchronisation devient difficile sur la simple

observation du signal.


40

Solutions proposées : Utilisation du signal à plusieurs niveaux (MLT-3

par exemple) Codage par bloc nB/mB (4B/5B par exemple )

– Les bits à transmettre sont découpés en blocs de n bits.– A chaque bloc de n bits est associé un bloc de m bits (avec

m > n) – Il est ainsi possible de maîtriser les séries de 0 et 1

transmises.


41

Codage bloc 4B/5B suivi d'un codage : NRZI pour Ethernet 100 Mb/s FX MLT-3 pour Ethernet 100 Mb/s TX

Codage bloc 8B/6TUtilisé par Ethernet 100 Mb/s T4


42

Le codage 4B/5B : Pour éviter les longues suites de 0 on utilise la technique du transcodage 4B/5B (extrait)

Groupe de4 bits

Symbole5 bits

Groupe de4 bits

Symbole5 bits

0000 11110 1000 100100001 01001 1001 100110010 10100 1010 101100011 10101 1011 101110100 01010 1100 110100101 01011 1101 110110110 01110 1110 111000111 01111 1111 11101


43

Transcodage 4B/5BLa suite binaire à transmettre ne comporte pas

plus deux 0 consécutifs, ce qui la rend plus facile à transmettre un fois codée en NRZI ou MLT3.Ce type de codage apporte donc la garantie de ne pas avoir à transmettre plus de deux 0 successifs.Par ailleurs ce type de codage laisse un nombre important de mots de 5 bits inutilisés (25 - 24), il reste donc des mots pouvant être utilisés pour le contrôle de la transmission.


44

Exemple de mots utilisés pour le contrôle de la transmission.

1 1 1 1 1 - Bourrage 1 1 0 0 0 - Délimiteur 1 0 0 0 1 - Délimiteur 0 0 1 1 1 - Reset 1 1 0 0 1 - Set 0 1 1 0 1 - Délimiteur


45

Le transcodage 4B/5B peut être suivi par un signal NRZI ou MLT-3 (MultiLevel 3 encoding)

Rappel NRZ :


46

Principe du NRZI

On produit une transition du signal pour chaque 1, pas de transition pour les 0. Avec le codage NRZI, on voit que la transmission de longues séries de 0 provoque un signal sans transition sur une longue période ce qui peut provoquer une perte de synchronisation.


47

Principe du NRZI


48

Principe du MLT3Dans ce codage, seuls les 1 font changer le

signal d’état. Les 0 sont codés en conservant la valeur précédemment transmise.Les 1 sont codés successivement sur trois états : +V, 0 et –V.Le principal avantage du codage MLT3 est de diminuer fortement la fréquence nécessaire pour un débit donné grâce à l’utilisation de 3 états. Pour 100Mbps de débit, une fréquence maximale du signal de 25Mhz seulement est atteinte.


49

Principe du MLT3Dans ce codage peuvent apparaître également de longues séries de 0.

Giga Ethernet (1000 Mbits/s)

50

Norme Ethernet Gigabit en cours (IEEE 802.3z standard proposé par le Gigabit Ethernet Alliance - 3Com, Compaq et Sun)

Butsproposer un backbone fédérateur d'accès très

rapideconcurrencer ATM conserver la méthode d'accès CSMA/CD

Il existe différentes versions :

Giga Ethernet (1000 Mbits/s)

51

Le 1000 base-SX (1000 Mbits/s Short Wave) s’appuie sur un signal laser à onde courte qui autorise une portée de 550 m sur de la fibre multimode.

Le 1000 base-LX (1000 Mbits/s Long Wave) opère sur les grandes ondes et étend la portée de 3 à 5 km (distance maximale) sur de la fibre monomode, 440 mètres sur une fibre multimode.

Le 1000 base-CX exploite des paires torsadées blindées et limite la distance entre deux nœuds à 25m.

Une quatrième version, élaborée par le groupe de travail 802.3ab de l’IEEE, fonctionne sur des câbles en paire torsadée non blindée (UTP) de catégorie 5. Appelée 1000 base-T, elle assure la compatibilité avec la base installée des réseaux Ethernet 10 base-T et des réseaux Fast Ethernet 100 base-T. La portée maximale est de 100 m.

4 - Les spécifications techniques

ETHERNETETHERNET

Technique de transmission

53

Bande de base en codage Manchester1 binaire codé avec front montant0 binaire codé avec front descendantPour chaque octet: bit de poids faible

en tête10 Mbit/s soit pour 1 temps bit 0,1 µs (100

ns). A 100 Mbit/s 1 temps bit = 0,01 µs (10 ns) mais avec un codage différent))

+ 0,7v

- 0,7v

1+ 0,7v

- 0,7v

0

50 ns

100 ns

Format d'une trame Ethernet

54

t y p e

p r é a m b u l e

@ d e s t i n a t .

p r é a m b u l e

@ s o u r c e

d o n n é e s

F C S

P r é a m b u l e 7 O c t e t s à A A h e t u n o c t e t à A B h

@ M A C d u d e s t i n a t a i r e s u r 6 o c t e t s

@ M A C d e l a s o u r c e s u r 6 o c t e t s

i d e n t i f i e s u r 2 o c t e t s l e p r o t o c o l e d e n i v e a u 3

c h a m p d e d o n n é e s4 6 o c t e t s m i n i m u m ( b o u r r a g e s i n é c e s s a i r e )1 5 0 0 o c t e t s m a x i m u m

s é q u e n c e d e c o n t r ô l e s u r 4 o c t e t s

Paramètres de transmission

55

Taille du champ de données :Minimum : 46 octets

(utilisation de bits de bourrage si nécessaire "padding")

Maximum: 1500 octetsDonc …Longueur d'une trame :

Minimum : 72 octets ( = 8 + 6 + 6 + 2 + 46 + 4)

Maximum: 1526 octets ( = 8 + 6 + 6 + 2 + 1500

+ 4)

Les champs d'une trame Ethernet

56

Le Préambule (8 octets) Octets utilisés pour la synchronisation

7 octets : 10101010 (AA)h

1 octet délimiteur : 10101011 (AB)h


57

Adresses MAC (6 octets) Chaque station possède une @ MAC

Unique et figée par le constructeur de la carte Ethernet

Chaque constructeur se voit attribuer une plage d'@ MAC

La trame contientL'@ MAC de la station destinatriceL'@ MAC de la station émettrice

Adresse particulière de diffusion ("broadcast")

lorsqu'une trame est destinée à toutes les stations du réseau

Valeur utilisée: FF:FF:FF:FF:FF:FF


58

Le champ type (2 octets) Identifie le protocole de niveau 3 utilisateur de la trame

Exemples de Valeurs fixées par le RFC 1700 "Assigned Number"

0800 IP 0806 ARP 8035 RARP 814C SNMP


59

Le champ données (de 46 à 1500 octets) Une longueur minimum de 46 octets est fixée

pour que le signal reste assez longtemps sur le réseau afin que toutes les stations puissent le réceptionner.

Contient la PDU du protocole de niveau 3 (Unité de données de protocole). La PDU contient les informations utilisées par le protocole.


60

Le champ données (de 46 à 1500 octets) Utilisation de bits de bourrage sans signification (padding) si taille de la PDU < 46 octets. Il n ’y a pas d'interférence au niveau 3, car la PDU contient un champ longueur utile


61

Le champ FCS (4 octets) Frame Check Sequence Reste de la division polynomiale (CRC) des

champs : @ MAC destination et @ MAC source type données (avec bits de bourrage s'il y en a)

Par le polynôme générateur de degré 32X32+X26+X23+X22+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5

+X4+X2+X+1 Le préambule est exclu du calcul

La méthode d'accès CSMA/CD

62

Principes générauxToute station doit attendre le silence sur le

bus avant d'émettre (absence de porteuse) CS = Carrier Sense

Le bus est une ressource commune à toutes les stations

MA = Multiple AccessIl peut y avoir dans certains cas des collisions,

c'est-à-dire superposition de signaux CD = Collision Detection

Tout le monde écoute tout le mondeLes stations se disputent le droit d'émettreEn cas de collision: attente d'un temps

aléatoire

Principe d'émission d'une trame

63

La station doit s'assurer que le bus est libre depuis 9,6 µs (ou 0,96 µs à 100 Mb/s)

9,6 µs (ou 0,96 µs) correspond au Silence Inter Trame (IFS : Inter Frame Spacing).

Trame N Trame N + 1

9,6 µs(0,94 µs)


64

Si le bus est déjà occupé par une autre communication (présence de la porteuse), la station attend jusqu'à ce qu'il redevienne libre.

Si le bus est libre, la station émet la trame Toutes les stations reçoivent la trame Seule la station qui reconnaît son adresse dans le

champ @MAC destination traite la trame reçue


65

MAIS ….. le délai de propagation du signal n'est pas nul

Une station peut donc détecter le bus "libre" alors qu'une autre trame est en train d'arriver sur le bus

COLLISION POSSIBLE

Collision

66

Station A

Station B

COLLISION

Domaine de Collision

67

Désigne un système Ethernet unique dont les éléments (câble, répéteur, interface de station, etc...) font tous partie du même domaine de signalisation

Répéteur

Station Station

Segment A Segment B

Un seul domaine de Collision

Collision

68

Lorsqu'une collision a été détectéeLes stations émettrices arrêtent d'émettreRenforcement de la collision par une séquence de

"jam" 32 bits de renforcement permet d'avertir toutes les stations qu'il y a une collision

Attente d'un temps aléatoire avant de réémettre (algorithme de repli).

Collision

69

Algorithme de repliTemps d'attente sera R * 51,2 µsavecR = nombre aléatoire tiré dans [0, 2k[

ou k = min(N,10) ; k prend une valeur égale à la plus

petite valeur entre 10 et le nombre de tentatives d'émission de la trame (N).

N est limité à 16.k =10 pour les 6 dernières tentatives.

Après 16 tentatives l'émission est abandonnée.

(cf. plus loin pour le coefficient 51,2 µs)

Collision

70

Cas limite de détection d'une collisionOn considère 2 stations A et B les plus

éloignées du réseauA émetB veut émettre juste avant que le trame de

A ne lui arrive donc…B détecte le bus libre compte tenu du

temps de propagationB émet et il y a une collision renforcée par

BA ne le sait qu'en recevant la trame

renforcée émise par B La collision doit donc être détectée avant

que la station n'est transmis intégralement la trame

Collision

71

Le temps au bout duquel une station est sûre qu'il n'y a pas eu de collision est appelé le "SLOT TIME" = 51,2 µs (5,12 µs à 100 Mb/s) .

SLOT TIME = DELAI D'INSERTIONCe temps correspond à la propagation ALLER

et RETOUR de 512 bits soit 64 octets, taille minimum d'un trame sans préambule (72 - 8)

Débit = 10 Mbit/sTaille minimale d'une trame sans

préambule : 64 octets64 * 8 /10000000 = 0,0000512 s soit 51,2

µs

Collision

72

Mais dans la réalité des faits ce délai de propagation peut varier du fait :nombre et la longueur des segmentstemps de traitement des signaux par les

équipements actifs (carte réseau, hub, etc.)La norme fixe donc un temps maximum de

propagation A/R sur l'ensemble du réseau :

le ROUND TRIP DELAY = 49,89 µs (4,98 µs )

Collision

73

Le RTD est une constante qui doit être respectée par tous les réseaux indépendamment de sa longueur, du nombre de postes, du nombre d'éléments actifs, etc.

La taille d'un réseau Ethernet est donc limitée par le RTD

Principe de réception d'une trame

74

Toutes les stations reçoivent la trame circulant sur le bus

pour chaque station:si la trame est trop courte (collision)

ignorer la tramesi l'@MAC destination de la trame reçue est

incorrecte ( @broadcast ET @MAC station) ignorer la trame

Principe de réception d'une trame

75

Pour la station destinatrice Si le champ FCS est incorrect

Alors ignorer la trame Si la longueur de la trame reçue est

incorrecte ( > 1518 sans préambule OU d'un nombre entier d'octets) Alors ignorer la trame Sinon décoder la trame :

la couche Ethernet fournit à la couche supérieure

soit données transmises soit un statut d'erreur.

5 - Ethernet et norme IEEE 802.3

ETHERNETETHERNET

Comité 802 de l'IEEE

77

IEEE : Institut for Electrical & Electronics Engineers

Normalisation des réseaux locaux– Token Ring 802.5– Token Passing Bus 802.4– Ethernet 802.3

Comité 802 de l'IEEE et les Réseau Locaux

78

Il distingue 2 sous-couches pour la couche 2 du modèle OSI

Couche MAC : Medium Access ControlElle gère l'accès au médium qui est propre à chaque type de réseau.

Chaque station a une adresse unique @MAC

Couche LLC : Logical Link ControlElle définit la classe de protocole de communicationElle est indépendant du type de réseau (norme IEEE 802.2)

La norme 802.3

79

Apparue en 1985 bien après le document DIX de 1978.S'appuie sur les spécifications d'Ethernet Mais apporte quelques modifications format de

la trame Champ type remplacé par un champ longueur des

données. Encapsule une trame LLC type 1 dans champ de

données

La norme 802.3

80

Couche Liaison (normalisation IEEE) Couche MAC (Medium Access Control)

o méthode d'accès à compétitiono écoute du canal: CSMA = Carrier Sense Multiple Accesso détection de collisons: CD = Collision Detection

Couche LLC (Logical Link Control) Protocole LLC type 1

sans connexionsans acquittementsans contrôle de flux

La norme 802.3

81

Trois types de service de transmission sont offerts par la sous-couche LLCLLC Type 1 : Aucune fonction de contrôle d'erreur

sur les trames n'est effectuée. La couche LLC aiguille les trames vers les protocoles de la couche 3.

LLC Type 2 : Type 1 + contrôle d'erreur + contrôle de séquencement et de flux (identique à HDLC).

LLC Type 3 : Datagramme acquitté. Permet l'acquittement et la réponse automatique.

La trame IEEE 802.3

82

Le champ «type de protocole» est remplacé par le champ «longueur» en nombre d'octets du champ de données

Longueur minimum : 0 (car padding non compris) soit 0000h

Longueur maximum 1500 octets soit 05DCh (voir rfc. 1700)

Pas de problème de compatibilité avec une trame Ethernet, en effet, si champ Type/Long > 1500

nous sommes en présence d’une trame Ethernet sinon il s ’agit d’une trame 802.3.

La trame IEEE 802.3

83

Ethernet encapsule directement la PDU de niveau 3

dans le champ de données ;

Alors que 802.3 encapsule dans le champ de

données une trame LLC de type 1 qui va contenir la

PDU de niveau 3

La trame LLC type 1

84

DSAP (Destination Service Access Point): identifie sur un octet le protocole de niveau 3 auquel seront fournies les données de la trame LLC (Type en DIX).

SSAP (Source Service Access Point): identifie sur un octet le protocole de niveau 3 qui a émis la trame LLC.

DSAP

1 octetCommande1 ou 2 octets

Données ou remplissage (46 oct.)

SSAP

1 octet

La trame LLC type 1

85

Commande : Ce champ identifie sur un octet les trames LLC.

Informations : Ce champ contient les données à transmettre avec la PDU du niveau 3

Taille totale trame LLC : compris entre 46 et 1500 octets

DSAP



SSAP

1 octet

La trame LLC type 1

86

Valeurs des champs SAP formalisées par l'IEEE, par exemple :

• 06h : IP en binaire 00000110 (équivalent Ethernet 0800h)

• FEh : ISO X25 en binaire 01111110 (équivalent Ethernet 0805h)

• E0h : IPX en binaire 11100000Valeurs définies dans RFC 1340Valeurs du champ commandeEn type 2 on retrouve les trames HDLC (trames

d'information I, de supervision S et non numérotées U).

La trame LLC type 1

87

En type 1, le champ de commande est sur 1 octet et correspond à des trames non numérotées pouvant contenir seulement 3 valeurs :•03h : Trame LLC UI (Unnumbered Information)– Trame qui permet d'envoyer une PDU de niveau 3. Il s'agit donc d'une trame d'information

La trame LLC type 1

88

En type 1, le champ de commande est sur 1 octet et correspond à des trames non numérotées pouvant contenir seulement 3 valeurs :•F3h : Trame LLC TEST

– Trame qui permet de tester un chemin entre deux sous couche.

– Elle implique une réponse par une trame TEST

•BFh : Trame LLC XID (eXchange Identification)– Trame qui permet de savoir quel service SAP est valable

– Elle implique une réponse par une trame XID

89

Schéma Récapitulatif

Couche 1 - Niveau Physique

7 fois10101010

1 fois10101011

Données MAC

Silence Inter

Trame : 9,6 µs

IFS : Inter Frame Spacing

@MACdestination6 octets

@MACSource

6 octets

Long.Data2 oct.

DonnéesC

R

C

Couche 2 - Niveau Liaison - Sous couche MAC

Bourrage à 46 octets mini.Durée >= 51,2 µs

90

Schéma Récapitulatif


@MACSource

6 octets

Long.Data2 oct.

DonnéesC

R

C

Couche 2 - Niveau Liaison - Sous couche MAC

Couche 2 - Niveau Liaison - Sous couche LLC

DSAP



SSAP

1 octet

802.3 et ETHERNET (DIX)

91

Couche Réseau

LLC

DSAP Commande DonnéesSSAP


@MACSource

6 octets

Long.Ou

TypeDonnées

C

R

C

MAC

Couche Physique

Long = IEE 802.3

Type = DIX

TCP/IP utilise une trame Ethernet et non 802.3

6 - Matériel d'interconnexion

ETHERNETETHERNET

Matériels d'interconnexion

93

Les matériels d’interconnexion servent à ETENDRE la portée des réseaux locaux.

L’extension peut concerner :•Le même type de réseau local (interconnecter

deux segment Ethernet par exemple).• Des types différents (Une partie Ethernet et

un réseau Token-Ring).• Des réseaux locaux par l’intermédiaire de

WAN.


94

LES REPETEURSRelient 2 segments donc augmentent la longueur

du réseau.N'ont pas d'ADRESSE MACRégénèrent et amplifient le signalReforment si nécessaire le préambule de la trame.N'effectuent aucun filtrage, étendent le domaine

de collision. En cas de collision, ils renforcent la collision sur les 2 segments (comme le font les stations)


95

LES REPETEURS4 répéteurs maximum entre 2 stations.Peuvent être empilables (compte pour un

seul répéteur dans le chemin du signal)Aucune administrationIsole un tronçon défaillant - PARTITIONNING

- (Câble ouvert par exemple)Utilisés actuellement pour interconnecter

des médias Ethernet différents (PT à Thin-PT à FB-…)

Les segments interconnectés font partie du même domaine de collision.


96

LES REPETEURSDescription dans la :

clause 9 de la norme IEEE 802.3 pour les répéteurs à 10 Mbs

clause 27 de la norme IEEE 802.3 pour les répéteurs à 100 Mbs

Les répéteurs fonctionnent au niveau 1 du modèle OSI


97

LES CONCENTRATEURS (HUBS)Sont des répéteurs destinés à une topologie en étoile.

Sont multi-ports (4, 6, 8, 12, 16 ou 24 ports).

Sont multi-médias (RJ45, BNC, AUI, Fibre).Une trame émise sur un des ports est répercutée sur tous les autres ports.

Peuvent être administrables (agent SNMP) pour effectuer des mesures de trafic et d’erreur.

Sont empilables (Stackables) au moyen d’un câble parallèle. Compte dans ce cas pour un seul répéteur.


98

LES CONCENTRATEURS (HUBS)Les ports peuvent être à 10 Mbits/s ou à 100 Mbits/s sur des hubs différents ou le même hub.

Dans les versions les plus évoluées, les hubs sont autocommutables 10/100 Mbits/s (adaptation automatique).

Tous les hubs interconnectés (et les stations s’y rattachant) font partie du même domaine de collision.


99

LES CONCENTRATEURS en 100 Base TDu fait des différences de signalisation entre les réseaux 100 base TX, FX et T4 les hubs sont classés en 2 catégories :

CLASSE IIls sont conçus pour gérer des segments ayant des types de signalisation différents. Ils traduisent le signal entrant dans un format commun puis les retraduisent dans le format sortant. Cette opération allonge les délais de propagation.


100

LES CONCENTRATEURS (HUBS)CLASSE I

Il ne peut y avoir qu'un seul concentrateur de classe I entre deux nœuds.

CLASSE IICes appareils ne supportent qu'un seul type de

signalisation. Il peut y avoir 2 concentrateurs de classe II entre deux nœuds mais tous les segments doivent être du même type.

Les HUBS fonctionnent au niveau 1 du modèle OSI


101

LES PONTSPermettent de relier deux segments Ethernet ou

deux réseaux locaux de topologie différents.Apprennent manuellement ou automatiquement

(learning) les @MAC des stations raccordés afin de filtrées les trames pour les répercutées ou non sur le segment opposé.

Séparent les domaines de Collision (filtrent les collisions - pas de propagation d'un réseau sur l'autre)


102

LES PONTS

@MAC 60

TablePONT Port 1

Port 2

@MAC 80@MAC 70

@MAC 10 @MAC 20 @MAC 30

Station Port

102030607080

111222


103

LES PONTSEn cas de non correspondance dans table la trame est transmise sur tous les ports.

Sont multi-protocoles au niveau 2 (802.3 et 802.5 par exemple).

Possèdent une @MAC (transparente pour les stations). Le pont peut envoyer des trames.

Sont administrables à distance.Les «Remote Bridge» permettent de coupler 2 segments distants au moyen d’un modem.

Les 2 réseaux reliés forment le même sous réseau IP


104

LES PONTSUtilisent un algorithme Spanning Tree (d'arbre en

expansion) pour éviter dans les réseaux complexes l'apparition de boucles qui entraîneraient une retransmission continuelle du même message.

La norme IEEE 802.1D limite à 7 le nombre ponts dans le chemin entre deux stations quelconques.

Les PONTS fonctionnent au niveau 2 du modèle OSI


105

LES COMMUTATEURS (SWITCHS)Peuvent être considérés comme des Ponts

Multiports.Chaque port d’un commutateur apprend

dynamiquement les @Mac des appareils qui lui sont connectés.

Chaque port d’un commutateur forme un domaine de collision séparé.


106

LES COMMUTATEURS (SWITCHS)Certains commutateurs s’adaptent à la vitesse

(10/100) de l’appareil connecté

Les COMMUTATEURS fonctionnent au niveau 2 du modèle OSI


107

LES COMMUTATEURS (SWITCHS)


108

LES COMMUTATEURS (SWITCHS) La commutation consiste à analyser l'@MAC

du destinataire de la trame 802.3 reçue et à l'aiguiller sur le port correspondant en sortie

Deux techniques de commutation:«one the fly»: le commutateur n'analyse la

trame que jusqu'au champ @MAC destination mais transmet même les trames erronées

«store and forward»: le commutateur analyse toute la trame et la commute ensuite si elle est bonne mais augmente le temps de latence


109

LES ROUTEURSSont conçus pour relier plusieurs technologies de

réseau ; Sont utilisés par les WAN. Séparent totalement l'administration des différents

réseaux.Travaillent au niveau du réseau (couche 3 de l'OSI).

N'utilisent pas les @MAC mais des adresses logiques (Adresse IP par exemple).


110

LES ROUTEURSPossèdent des fonctions de routage (statique ou

dynamique)Sont multi-protocole au niveau 3 et 4 (TCP/IP,

IPX/SPX, X25, etc.)Sont Administrables à distance (agent SNMP :

Simple Network Management Protocol)Les ROUTEURS fonctionnent au niveau 3

du modèle OSI


111

LES ROUTEURS fonctionnent point à point

ROUTEUR

ROUTEUR

Réseau A

Réseau B

ROUTEUR

ROUTEUR

ROUTEUR

Réseau 2

Réseau 3

Réseau 1


112

LES PONTS-ROUTEURSRéunissent l'avantage des deux :

interconnexion de LAN (802.3, 802.5) et interconnexion de WAN (X25, Frame Relay, RNIS, ATM)

Travaillent en mode pont ou en mode routeur suivant le trafic à acheminer

De la même manière, il existe également des«Commutateurs-Routeurs»

FIN

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Réseau ETHERNET Présentation 3 Le réseau Ethernet prend ses origines dans le RESEAU ALOHA à la...

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