CCNA 1 - Module 07 - Technologies Ethernet - Repo

CCNA 1 - Module 07 - Technologies Ethernet Ethernet est la plus populaire des technologies LAN, principalement
en raison de la facilité de sa mise en ?uvre. Cette réussite est également
due à sa flexibilité, qui lui a permis d'évoluer en fonction des besoins et
des capacités des médias. Ce module présente de façon détaillée les
principaux types de réseaux Ethernet. L'objectif est de permettre aux
étudiants de déterminer les points communs à toutes les formes de ce
réseau. Les modifications apportées au réseau Ethernet ont considérablement
amélioré le réseau Ethernet 10 Mbits/s du début des années 80. La
technologie Ethernet 10 Mbits/s standard n'a pratiquement pas évolué
jusqu'en 1995, lorsque l'IEEE a présenté une norme pour un réseau Fast
Ethernet 100 Mbits/s. Ces dernières années, l'évolution de la vitesse des
médias s'étant encore accrue, la technologie Gigabit Ethernet a supplanté
Fast Ethernet. Et il n'aura fallu que trois ans pour voir apparaître les
normes associées à cette nouvelle technologie. Une version Ethernet plus
rapide, appelée «10 Gigabit Ethernet», est maintenant largement disponible,
et des versions permettant des débits encore plus élevés vont être
élaborées. Les adresses MAC, le réseau CSMA/CD et le format de la trame n'ont
pas évolué depuis les premières versions de la technologie Ethernet.
Cependant, d'autres aspects de la sous-couche MAC, de la couche physique et
du support ont été perfectionnés. Les cartes réseau à base de cuivre de 10,
100 ou 1 000 Mbits/s sont désormais très répandues. Les commutateurs
Gigabit et les ports de routeurs deviennent la norme dans les locaux
techniques. La fibre optique permettant de prendre en charge la technologie
Gigabit Ethernet s'est généralisée pour les câbles de backbone dans la
plupart des nouvelles installations. Ce module se rapporte à des objectifs spécifiques des examens de
certification CCNA 640-801, INTRO 640-821 et ICND 640-811. À l'issue de ce module, les étudiants seront en mesure d'effectuer les
actions suivantes: ? Décrire les différences et les points communs entre 10BASE5,
10BASE2 et 10BASE-T Ethernet.
( Définir le codage Manchester.
( Énumérer les facteurs qui affectent les délais d'un réseau
Ethernet.
( Énumérer les paramètres du câblage 10BASE-T.
( Décrire les principales caractéristiques et variétés d'un
réseau Ethernet 100 Mbits/s.
( Décrire l'évolution d'Ethernet.
( Expliquer les méthodes MAC, les formats de trame et le
processus de transmission de Gigabit Ethernet.
( Décrire les utilisations de médias et de codage spécifiques
avec la technologie Gigabit Ethernet.
( Identifier les broches et le câblage propres aux différentes
mises en ?uvre de Gigabit Ethernet.
( Décrire les différences et les points communs entre les
technologies Gigabit et 10 Gigabit Ethernet.
( Présenter les considérations de base relatives à
l'architecture des technologies Gigabit et 10 Gigabit Ethernet. 7.1 - Ethernet 10 Mbits/s et 100 Mbits/s 7.1.1 - Ethernet 10 Mbits/s Les technologies Ethernet 10BASE5, 10BASE2 et 10BASE-T sont
considérées comme les versions initiales d'Ethernet. Elles ont en commun
quatre caractéristiques, à savoir les paramètres de synchronisation, le
format de la trame, les processus de transmission et la règle de conception
de base. La figure présente les paramètres d'Ethernet 10 Mbits/s. Ethernet 10
Mbits/s et les versions plus lentes sont asynchrones. Chaque station de
réception utilise huit octets d'informations sur la synchronisation afin de
synchroniser son circuit de réception avec les données entrantes. Les
technologies 10BASE5, 10BASE2 et 10BASE-T disposent toutes des mêmes
paramètres de synchronisation. Exemple : durée d'un bit à 10 Mbits/s = 100
nanosecondes (ns) = 0,1 microseconde = un dix millionième de seconde. Cela
signifie que sur un réseau Ethernet de 10 Mbits/s, le transfert d'un bit au
niveau de la sous-couche MAC dure 100 ns.
[pic] [pic] [pic] Pour toutes les vitesses de transmission Ethernet de 1 000 Mbits/s ou
plus lentes, la transmission ne peut pas dépasser la durée définie. Cette
durée est supérieure au temps théoriquement nécessaire pour aller d'une
extrémité à l'autre du domaine de collision Ethernet traditionnel le plus
important, entrer en collision avec une autre transmission au tout dernier
instant et renvoyer les fragments de collision à la station émettrice afin
d'être détectés. Les normes 10BASE5, 10BASE2 et 10BASE-T présentent aussi le même format de
trame. [pic] Le processus de transmission de la version Ethernet initiale est
identique jusqu'à la partie inférieure de la couche physique OSI. Lorsque
la trame passe de la sous-couche MAC à la couche physique, d'autres
processus se produisent avant que les bits ne soient déplacés de la couche
physique vers le support. Le signal d'erreur de qualité de ligne est un
processus important. Il s'agit d'une transmission renvoyée au contrôleur
par un émetteur-récepteur pour lui indiquer si les circuits de collision
sont opérationnels. Ce signal d'erreur est également appelé « pulsation ».
Il est destiné à résoudre le problème qui se produit dans les versions
précédentes d'Ethernet lorsqu'un hôte ne sait pas si un émetteur-récepteur
est connecté. Ce signal est toujours utilisé en half-duplex. Son
utilisation en full duplex est possible, mais pas indispensable. Il est
actif dans les cas suivants: ( Dans un délai de 4 à 8 microsecondes après une transmission
normale pour indiquer que la trame de sortie a été correctement
transmise.
( En cas de collision sur le support.
( En cas de signal incorrect sur le support, tel qu'une erreur
de message trop long, ou de réflexion due à un court-circuit.
( Lorsqu'une transmission a été interrompue. Toutes les formes Ethernet de 10 Mbits/s récupèrent les octets
provenant de la sous-couche MAC et lancent un processus appelé « codage de
ligne ». Le codage de ligne décrit le type de signalement des bits sur le
câble. Le codage le plus simple comporte des caractéristiques de
synchronisation et des propriétés électriques qui ne sont pas adaptées.
Par conséquent, les codes de ligne ont été élaborés avec des propriétés de
transmission plus appropriées. Cette forme de codage utilisée dans les
systèmes de 10 Mbits/s est appelée «codage Manchester». Le codage Manchester utilise la transition au milieu de la fenêtre de
synchronisation pour déterminer la valeur binaire de cette période de bits.
Pour le premier exemple de la figure , la valeur du signal transite vers
une valeur inférieure et est alors interprétée en tant que zéro binaire.
Pour le deuxième exemple, la valeur du signal transite vers une valeur plus
élevée et est interprétée en tant que 1 binaire. Le troisième exemple
présente une séquence binaire en alternance. Lorsque les données binaires
alternent, il n'est pas nécessaire de revenir au voltage précédent avant la
période de bits suivante. Les ondes du graphique indiquent que les valeurs
de bits binaires sont déterminées d'après le sens de la modification dans
une période de bits. Les niveaux de voltage au début et à la fin d'une
période de bits ne sont pas utilisés pour déterminer les valeurs binaires. [pic] [pic] Les caractéristiques de l'architecture des technologies Ethernet
initiales présentent plusieurs points communs. Les réseaux comportent
généralement plusieurs types de médias. La norme permet de garantir
l'interopérabilité. La conception générale de l'architecture est plus
importante dans les réseaux de médias mixtes. Il est en effet plus facile
de dépasser les délais maximums lorsque le réseau devient étendu. La
synchronisation est fonction des types de paramètres suivants:
( La longueur de câble et le délai de propagation.
( Le délai des répéteurs.
( Le délai des émetteurs-récepteurs.
( La réduction des vides intertrames.
( Les délais au sein de la station. La fenêtre temporelle de la technologie Ethernet de 10 Mbits/s se
caractérise par un ensemble pouvant comprendre jusqu'à cinq segments
séparés par un maximum de quatre répéteurs. Cette règle est appelée « règle
5-4-3 ». Ces ensembles ne peuvent pas utiliser plus de quatre répéteurs
entre deux stations. De même, trois segments maximum peuvent être remplis
entre deux stations. 7.1.2 - 10BASE5 Son intérêt réside dans le fait qu'il a été le premier support
utilisé pour Ethernet. Il a également été inclus dans la norme 802.3
d'origine. Le principal avantage du câble 10BASE5 était sa longueur. On le
trouve encore dans les anciennes installations. Il n'est pas recommandé
pour les nouvelles installations. Les systèmes 10BASE5 sont peu onéreux et
ne nécessitent aucune configuration. Ils présentent toutefois deux
inconvénients : les composants de base tels que les cartes réseau sont très
difficiles à trouver et ils sont sensibles à la réflexion des signaux sur
le câble. Les systèmes 10BASE5 constituent également un point de
défaillance unique. Ils utilisent le codage Manchester et comportent un conducteur central
rigide. Chaque segment de câble coaxial épais peut avoir une longueur de
500 m. Le câble est large, lourd et difficile à installer. Cependant, les
limitations sur la distance d'utilisation étaient favorables et cela a
prolongé son utilisation dans certaines applications. Lorsque le support est un câble coaxial unique, une seule station à la fois
peut effectuer un transfert, afin d'éviter tout risque de collision. Par
conséquent, les systèmes 10BASE