Chapitre 2
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La norme 802.3 – les reseaux ethernet
I- Historique
- 1973 : - Naissance d'Ethernet → Bob Metcalfe et David Boggs (Xerox PARC)
- Initialement 2,94 Mbit/s, câble coaxial, 256 ordinateurs
- 1979 : - Création du Consortium DIX (DEC, Intel, Xerox) : Puis création de l'IEEE -Projet 802 (Institute of Electrical and Electronic Engineers )
- 802.1 : High Level Internetwork Interface (HILI)
- 802.2 : Logical Link Control (LLC)
- 1982 : - IEEE et DIX convergent
- Standards IEEE 802.3 et Ethernet V.2 (ou Ethernet I I)
- Des différences mineures subsistent
- Autres organismes de normalisation...
- NIST (National Institute of Standards and Technology)
- ECMA (European Computer Manufacturers Association)
- ANSI (American National Standards Institute)
- ISO (International Standardization Organization)
- 1990 : Standardisation ISO/IEC 8802-3
II- Format des trames 802.3 :
Préambule
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Délimiteur de début
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Adresse destination
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Adresse source
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Long/Type
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Données à Transmettre
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Bourrage
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FCS
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7 Ø
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1 Ø
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2 ou 6 Ø
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2 ou 6 Ø
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2 Ø
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0 à 1500 Ø
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0 à 46 Ø
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4 Ø
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- Préambule : succession de 0 et de 1, assure la synchronisation du récepteur sur la trame émise ;
- Délimiteur de début : permet de trouver le début des champs adresses ;
- Adresses destination et source : 6 Ø pour les systèmes de type bande de base à 10Mbit/s. (Si le bit le plus fort est 1 → adresse individuelle sinon → adresse de groupe et si l’adresse ne comporte que des 1→ diffusion ;
- Longueur des données : nombre d’octets du champ d’information (si les informations à émettre dépassent 1500 Ø, elles seront émises en plusieurs trames) ;
- Données à transmettre : les données de l’utilisateur ;
- Bourrage : est rempli si la taille des données est inférieure à 46 Ø ou si la taille totale de la trame est inférieure au minimum nécessaire pour pouvoir détecter une collision ;
- FCS (Frame Check Sequence) : permet au récepteur de détecter les erreurs de transmission (Code de Redondance Cyclique CRC).
III- Le CSMA/CD:T (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
Principe: Plusieurs stations peuvent tenter d’accéder simultanément au support, ce qui impose pour chaque station :
- L’écoute et la détection du signal sur le réseau avant d’émettre ses trames (Si silence, attente de 96 temps bits (IFG) avant émission → Délai de silence obligatoire entre 2 trames)
. Une fois sa trame émise, la station écoute le support pendant un temps: t >= 2*tp avec: tp : temps de propagation jusqu’au point le plus éloigné du bus.
→Au bout de ce temps, 2 cas peuvent se présenter:
- la trame émise n’est pas altérée (pas de collision) âla station peut poursuivre sa transmission.
- la station détecte une trame altérée (collision = tension moyenne double de la normale) → la station reprend la transmission de la trame suivant une procédure définie à l’avance (émission d'une séquence de brouillage + Attente pseudo aléatoire).
→ Algorithme de repli (T.B.E.Backoff)
- Multiple du délai d'insertion (r ... 512 temps bits)
- r est un nombre aléatoire vérifiant 0 <= r < 2Pk Poù k = min(n,10) et n est le nombre de tentatives de retransmissions
- Calcul individuel pour chaque émetteur
- Minimise les probabilités de collisions successives
- 16 tentatives de retransmission maximum
Remarques:
- Le temps d’émission doit être supérieur au double du temps de propagation entre les 2 points les plus éloignés du réseau.
- Le nombre de collisions augmente avec le nombre de stations voulant émettre et le débit réel diminue.
- Cette méthode réduit les temps d’attente, lorsque le nombre de stations voulant émettre est faible.
IV- Câblage d’un réseau Ethernet :
→ C’est la technologie la plus répandue, développé par Xerox et normalisé par l’IEEE sous la norme 802.3. La communication est en mode série asynchrone (les trames transportent le signal d’horloge pour permettre leur lecture). L’accès au support utilise le protocole CSMA/CD.Un réseau Ethernet peut être câblé de différentes manières : le câble coaxial épais (10 Base 5), le câble coaxial mince (10 Base 2), la paire torsadée (10 Base T), la paire torsadée ou la fibre optique (100 Base T).Dans le système à câble épais, l’adaptateur est appelé émetteur-récepteur (transceiver : transmitter-receiver) ou MAU (Medium Attachment Unit). Celui-ci est habituellement présent dans toutes les technologies, la plupart du temps sur la carte réseau. La prise de ces adaptateurs est appelée prise AUI (Attachment Unit Interface).Remarque : Dans la technologie Ethernet, les câbles minces et épais peuvent être combinés pour des segments de 185 et 500m. Un segment d’une longueur de moins de 185m n’a pas besoin d’être relié par un câble épais. Pour agrandir le réseau, jusqu’à 5 segments peuvent être interreliés par l’intermédiaire de répéteurs qui assurent non seulement le passage du signal d'un segment à l'autre, mais la regénération du signal. La longueur maximale du réseau local Ethernet peut être alors portée à 2500m.
→ Les principaux standards de la norme IEEE 802.3x:
Classe
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Codage / Support / conectique
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L.M. / D
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10Base5 (802.3)
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Codage Manchester / Coaxial 50W/N-BNC * 100/segment
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500m/2,5m
| ||
10Base2 (802.3a)
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Codage Manchester / Coaxial 50W/RG58 * 30/seg
|
185m/0,5m
| ||
10BaseT (802.3i)
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Codage Manchester / Paire Torsadée UTP/RJ45
|
100m
| ||
10BaseF (802.3j)
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Fibre Multimodes (62.5/125µm)
|
2km
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Fast Ethernet (802.3u)
| ||||
100BaseT4
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Codage Manchester / 4 paires Torsadées UTP/STP cat 3,4,5
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100m
| ||
100BaseTX
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2 paires Torsadées UTP cat 5 (supporte 200Mbit/s en full duplex)
|
100m
| ||
100BaseFX
|
Fibre Multimodes (62.5/125µm)
|
400m
| ||
Gigabit Ethernet (802.3z – 802.3ab)
| ||||
1000BaseLX
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Laser grandes ondes – Fibre monomodes et multimodes
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3km
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1000BaseSX
|
Laser ondes courtes – Fibre multimodes
|
500m
| ||
1000BaseCX
|
Codage Manchester / Paires Torsadées blindés 150W
|
25m
| ||
1000BaseT (802.3ab)
| Paires Torsadées FTP cat 5,5PeP(100Mhz), 6(200Mhz) et 7(600Mhz) |
100m
| ||
10 Gigabit Ethernet (802.3ae/ak)
| ||||
10GBaseX (LX4-CX4)
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Codage 8B/10B - Fibre
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40km
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10GBaseR (SR-ER)
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Codage 64B/66B – Fibre (LAN)
|
40km
| ||
10GBaseW (SW-LW-EW)
|
Codage 64B/66B – Fibre (WAN)
|
40km
| ||
→100Gigabit ? (Testé en 2006)
