Téléchargé pardhaouadihazem
PPT, PDF124 vues

ethernet.ppt

Le document traite des normes IEEE pour les réseaux locaux, notamment les spécifications IEEE 802 pour le câblage, les protocoles Ethernet et les méthodes d'accès comme CSMA/CD. Il aborde les exigences techniques, les types de câblage et l'adressage des réseaux, ainsi que les différences entre les réseaux filaires et sans fil. Enfin, il décrit les standards utilisés, les caractéristiques des trames et les méthodes de détection de collision.

Intégrer la présentation

Télécharger pour lire hors ligne
1 / 109
2 / 109
3 / 109
4 / 109
5 / 109
6 / 109
7 / 109
8 / 109
9 / 109
10 / 109
11 / 109
12 / 109
13 / 109
14 / 109
15 / 109
16 / 109
17 / 109
18 / 109
19 / 109
20 / 109
21 / 109
22 / 109
23 / 109
24 / 109
25 / 109
26 / 109
27 / 109
28 / 109
29 / 109
30 / 109
31 / 109
32 / 109
33 / 109
34 / 109
35 / 109
36 / 109
37 / 109
38 / 109
39 / 109
40 / 109
41 / 109
42 / 109
43 / 109
44 / 109
45 / 109
46 / 109
47 / 109
48 / 109
49 / 109
50 / 109
51 / 109
52 / 109
53 / 109
54 / 109
55 / 109
56 / 109
57 / 109
58 / 109
59 / 109
60 / 109
61 / 109
62 / 109
63 / 109
64 / 109
65 / 109
66 / 109
67 / 109
68 / 109
69 / 109
70 / 109
71 / 109
72 / 109
73 / 109
74 / 109
75 / 109
76 / 109
77 / 109
78 / 109
79 / 109
80 / 109
81 / 109
82 / 109
83 / 109
84 / 109
85 / 109
86 / 109
87 / 109
88 / 109
89 / 109
90 / 109
91 / 109
92 / 109
93 / 109
94 / 109
95 / 109
96 / 109
97 / 109
98 / 109
99 / 109
100 / 109
101 / 109
102 / 109
103 / 109
104 / 109
105 / 109
106 / 109
107 / 109
108 / 109
109 / 109
http://www.isrinfo.fr - TI3 1 09/11/2023 ISET MAHDIA September 2010 Tronc commun 3ème semestre - Les Réseaux Locaux - Les réseaux locaux Normalisation IEEE (Modèle,adressage,câblage) Les protocoles Ethernet et IEEE 802.3 (Accès au support ,hauts débits) La sous-couche LLC 802.2 Interconnexion des réseaux Ethernet (Matériels,Commutation,Vlans) Réseaux Locaux sans fil (802.11)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 2 Normalisation IEEE  Le comité IEEE 802  Normalisation des réseaux locaux en reprenant les couches 1 et 2 du modèle OSI  Développer un standard permettant la transmission de trames d ’information entre 2 systèmes informatiques à travers un support partagé quelque soit leur architecture.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 3 Normalisation IEEE Comité IEEE 802 - Contraintes au niveaux des réseaux locaux • Supporter au moins 200 stations •Couverture d ’au moins 2 km • Débit entre 1Mb/s et 10 Mb/s • Adressage individuel ou en groupe des stations • Conformité au modèle OSI • Contrôle d ’accès au support (équité,une seule station émet à la fois,gestion de priorité,…) • Détection et récupération d ’erreurs • Compatibilité entre les différents constructeurs
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 4 Normalisation IEEE Modèle IEEE 802 1 2 802.1 Higher layer interfaces Gestion d ’adresses Architecture 802.2 Logical Link Control 802.10 Secure Data Network 802.3 CSMA/ CD 802.5 Anneau à jeton 802.6 MAN 802.11 Sans fils 802.12 100 Mbits/s Media Access Control
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 5 Normalisation IEEE Les Standards IEEE 802  802.1  802.2  802.3  802.11 Architecture générale , format des adresses,technique d ’interconnexion Sous-couche LLC (logical Link Control) pour gérer le transfert des données Accès au support CSMA/CD Ethernet Sans fil
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 6 Normalisation IEEE L ’adressage IEEE 802.1 I/G U/L 46 Bits U=0 @ Universelle (équipement constructeur) L=1 @ Locale I=0 @ Individuelle (station) G=1 @ Groupe (diffusion) 48 bits (6 octets) pour les réseaux interconnectés sinon 16 bits Format général d ’une adresse MAC
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 7 Normalisation IEEE Une adresse MAC universelle est divisée en 2 parties : • Les 3 premiers octets identifient le constructeur (Voir ftp://ftp.isi.edu /in- notes/iana/assignements et rfc1700) • Les 3 suivants le numéro de série dans la production du vendeur Une adresse MAC universelle désigne de manière unique une station dans le monde. 3 premiers octets Vendeur 00 :00 :0C CISCO 08 :00 :09 HP 08 :00 :20 SUN 08 :00 :5A IBM Le premier bit de l ’octet transmit sur le réseau est celui de poids faible . Donc pour 0x08 (0000 1000) on transmet 0001000 . C ’est important pour le Multicast (slide suivant) : 0x01 -> 1000 000 .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 8 Normalisation IEEE Adresses MAC spécifiques • Adresses de broadcast • Adresses Multicast @ diffusion généralisée , reconnue par toutes les stations . Tous les bits sont à 1 -> FF:FF:FF:FF:FF:FF . Toutes les stations connectées au réseau lisent la trame . La couche MAC transmet la trame aux couches supérieures (Pb performances) . @ diffusion restreinte , désigne un groupe de stations . 1er bit transmit à 1 (1er octet d ’@ impair) . Ex: 09:00:2B:00:00:0F protocole LAT de DEC (Voir RFC-1700 et 1112). Si la station ne fait pas partie du groupe , le composant MAC laisse passer la trame sans la transmettre aux couches supérieures .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 9 Ethernet et 802.3 • Début des années1980 : Standard Ethernet 10 Mb/s version 1.0 par Digital-Intel-Xerox (DIX) . • 1982 : Version 2.0 de DIX -> Ethernet II . • 1983 : Ethernet est adopté comme standard par l ’IEEE et l ’ANSI : IEEE 802.3 « Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specification » Attention : ce n ’est pas exactement la version II de DIX qui fut approuvé par l ’IEEE : Même méthode d ’accés au support CSMA/CD Traitement par les couches hautes différent
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 10 Ethernet et 802.3 La proposition IEEE 802.3 décrit un réseau local bande de base 10Mbit/s utilisant une méthode d ’accès de type CSMA/CD . On y définit : • Les caractéristiques mécaniques et électriques du raccordement d ’un équipement au support de communication . • La gestion logique des trames • Le contrôle de l ’accès au support de communication Plusieurs normes ISO 8802.3 ont été définies en fonction du support physique et du débit . Le mode de transmission étant la bande de base , on retrouve les appellations suivantes : (d) Base (s) 10 100 1000 T Tiswted pair F Fibre optique 2 Câble coaxial (200 m) 5 Câble coaxial (500 m)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 11 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial Topologie en bus Un conducteur central (âme) entouré d ’une gaine isolante Un conducteur externe concentrique (tresse)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 12 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial 10Base5 : 75 ohms , « gros (thick) ethernet » , câble jaune , 10Mbits/s Rép Rép Rép Rép 2500 m MAX 500 m MAX Segment 500 m Max sans répéteur 2500 m Max entre 2 stations 100 transceivers Max par segment Transceiver Câble Transceiver/Station 50 Max Connecteur AUI (Attachement Unit Interface)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 13 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial 10Base2 : 50 ohms , « ethernet fin (thin) cheapernet » ,10Mbits/s Segment 185 m Max sans répéteur 30 Stations Max par segment 4 répéteurs Max . 0,5 m Mini Connecteur BNC en T
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 14 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble paire de fils de cuivre torsadée (Twisted pair) Topologie en étoile Equip. Actif Equip. Actif
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 15 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée , différentes technologies : 3 grandes familles • 100 ohms ATT : EIA/TIA-568A(B) -> US , IEC/ISO 11801 (Europe) • Catégorie 3 , bande passante 16 MHz • Catégorie 4 , bande passante 20 MHz • Catégorie 5 , bande passante 100 MHz  UTP (Unshielded Twisted Pair) paires torsadées non blindées non écrantées  FTP (Foiled Twisted Pair) paires torsadées écrantées . Une feuille d ’aluminium entoure les paires torsadées ce qui permet de réduire les perturbations et rayonnements électromagnétiques. • 150 ohms IBM (STP Shielded Twisted Pair) • 120 ohms France Télécom
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 16 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Connectique : prise RJ45
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 17 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 18 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Convention de raccordement d ’un câble 4 paires catégorie 5 , Prise RJ45 1 Blanc/Orange 2 Orange 3 Blanc/Vert 4 Bleue 5 Blanc/Bleue 6 Vert 7 Blanc/Marron 8 Marron EIA/TIA 568B 1 Blanc/Vert 2 Vert/Blanc 3 Blanc/Orange 4 Bleue/Blanc 5 Blanc/Bleue 6 Orange/Blanc 7 Blanc/Marron 8 Marron/Blanc EIA/TIA 568A 1 Blanc/Marron 2 Blanc/Vert 3 Blanc/Orange 4 Bleue 5 Blanc/Bleue 6 Orange 7 Vert 8 Marron USOC
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 19 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Avec Ethernet seules 2 paires sont utiles : Câble droit (Hub à PC,...) Câble croisé (Hub à Hub, PC à PC,..) 1 Tx+ -> 1 Tx+ 2 Tx- -> 2 Tx- 3 Rx+ -> 3 Rx+ 6 Rx- -> 6 Rx- 1 Tx+ -> 3 Rx+ 2 Tx- -> 6 Rx- 3 Rx+ -> 1 Tx+ 6 Rx- -> 2 Tx- Une paire émission (Tx+,Tx-) et une paire réception (Rx+,Rx-) -> Possibilité de Full Duplex
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 20 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée 10BaseT 10Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 3,4,5 UTP Rép Rép Rép Couverture 400 m MAX 100 m Max 100BaseT (Fast ethernet 802.3u) Rép Couverture 200 m MAX 100 m Max 100Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 5 UTP
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 21 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée 1000BaseT (Gigabit ethernet 802.3ab) Rép Couverture 200 m MAX 100 m Max 1000Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 5+ UTP
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 22 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique Le cœur de la fibre peut-être en fibre de verre , plastique ou silice (la plus utilisée) Avantages de la fibre optique : Immunité au perturbation électromagnétique Ne rayonne pas -> sécurité , ne crée pas d ’interférences Atténuation faible Très large bande passante (-> GHz)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 23 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique Fibre Multimode A saut d ’indice Fibre Monomode Taille du cœur 5 à 10 microns , gaine 125 microns Bande passante 100 Ghz Fenêtre spectrale 1300 nm et 1550 nm Taille du cœur 50 et 62,5 microns , gaine 125 microns Fenêtre spectrale 850nm et 1300 nm 20 MHz/km A gradient d ’indice 500 MHz/km , la plus utilisée (62,5/125 microns)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 24 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique 10BaseF : 10Mbits/s , 2000 m Maxi 100BaseFX : 100 Mbits/s , 412m Maxi sur Multimode 1000BaseSX : 1000Gbit/s , 300 à 550+ m sur Multimode 1000BaseLX : 1000Gbit/s , 300 à 550+ m sur Multimode 5km + sur monomode Les connecteurs les plus utilisés sont de type : ST -> système de verrouillage baïonnette SC -> système de verrouillage coulissant
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 25 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Globalement , les stations émettent des messages quand elles le désirent . Si les autres stations n ’ont rien à émettre , elles disposent entièrement du canal . Si 2 stations émettent en même temps -> collision CSMA (Carrier Sense Multiple Access - Accès multiple après écoute de la porteuse). Avant d ’émettre la station écoute le canal : Si libre -> émet son message Sinon -> diffère son émission Pb: à cause des délais de propagation , il y a des risques de collisions Distance entre les stations Temps Station A Station B Collision
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 26 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD CD (Collision Detect) Si une station émettrice se rend compte que son message participe à une collision, elle arrête l ’émission du message . Pour savoir si elle participe à une collision , la station compare le signal émis avec celui sur le média. Paramètres définis pour un réseau à 10Mb/s Time Slot (tranche de canal) : 2 fois la durée maximale de propagation d ’un message sur le câble . Pour Ethernet TS=durée d ’émission de 512 bits (64 octets) à 10Mbits/s soit 51,2 us . La durée d ’émission des trames > Time Slot Taille mini Trame = 64 octects Taille maxi Trame = 1518 octects pour éviter qu ’une station monopolise le canal
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 27 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Si la trame < 64 octets -> Des bits de bourrage (padding) sont introduits en fin de trame Quand une collision est détectée par une station celle-ci n ’interrompt pas immédiatement la transmission Émission de données de brouillage (jamming) = 32 bits
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 28 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Structure d ’une trame (802.3 et Ethernet) 64 à 1518 octets Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS Préambule SFD @ DEST @ SRC Type DATA DATA FCS 802.3 Ethernet 7 1 6 6 2 46-1500 4 7 1 6 6 2 46-1500 4 Niveau physique Niveau Mac
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 29 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Préambule : 7 octets 10101010 -> Synchronisation des horloges SFD : Start Frame Delimiter 10101011 -> Début d ’émission de la trame 802.3 3ie champ de la partie Mac Lg DATA =< 1500 Définie la longueur des données et va être exploité par la sous-couche LLC qui est chargée de faire l ’aiguillage vers les protocoles de niveau supérieur. Ethernet 3ie champ de la partie Mac Lg DATA > 1500 Identificateur du protocole de niveau supérieur (ex: 0x800 -> IP) Pas de couche LLC (violation du modèle en couche) L ’élimination des bits de bourrage (padding) sera traiter pas les protocoles de niveau supérieur .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 30 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Émission d ’une trame Si le support est libre (CSMA) , l ’émission d ’une trame commence après un silence de 9,6 us (IFG Interframe Gap). L ’entité MAC continue d ’écouter le canal pour savoir si une collision à été détecté (CD) . Pas de collision -> compte-rendu positif à la couche supérieur . Collision -> poursuite de la transmission pendant la période de brouillage . Ensuite nouvelle tentative d ’ émission suivant l ’algorithme du BEB . Si nb tentative = 16 -> compte-rendu négatif à la couche supérieur .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 31 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Algorithme du BEB (Binary Exponentiel Backoff) Permet de définir ce que doivent faire les stations après une collision -> départager les stations sans échange de messages . Tirage au sort (0 ou 1) 0 -> recommence à émettre immédiatement 1-> attente de N tranche de canal (Time Slot 51,2 us) avant de recommencer à émettre. N aléatoirement de 1 à 2 Par défaut , l ’espace de tirage est doublé jusqu ’à la 10ième tentative . Au bout de 16 -> échec m
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 32 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Créer la trame Transmission en cours Commencer la transmission Trop de tentatives Brouillage Collision détectée Calcul du délai d ’attente BEB émission OK Émission abandonnée oui non oui Test de la porteuse oui non non Comparaison émission/réception Émission d ’une trame
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 33 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Commencer la réception Fin de réception oui non Réception d ’une trame Trame trop courte oui Collision @ reconnue non Oui @Station,broadcast,multicast Taille correcte Calcul CRC Réception OK Correct Erreur CRC Mauvais Erreur longueur oui non
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 34 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet Ethernet à 100 Mbits/s définit par la norme IEEE 802.3u Utilise CSMA/CD (half duplex) et même format de trame . Ce qui change : La fenêtre de collision est réduite à 5,12 us et le silence inter- trame (IFG InterFrame Gap) à 0,96 us . Le codage 1B/2B -> 4B/5B
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 35 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet Utilise la signalisation 4B/5B (16 symboles parmi 32) 1 paire émission 1 paire réception Utilise la signalisation 4B/5B (16 symboles parmi 32) 1 fibre émission 1 fibre réception Utilise un codage de type 8B/6T (8 bits sur 3 temps d ’horloge) 3 paires transmission 1 paire détection collision
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 36 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet 100BaseTX 100BaseFX 100BaseT4 câble Cat. 5 UTP 62.5/125 u multimode Cat. 3,4 ,5 UTP Nb paires 2 paires 2 fibres 4 paires Connecteur RJ45 ST/SC RJ45 Segment Max 100 m 400 m 100 m Diamètre Max 200 m 400 m 200 m
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 37 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Gigabit ethernet Ethernet à 1000 Mbits/s défini par les normes IEEE 802.3z et 802.3ab Utilise CSMA/CD (half duplex) et même format de trame . Ce qui change (half duplex) : La fenêtre de collision est modifié -> le slot time est étendu à 512 octets . Une extension est ajouté aux paquets < 512 bytes Pb de performances avec les petits paquets
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 38 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Gigabit ethernet
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 39 La sous-couche LLC 802.2 MAC -> Mécanismes pour obtenir une exclusion mutuelle entre les stations qui partagent le même support (bus,anneau) LLC -> Contrôle la transmission de données . Ethernet n ’utilise pas la couche LLC . Le 3ième champ de la partie MAC (type) de la trame IEEE 802.3 sert à coder la longueur utile de l ’information . Ethernet LLC MAC 2 1
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 40 La sous-couche LLC 802.2 3 types de services de transmission LLC type 1 LLC type 2 LLC type 3 Mode datagramme . Pas de fonction de contrôle d ’erreur sur les trames . Aiguille les données vers les différents protocoles de la couche 3 Mode connecté . Fonction d ’aiguillage + contrôle d ’erreur de séquencement des données et du flux . Mode datagramme acquitté (réseaux industriels) . Acquittement datagrammes + réponse automatique .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 41 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC @dest @src Lg < 1518 DATA DSAP SSAP Control Information 8 bits 8 bits 8/16 bits
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 42 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC DSAP (Destination Service Access Point) SSAP (Source Service Access Point) Désigne le ou les protocoles de niveau supérieur auxquels seront fournies les données . Permet de désigner le protocole qui a émis la trame LLC Seuls les 7 bits de poids forts servent à coder le SAP (ex: SAP 0x42 (01000010) -> Gestion du Spanning Tree. Le premier bit sert à coder : Pour SSAP (CR bit) : 0 -> Trame de commande , 1 -> Trame de réponse Pour DSAP (IG bit) : 0 -> SAP unique , 1 -> Groupe de SAP
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 43 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC Champ control Permet de typer les trames . Dans le LLC 2 , permet de mettre en œuvre un contrôle d ’erreur et de séquencement . • Trames de type I (Information 16 bits) : transportent de l ’information en mode connecté (LLC 2) • Trames de type S (Supervision 16 bits) : gestion des trames en mode connecté (LLC2) . • Trames de type U (Unnumbered 8 bits) : gère la connexion (ouverture/fermeture) ou envoient des données en mode datagramme (LLC 1)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 44 Interconnexion des réseaux ethernet Le répéteur • Régénère le signal -> extension du réseau • Fait passer tous les signaux d ’un segment sur l ’autre (erreurs comprises) • Si collision sur un segment , génère le jamming (32 bits) sur les 2 segments • Reforme le préambule (7 octets) si nécessaire • Permet de changer de média (cuivre - fibre)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 45 Interconnexion des réseaux ethernet Le HUB (concentrateur) • Même fonction que le répéteur -> répéteur multiport • Utilisé sur topologie en étoile (Paire torsadée,fibre optique) • Nombreuses interfaces disponibles (ex: 8x10BaseT + 1 AUI + 1 10BaseF …)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 46 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) • Permet de réduire la charge du réseau (interconnexion de 2 réseaux) . • équipement intelligent (mémoire , CPU) Principe : Écoute l ’activité de chaque sous-réseau (promiscuous) , et stocke dans sa mémoire les trames . Après traitement il les retransmet vers le (ou les) sous-réseau(x) adéquat .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 47 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Pont Segment 1 Segment 2 A B D C E F Ex: A envoie une trame à F , le pont la retransmet sur le segment 2 B envoie une trame à C , le pont ignore la trame D envoie une trame à B , le pont la retransmet sur le segment 1
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 48 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Possède donc des fonctions de filtrage sur le trafic . Il construit une table des @MAC (source) en écoutant le trafic sur les sous-réseaux . Le pont agit de la façon suivante à la réception d ’une trame : Destinataire sur le même sous-réseau : trame ignorée Destinataire sur un autre sous-réseau : trame recopiée sur cet autre sous-réseau Destinataire inconnu : trame recopiée sur tous les sous- réseaux Destinataire @ broadcast : trame recopiée sur tous les sous- réseaux
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 49 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Les avantages : • Apprentissage automatique -> pas de configuration , transparent pour les stations . • Diminue la charge totale du réseau en limitant la propagation d ’un message à un sous-réseau. • Augmente la sécurité du réseau en ne faisant pas circuler sur tous le réseau les messages émis par une station (isolement des segments)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 50 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Cas complexe d ’interconnexion de ponts : Boucles • Augmenter la fiabilité (redondance) • équilibrer la charge réseau • Erreur P1 P2 A B R1 R2 Il faut éviter que les trames ne bouclent indéfiniment dans le réseau . Broadcast Storm -> saturation réseau
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 51 Interconnexion des réseaux ethernet Spanning tree L ’interconnexion des sous-réseaux peut-être assimilée à un graphe . Suppression des boucles -> Arbre Si on passe par tous les arcs , on obtient un arbre de recouvrement total (Spanning Tree) La réalisation de l ’arbre couvrant va se faire en désactivant (inhibant) certains ports du ponts . Interconnexion de ponts : Spanning Tree
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 52 Interconnexion des réseaux ethernet Les ponts vont s ’échanger des messages de changement de topologie (@ Multicast MAC) appelé BPDU (Bridge Protocol Data Unit) Ces Messages contiennent entre autre : • Identificateur supposé de la racine par le pont émetteur du message . • Coût de la liaison entre pont et racine supposée (nb ponts à traverser) • Identificateur du pont émetteur • N° port sur lequel le message est émis Interconnexion de ponts : Spanning Tree
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 53 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Un commutateur est choisi comme étant la racine (Root Bridge) -> processus d ’élection + confirmation élu à intervalle régulier . Le spanning tree est construit à partir de cette racine qui permet de n ’avoir qu ’un chemin actif entre 2 ponts . Tous les ponts calculent le chemin le plus court vers la racine . Pour chaque pont , un port devient « root port » s ’il est celui du moindre coût vers le « root bridge » , jamais bloquant car il reçoit tous les BPDU du « root bridge » . Principe
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 54 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Principes Pour chaque segment il y a un « designated bridge » (pont avec le plus court chemin vers le « root bridge ») chargé de transmettre les trames sur chaque segment . Le « root bridge » est toujours « designated bridge » pour le segments qu ’il connecte . Les ports du « designed bridge » connectés au segment choisi sont « designated port » , ils ne sont jamais bloquant (traffics + BPDU) .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 55 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Etats des ports • Blocking : Pas de traffic , reçoit uniquement les BPDU • Listening : Pas de traffic , stop les BPDU reçues • Learning : Pas de traffic , construit sa Forwarding DB (aiguillage des trames) • Forwarding : Traffic + BPDU
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 56 Interconnexion des réseaux ethernet Designated BRIDGE Root port F Interconnexion de ponts : Spanning Tree Designated Port Root port B F F Designated Port Root BRIDGE Designated port Root port F F Designated Port Designated Port B F
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 57 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Encapsulation dans une trame 802.3 : SAP 0x42 @Src : @Mac du pont @ Dest (Multicast) : 01:80:C2:00:00:00 Interconnexion de ponts : Spanning Tree
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 58 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Protocol Identifier : 0 Version : 0 Message Type : 0 si message de configuration , 128 si chgt topologie Flags : 1 octet -> 2 bits utiles TC (Topologie Change) , TCA (Topologie Change Acknoledge) Root ID : Ident racine . 2 octets de priorité + 6 octets ID (@MAC) Root Path Cost : coût du chemin jusqu ’à la racine . Bridge ID : ID pont (même chose que Root ID) Port ID : ID port sur lequel le message a été émis Interconnexion de ponts : Spanning Tree
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 59 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Message Age : temps passé depuis que la racine a envoyé le message de configuration Maximum Age : Indique quand la configuration courante doit être effacée (TTL des BPDU) Hello Time :Fréquence à laquelle un « designated port » envoie des BPDU (2s par défaut) Forward Delay : Indique le temps à attendre avant de passer à un nouvel état sur un changement de topologie . Etat « Listening » à « forwarding » (15 s par défaut ») Interconnexion de ponts : Spanning Tree
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 60 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Même principe de fonctionnement que le pont pour le traitement des trames . Possède autant de ports d ’E/S que de connecteurs : la retransmission des trames est basée sur le principe de la commutation Le switch possède une matrice de commutation permettant de traiter simultanément plusieurs trames Bande passante dédiée pour chaque port Les stations peuvent émettre quand elles le désirent . Elles peuvent aussi émettre et recevoir en même temps (Full Duplex) , donc plus de collision , plus besoin du CSMA/CD sauf cas particulier.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 61 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Émission d ’une trame: Si le port de sortie est libre , la trame est envoyé vers le destinataire Sinon elle est mise en file d ’attente . Le switch va être confronté à des problèmes de gestion de files d ’attente et de congestion -> un serveur + n stations qui émettent des trames vers celui- ci . Une des solutions consiste à allouer plus de bande passante sur certains ports . Une autre technique consiste à envoyer des collisions sur le port émetteur .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 62 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Le switch doit s ’adapter aux équipements interconnectés sur ses ports de sortie (ce ne sont pas forcément des stations en Full Duplex) . Exemple : Interconnexion d ’un Hub -> support partagé (collisions) Dans ce cas pour gagner l ’accès au support , le commutateur doit dérouler l ’algorithme du CSMA/CD+BEB sur ce port de sortie.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 63 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation • « À la volée » , « on the fly » ou « cut through » Lecture de la trame jusque l ’@ du destinataire puis commutation sur le port de sortie adéquat. Avantage : temps de latence très faible , indépendant de la longueur de la trame . Inconvénient : retransmission des erreurs (CRC , Trame en collision -> début OK mais reste brouillé)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 64 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation • « Store & Forward » Mémorisation de la trame en entier pour traitement puis commutation sur le port de sortie adéquat si correcte . Avantage : Traitement des erreurs (CRC, longueur,...).Possibilité de fonctionnalités avancé : VLAN , gestion de priorité ... Inconvénient : Plus lent que « on the fly » . Temps de latence fonction de la longueur de la trame .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 65 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation Quelques variantes • « Fragment-free » : équivalent à « cut through » mais enlève les trames trop courtes (runt) • « adaptive » : démarrage en « cut through » puis passe en « store & forward » à partir d ’un certain taux d ’erreurs (et vice-versa) . Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS Cut through Fragment free (64ième octect) Store & Forward
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 66 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Les techniques de commutation permettent plus de flexibilité quant à la gestion des trames et donc de mettre en oeuvre le concept de réseaux virtuels -> VLAN (Virtual Lan) : Réseau logique : segmentation virtuelle , communautés d ’utilisateurs Limite les domaines de broadcast L ’interconnexion entre VLAN ne peut se faire qu ’au niveau 3 de la couche OSI : plus de sécurité Gestion dynamique de la mobilité géographique
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 67 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs sw1 sw2 sw3 Bâtiment 1 Bâtiment 2 Bâtiment 3 VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 Trunk Trunk
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 68 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Les VLAN sont définis par la norme 802.1q qui consiste à « marquer » les trames 802.3 en y associant une étiquette . La norme 802.1q est également construite sur la norme 802.1p qui introduit la notion de priorité donc de qualité de service . Cette étiquette peut être implicite : pas d ’ajout de champ dans la trame -> l ’appartenance au VLAN est basée sur l ’association (@MAC,@IP). Ou explicite : 2 octets sont insérés dans la trame après l@ Mac src
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 69 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Marquage de la trame 802.3 (insertion de 2 octects) Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS User Priority CFI Vlan IDentifier 3 bits 12 bits 1 bit 8 niveaux de priorité 4096 identificateurs
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 70 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Il existe plusieurs niveaux de VLAN : • Niveau 1 : VLAN par port (Port-Based VLAN) • Niveau 2 : VLAN par @MAC (Mac Address-Based VLAN) • Niveau 3 : VLAN par @ de sous-réseau protocolaire (Network Address-Based VLAN)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 71 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 72 WLAN - Introduction Un réseau local sans fil WLAN (Wireless LAN) permet de remplacer une ou plusieurs liaisons matérielles de transmission de données par ondes radio-électriques. Il est aussi appelé Réseau Local Radioélectrique (RLR) Pour les utiliser , plusieurs problèmes sont à prendre en considération : • Le choix des fréquences utilisées • La puissance d ’émission • La bande passante envisagée • Le partage de la liaison par plusieurs équipements • Interférences éventuelles • La réglementation
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 73 WLAN - Introduction Plusieurs standards ont vu le jour : • IEEE 802.11,802.11a,802.11b : WLAN • IEEE 802.15 : Working Group for Wireless Personnal Area Networks • IEEE 802.16 : Working Group on Broadband Wireless Access Standards • ETSI : HiperLAN (HIgh PERformance Radio LAN) 1,2,3,4 La tendance actuelle est à l ’étude de l ’interopérabilité entre ces réseaux comme IEEE 802.15 qui sera l ’aboutissement de la convergence entre IEEE et Bluetooth (PAN).
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 74 WLAN - Cadre légal français L ’utilisation des fréquences radioélectriques en ce qui concerne les RLAN est définie par l ’ART (autorité de régulation des télécommunications) . Voir les dossiers sur http://www.art-telecom.fr/ Actuellement les RLAN utilisent la bande des 2,4 GHz , également utilisée par les militaires … . La bande de fréquences harmonisée en Europe pour les RLAN est 2400- 2483,5 MHz et 5150-5350 MHz Depuis le 25 juillet 2003 2 éléments nouveaux font évoluer le régime d ’autorisation des RLAN : - L ’assouplissement des conditions techniques de la bande des 2,4 GHz par le ministère de la défense . - L ’entrée en vigueur des nouvelles directives européennes
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 75 WLAN - Cadre légal français Métropole Guadeloupe, Martinique, St Pierre et Miquelon, Mayotte Idem Pour Réunion et Guyane sauf extérieur impossible de 2400 à 2420
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 76 WLAN - Cadre légal français DFS : Dynamic Frequency Solution , TPC : Transmit Power Control . -> Conformité avec les normes européennes
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 77 WLAN - Technologies
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 78 WLAN -Technologies
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 79 Topologie IEEE 802.11 2 Niveaux : • Niveau BSS (Basic Service Set) Plus petite entité au niveau topologique. Service rendu sur une petite zone de couverture dans laquelle toutes les machines peuvent dialoguer entre-elles directement ou par l ’intermédiaire d ’un point d ’accès (Access Point). Cette zone s ’étend sur un rayon de 30 mètres autour de l ’AP.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 80 Topologie IEEE 802.11 2 Niveaux : • Niveau ESS ( Extended Service Set) Permet d ’interconnecter de façon transparente (au niveau de la couche LLC) plusieurs BSS . Un ESS est vu par les couches supérieures de l ’ISO comme un unique réseau 802. Le standard définit également le concept de portail (Distributed System) qui permet d’interconnecter un réseau 802.11 (Inter BSS) et un réseau local 802. Le DS est une description abstraite qui peut être vu comme un pont de translation.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 81 Topologie IEEE 802.11
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 82 Topologie IEEE 802.11
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 83 Architecture IEEE 802.11 On retrouve la couche physique (adaptation au support physique) et la couche liaison de données (permet le multiplexage de plusieurs type de couches réseaux et gère l ’accès au support de transmission) Le CCA (Clear Channel Assessment) est important pour les RLAN , la difficulté étant de savoir quand émettre tout en s ’assurant que ce que l ’on émis a bien été reçu. La couche physique informe la sous- couche MAC si le support est libre ou non. La sous-couche MAC décide s ’il doit y avoir transmission.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 84 Architecture IEEE 802.11 Couche Physique 2 sous-couches • PMD (Physical Medium Dependant) qui dépend du type de transmission • PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) pour rendre indépendant la couche physique du medium de transmission
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 85 Architecture IEEE 802.11 Couche Physique 3 sous-couches PMD • Infrarouge à 900 nm (vue directe entre émetteur-récepteur) • Radio par étalement de spectre par sauts de fréquences lent (slow FHSS - Frequency Hopping Spectrum Spreading) Débits 1 ou 2Mb/s • Radio par étalement de spectre par séquence (DSSS - Direct Sequence Spectrum Spreading) Débit 1,2,5.5 ou 11 Mb/s Pour FHSS et DSSS utilisation d ’antennes isotropes , ne nécessite pas une vue directe entre l ’émetteur et le récepteur
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 86 Méthode d ’accès IEEE 802.11 CSMA/CA On reprend la technique du CSMA du 802.3 , mais en ce qui concerne la gestion des collisions on utilise la technique du Collision Advoidance (prévention des collisions) et le principe d ’accusé de réception (Positif Acknowledge) . Le problème avec les RLAN est qu ’il n ’est pas possible de savoir s ’il y a eu collision par soi-même (une station dialoguant avec le point d ’accès peut ne pas être entendue par d ’autres stations situés à l ’opposé du BSS) , ni de savoir ce que le point d ’accès a reçu. Le CSMA/CD n ’est pas possible dans ce cas , le but étant d ’éviter d ’avoir trop de collisions tout en s ’assurant que les données ont bien été reçues à chaque transmission de trames. Le support étant partagé , il y aura inévitablement des collisions .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 87 Méthode d ’accès IEEE 802.11 CSMA/CA Une station voulant émettre écoute le support : si occupé , la transmission est différée , on attend qu ’il se libère . Au lieu d ’émettre tout de suite après , on attend pendant une certaine durée, tout en continuant à sonder le support. S ’il reste libre pendant une durée spécifique (DIFS -> Distributed Inter Frame Space) , la station émet -> méthode DCF (Distributed Coordination Function) La station réceptrice vérifie le CRC en renvoie un ACK . La réception du ACK indique à l ’émetteur qu ’aucune collision n ’a eu lieu , sinon l ’émetteur retransmet le fragment jusqu ’à ce qu ’il obtienne un ACK ou abandonne au bout d ’un certain nombre de retransmissions.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 88 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Virtual Carrier Sense Pour réduire la probabilité d ’avoir 2 stations en collision , le standard définit le mécanisme de Virtual Carrier Sense (porteuse virtuelle) . Cela permet en quelque sorte de réserver le support. Une station voulant émettre transmet d ’abord un petit paquet RTS (Request To Send) qui donnera la source,destination et durée de transaction. La station destination répond (si le support est libre) avec un paquet de contrôle de réponse appelé CTS (Clear To Send) avec les mêmes infos sur la durée . Toutes les stations recevant soit le RTS soit le CTS déclencheront leur indicateur de Virtual Carrier Sense (appelé Network Allocation Vector) pour une certaine durée qui sera utilisée pour l ’écoute du support .
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 89 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Fragmentation et réassemblage Dans un environnement RLAN , les trames doivent être plus petites (ethernet 802.3 trames 1518 octects) pour les raisons suivantes : • Le taux d ’erreur/bit est plus important sur une liaison radio -> la probabilité de corruption d ’une trame augmente avec sa taille • Dans le cas d ’une trame corrompue (collision ou bruit) , plus la trame est petite moins le débit engendré par sa retransmission est important • Dans un système à saut de fréquence , le support est interrompu périodiquement pour ce changement donc plus la trame est petite, plus le risque que la retransmission soit interrompue est faible.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 90 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Fragmentation et réassemblage Il n ’est pas nécessaire de créer un nouveau protocole LAN incapable de traiter les trames ethernet de 1518 octets , d ’où la mise en oeuvre d ’un mécanisme de fragmentation et réassemblage . Le mécanisme est un simple algorithme d ’envoie et d ’attente de résultat. La station émettrice n ’est pas autorisée à transmettre un nouveau fragment tant que : • elle n ’a pas reçu un ACK du fragment • le fragment a été retransmis trop souvent (abandon de la transmission de la trame)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 91 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Inter Frame Space 4 types d ’espace inter-trame (IFS) : • SIFS (Short IFS) : sépare les transmissions appartenant au même dialogue (ACK ou CTS) -> 28 us • PIFS (Point coordination IFS) : utilisé par le point d ’accès pour gagner l ’accès au support avant n ’importe quelle autre station -> 78 us (Slot Time + SIFS) . • DIFS (Distribute IFS) : utilisé par une station voulant commencer une nouvelle transmission . Temps que le support doit rester libre avant de pouvoir mettre une nouvelle trame (donnée ou RTS) -> 128 us • EIFS (Extended IFS) : temps qu ’il faut attendre après la découverte d ’une erreur de transmission (absence de ACK ou mauvais CRC) -> 1ms
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 92 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Algorithme de Backoff Exponentiel Même technique que dans le 802.3 . Chaque station doit attendre un certain nombre de time slot avant de pouvoir émettre à nouveau (tirage aléatoire du nombre qui augmente de façon exponentielle) . En 802.11 l ’algorithme du Backoff est exécuter : • Quand le support est occupé avant la première transmission • Après chaque retransmission • Après une transmission réussie Le Backoff n ’est pas exécuté quand le support a été libre pour un temps supérieur au DIFS pour une nouvelle transmission.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 93 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Accés au support
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 94 Fonctionnement IEEE 802.11 Accès BSS Quand une station veut accéder à un BSS (cellule) , elle a besoin d ’information de synchronisation de la part du point accès ou des autres stations . 2 moyens d ’obtenir les informations : • écoute passive : la station attend de recevoir une trame balise (beacon frame contenant les infos de synchronisation) qui est envoyée périodiquement par le point d ’accès. • écoute active : La station essaie de trouver un point d ’accès en transmettant une trame de demande de sondage (Probe Request Frame) et attend la réponse du point d ’accès . La méthode peut être choisie en fonction des performances ou de la consommation d ’energie
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 95 Fonctionnement IEEE 802.11 Authentification Une fois le point d ’accès trouvé et l ’accès BSS initié , un processus d ’authentification va permettre à la station et au point d ’accès de valider les droits d ’accès . Association Si l ’authentification réussie , un processus d ’association échange des informations sur les différentes cellules et stations et les points d ’accès enregistre la position actuelle de la station . À partir de là , la station peut commencer à émettre et recevoir des données.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 96 Fonctionnement IEEE 802.11 Roaming Concerne le mouvement d ’une cellule vers une autre sans fermer la connexion (similaire au « handover » des téléphones portables) : La transition d ’une cellule à une autre doit se faire entre 2 transmissions de trames (contrairement à la téléphonie) , sinon cela peut poser des problèmes de performance à cause de la retransmission des trames par les couches supérieures Synchronisation Les stations synchronisent leur horloge avec celle du point d ’accès grâce aux trames balises émises périodiquement qui contiennent la valeur de l ’horloge . Les stations réceptrices vérifient la valeur de leur horloge et la corrige pour rester synchronisées. Ce mécanisme évite les dérives d ’horloge qu ’il pourrait y avoir au bout de quelques heures de fonctionnement.
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 97 Trames IEEE 802.11 Format Préambule En-tête PLCP Données MAC CRC Préambule Synch : séquence de 80 bits alternant 0 1 , utilisée par le circuit physique pour sélectionner l ’antenne (si plusieurs) et corriger l ’offset de fréquence et de synchronisation. SFD : suite de 16 bits 0000110010111101 (début de trame) En-tête PLCP Contient des informations logiques utilisées par la couche physique pour décoder la trame : Longueur du mot : nb octets que contient la trame (détecter la fin) Champ de détection d ’erreur CRC 16 bits
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 98 Trames IEEE 802.11 Format Données MAC (octets) Ctrl Trames Durée/ID Adr1 Adr2 Ctrl séq DATA CRC 2 2 6 6 2 4 Adr3 6 Adr4 6 0-2312 En-tête MAC Contrôle de trame (Bits) Version Type More Frag 2 2 4 1 1 From DS 1 Retry 1 Sous-Type To DS Pwr Mgt More data WEP Order 1 1 1 1
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 99 Trames IEEE 802.11 Format Contrôle de trame Version : évolution futur du 802.11 (0 version courante) Type et sous-type : 6 bits pour les types (Gestion,Contrôle,Données) et sous types (requête d ’association,réponse,balise,auth,RTS,CTS,ACK,…) To DS : 1->trame adressée au PA qui doit faire suivre au DS, 0 sinon. From DS : 1 quand la trame vient du DS. More fragment : 1 si d ’autres fragments qui suivent celui en cours Retry : retransmission du fragment précédent . Power Mgt : indique que la station sera en mode gestion d ’énergie après la transmission de la trame (mode active/passive)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 100 Trames IEEE 802.11 Format Contrôle de trame More Data : utilisé par le PA pour indiquer que d ’autres trames sont stockées pour cette station (gestion d ’énergie) . WEP : indique que la trame est chiffrée suivant l ’algorithme WEP Order : Indique que la trame est envoyée en utilisant la classe de service strictement ordonné . Duree/ID Dépend du type de trame Si type polling (mode économie d ’énergie) -> ID station Autres -> valeur de durée utilisée pour le calcul du NAV
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 101 Trames IEEE 802.11 Format Champs adresses Jusqu ’à 4 adresses (selon ToDS et FromDS) Adr1 : adresse destination . Si ToDS=1 -> Adr PA , sinon Adr Station Adr2 : adresse source . Si FromDS =1 -> Adr PA , sinon Adr Station Adr3 : Si FromDS=1 -> adresse émetteur originel , Si TODS=1 -> Adr destination Adr4 : Trame PA à PA (ToDS=1,FromDS=1) , il faut adr émetteur originel+adr destinataire
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 102 Evolution IEEE 802.11 La plus utilisée sous le nom de Wi-Fi (Wireless-Fidelity) Débit théorique de 1, 2, 5.5 Mbps et 11Mbps CSMA/CA Fréquence 2,400 à 2,483.5 MHz Portée (11MHz) 100 mètre extérieur , 50 intérieur . IEEE 802.11b IEEE 802.11g Fréquence bande des 2,4 GHz Débit théorique jusque 54 Mbps Reste compatible 802.11b
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 103 Evolution IEEE 802.11 IEEE 802.11b
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 104 Evolution IEEE 802.11 Fréquence 5,150 à 5,825 MHz (5.350 MHz en France) Débit théorique de 6, 9, 12 , 18, 24, 26, 48 et 54 Mbps 8 canaux disjoints (densité d ’utilisateurs plus élevée) CSMA/CA Portée 802.11b .... IEEE 802.11a (WiFi 5)
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 105 Evolution IEEE 802.11 802.11e : QoS pour les applications multimédia . 802.11f : IAAP (Inter Access Point Protocol) Permettre l ’utilisation d ’infrastructures multi-vendeurs et éviter les normes propriétaires. 802.11h : Adoption des technologies DFS et TPC pour une conformité avec les normes européennes (5 GHz). 802.11i : Travaux sur la sécurité des transmissions sur les bandes de fréquence 2,4 GHz et 5 GHz. Amélioration de l’algorithme WEP 802.11j : Convergence des standards américain 802.11 et européen Hiperlan, tous deux fonctionnant sur la bande de fréquence des 5 GHz IEEE 802.11 Les normes dérivées
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 106 Autres normes ... Norme ETSI (European Telecommunications Standards Institute) Reste à l ’état de norme Fréquence bande des 5 GHz Débit 20 à 25 Mbps Méthode d ’accès TDMA Rayon d ’action semblable au 802.11b (30 à 100m) Hyperlan type 1
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 107 Autres normes ... Système de modulation et de codage proche du 802.11a (802.11h devrait être un compromis 802.11a et Hyperlan2) Fréquence bande des 5 GHz Débit jusque 54 Mbps Méthode d ’accès TDMA/TDD Rayon d ’action semblable au 802.11b (30 à 100m) Hyperlan type 2
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 108 Autres normes ... Bluetooth , HomeRF , DECT plutôt usage personnel ou domestique Mixte, voix et données 1,88-1,90 GHz 2 Mbps 50 m DECT Réseaux d'entreprises, données 2,4 GHz 11 Mbps 100 m Wi-Fi Réseaux personnels, voix et données 2,4 GHz 1,6 Mbps 50 m HomeRF Appareils mobiles, voix et données 2,4 GHz 1 Mbps 10 m Bluetooth Application Fréquence Débit Portée Norme
http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 109 Encombrement du spectre

Contenu connexe

PDF
Cours Unix Emsi 2023 2024.pdf
parADNANEELBOUAAMRI
 
PPTX
Architecture des ordinateurs : memoires
parAbdoulaye Dieng
 
PDF
Chapitre ii mémoires
parSana Aroussi
 
PDF
Expose dns
parLaouali Ibrahim bassirou Been Makao
 
PPT
gestion de processus
parMoodyBop
 
PPTX
Réseaux mobiles
parHibatallah Aouadni
 
PDF
Systèmes d'Exploitation - chp3-gestion mémoire
parLilia Sfaxi
 
PDF
Merise 60 affaires classées
paroussama ben rejeb
 
Cours Unix Emsi 2023 2024.pdf
parADNANEELBOUAAMRI
 
Architecture des ordinateurs : memoires
parAbdoulaye Dieng
 
Chapitre ii mémoires
parSana Aroussi
 
Expose dns
parLaouali Ibrahim bassirou Been Makao
 
gestion de processus
parMoodyBop
 
Réseaux mobiles
parHibatallah Aouadni
 
Systèmes d'Exploitation - chp3-gestion mémoire
parLilia Sfaxi
 
Merise 60 affaires classées
paroussama ben rejeb
 

Tendances

PPTX
Base de données distribuée
parkamar MEDDAH
 
PPTX
Perceptron monocouche en français
parHakim Nasaoui
 
PDF
PFE Master.pdf
parSALOUALAGNAOUI1
 
DOCX
Rapport-du-projet CNN.docx
parkhalil Ismail
 
PDF
Systèmes d'Exploitation - chp6-synchronisation
parLilia Sfaxi
 
PPSX
Igl cours 3 - introduction à uml
parMohammed Amine Mostefai
 
PDF
Systèmes d'Exploitation - chp2-gestion des processus
parLilia Sfaxi
 
PDF
Cours_RéseauxTéléphoniquesRéseauxLocauxRadio_Chap1.pdf
parSalmaElAgal
 
PPTX
Bio-informatique et applications
parSara SI-MOUSSI
 
PPSX
Fondamentaux java
parInes Ouaz
 
PDF
Tp1 - Initiation à Java-Eclipse
parLilia Sfaxi
 
PPTX
Sécuriter informatiques
parAmadou Dary diallo
 
PPTX
La sécurité informatique
parSaber Ferjani
 
PPT
Programmation sur GPU avec CUDA
parIn Fine
 
PPTX
Présentation PowerPoint.pptx
parradiagana1
 
PPTX
Architecture ordinateur-echange-de-donnees
parAbdoulaye Dieng
 
PDF
2009 2010-l3-reseau-td2-adressage-routage ip-corrige
parAbabacar Faye
 
PPTX
Création et application d'un script d'ouverture de session
parMehdi HAMMADI
 
PDF
Nagios
parAssil Fradi
 
PDF
MQTT avec Mosquitto et Paho - DevFest Brest 2019
parLaurent Guérin
 
Base de données distribuée
parkamar MEDDAH
 
Perceptron monocouche en français
parHakim Nasaoui
 
PFE Master.pdf
parSALOUALAGNAOUI1
 
Rapport-du-projet CNN.docx
parkhalil Ismail
 
Systèmes d'Exploitation - chp6-synchronisation
parLilia Sfaxi
 
Igl cours 3 - introduction à uml
parMohammed Amine Mostefai
 
Systèmes d'Exploitation - chp2-gestion des processus
parLilia Sfaxi
 
Cours_RéseauxTéléphoniquesRéseauxLocauxRadio_Chap1.pdf
parSalmaElAgal
 
Bio-informatique et applications
parSara SI-MOUSSI
 
Fondamentaux java
parInes Ouaz
 
Tp1 - Initiation à Java-Eclipse
parLilia Sfaxi
 
Sécuriter informatiques
parAmadou Dary diallo
 
La sécurité informatique
parSaber Ferjani
 
Programmation sur GPU avec CUDA
parIn Fine
 
Présentation PowerPoint.pptx
parradiagana1
 
Architecture ordinateur-echange-de-donnees
parAbdoulaye Dieng
 
2009 2010-l3-reseau-td2-adressage-routage ip-corrige
parAbabacar Faye
 
Création et application d'un script d'ouverture de session
parMehdi HAMMADI
 
Nagios
parAssil Fradi
 
MQTT avec Mosquitto et Paho - DevFest Brest 2019
parLaurent Guérin
 

Similaire à ethernet.ppt

PDF
COMMUTATION AVANCEE 01 premiere partie de commutation avancée
parAhmatAliGeudey
 
PDF
COMMUTATION AVANCEE 01 première partie de commutation avancée
parAhmatAliGeudey
 
PPTX
Chapitre 4 - Réseaux Ethernet
parTarik Zakaria Benmerar
 
PDF
Chapitre reseau de 1annee informatique chap.1.pdf
parNouhaFerjani1
 
PPTX
Chap2-Ethernet.pptx
parbochramiinfo
 
PDF
Cours1reseauciscobmmmmmmmmmmmmmmmcisci.pdf
parhatimlebbar3
 
PDF
Normes IEEE
parInes Kechiche
 
PDF
Introduction aux réseaux informatiques - MAC Ethernet
parangelo119154
 
PPTX
reseaux-informatiques- topologie reseau.pptx
parArabicRevolution
 
PPTX
reseaux-informatiques.administration réseau.pptx
parsteevemrsharp
 
PPSX
Généralités sur les réseaux et Topologies
parBennouar Abdelfettah
 
PDF
Introduction aux réseaux locaux
parInes Kechiche
 
PDF
Cours_des_réseaux_Informatiques_(2010-2011).pdf
parsallemghouil1
 
PDF
Cours reseaux lan
parsarah Benmerzouk
 
PPTX
Projet reseaux
parWajdi Ben Helal
 
PDF
Normeset cablage
parMohamed El Amine Bou
 
PPTX
Chapitre 4 - couche liaison
parTarik Zakaria Benmerar
 
PDF
Prez Administration Réseau 1 (ICDN 1).pdf
parLeandre Cof's Yeboue
 
PDF
Lecours
parRiadh Briki
 
PPT
Synthèse des Réseaux
parPaulin CHOUDJA
 
COMMUTATION AVANCEE 01 premiere partie de commutation avancée
parAhmatAliGeudey
 
COMMUTATION AVANCEE 01 première partie de commutation avancée
parAhmatAliGeudey
 
Chapitre 4 - Réseaux Ethernet
parTarik Zakaria Benmerar
 
Chapitre reseau de 1annee informatique chap.1.pdf
parNouhaFerjani1
 
Chap2-Ethernet.pptx
parbochramiinfo
 
Cours1reseauciscobmmmmmmmmmmmmmmmcisci.pdf
parhatimlebbar3
 
Normes IEEE
parInes Kechiche
 
Introduction aux réseaux informatiques - MAC Ethernet
parangelo119154
 
reseaux-informatiques- topologie reseau.pptx
parArabicRevolution
 
reseaux-informatiques.administration réseau.pptx
parsteevemrsharp
 
Généralités sur les réseaux et Topologies
parBennouar Abdelfettah
 
Introduction aux réseaux locaux
parInes Kechiche
 
Cours_des_réseaux_Informatiques_(2010-2011).pdf
parsallemghouil1
 
Cours reseaux lan
parsarah Benmerzouk
 
Projet reseaux
parWajdi Ben Helal
 
Normeset cablage
parMohamed El Amine Bou
 
Chapitre 4 - couche liaison
parTarik Zakaria Benmerar
 
Prez Administration Réseau 1 (ICDN 1).pdf
parLeandre Cof's Yeboue
 
Lecours
parRiadh Briki
 
Synthèse des Réseaux
parPaulin CHOUDJA
 

Plus de dhaouadihazem

PDF
Diapo_EquationNonLineaire_semaine26.04.pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
Chap3_IntegrationNumérique_ENICARTHAGE_part1.pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
4._Directives_Angular_Web_Avancé.pdf.pdf
pardhaouadihazem
 
PPT
cryptographie_sécurité_informatique__.ppt
pardhaouadihazem
 
PDF
Access Control List et Filtrage Cisco.pdf
pardhaouadihazem
 
PPT
Conception des algorithmes en utilisant des techniques de parallélismes.ppt
pardhaouadihazem
 
PDF
chap3-techniques-statiques_Test_logiciels.pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
chap4_Techniques_de_Conception_des_tests.pdf
pardhaouadihazem
 
PPTX
Cours_Computer_Vision_ENICarthage_Nov22.pptx
pardhaouadihazem
 
PDF
chap 4 Régles ergonomiques dans les IHMs (partie 1).pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
Introduction_STR_et_taches_Abir_FST_.pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
ordonnancement_temps_reel_cours-français.pdf
pardhaouadihazem
 
PPTX
Arch_Ord_IF4_Partie1_2020_visio_FST.pptx
pardhaouadihazem
 
PPTX
Chapitre4_Modèle_Checking_Vérification_formelle.pptx
pardhaouadihazem
 
PDF
ExamSessionPrincipale2014SE_ENICARTHAGE.pdf
pardhaouadihazem
 
PDF
TP4Java.pdf
pardhaouadihazem
 
Diapo_EquationNonLineaire_semaine26.04.pdf
pardhaouadihazem
 
Chap3_IntegrationNumérique_ENICARTHAGE_part1.pdf
pardhaouadihazem
 
4._Directives_Angular_Web_Avancé.pdf.pdf
pardhaouadihazem
 
cryptographie_sécurité_informatique__.ppt
pardhaouadihazem
 
Access Control List et Filtrage Cisco.pdf
pardhaouadihazem
 
Conception des algorithmes en utilisant des techniques de parallélismes.ppt
pardhaouadihazem
 
chap3-techniques-statiques_Test_logiciels.pdf
pardhaouadihazem
 
chap4_Techniques_de_Conception_des_tests.pdf
pardhaouadihazem
 
Cours_Computer_Vision_ENICarthage_Nov22.pptx
pardhaouadihazem
 
chap 4 Régles ergonomiques dans les IHMs (partie 1).pdf
pardhaouadihazem
 
Introduction_STR_et_taches_Abir_FST_.pdf
pardhaouadihazem
 
ordonnancement_temps_reel_cours-français.pdf
pardhaouadihazem
 
Arch_Ord_IF4_Partie1_2020_visio_FST.pptx
pardhaouadihazem
 
Chapitre4_Modèle_Checking_Vérification_formelle.pptx
pardhaouadihazem
 
ExamSessionPrincipale2014SE_ENICARTHAGE.pdf
pardhaouadihazem
 
TP4Java.pdf
pardhaouadihazem
 

Dernier

PDF
cours EIE 2020.pdf presentation environement
parhafssabenmachi
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Ile-de-France Yonne 2025 Désherbage.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 Azote.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 désherbage dicots.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Centre - Val de Loire 2025 Desherbage.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Somme/OIie 2026 protection fongicide.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Support de cours systèmes embarqués.pptx
parbensaidyosr898
 
PDF
1-Définition des structures de chaussées.pdf
parELOUAFYABDERRAHIM
 
PPTX
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 implantation.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PDF
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 graminées.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
PPTX
Le cours est inspirée du livre ‘clean agile’ de Robert C. Martin, un des fond...
parbatanga1
 
PDF
Optimisation de la gestion de stocks et de la planification des approvisionne...
parYounes Nokri
 
cours EIE 2020.pdf presentation environement
parhafssabenmachi
 
Présentation du comité technique ITB Ile-de-France Yonne 2025 Désherbage.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 Azote.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 désherbage dicots.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Présentation du comité technique ITB Centre - Val de Loire 2025 Desherbage.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Présentation du comité technique ITB Somme/OIie 2026 protection fongicide.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Support de cours systèmes embarqués.pptx
parbensaidyosr898
 
1-Définition des structures de chaussées.pdf
parELOUAFYABDERRAHIM
 
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 implantation.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Présentation du comité technique ITB Somme/Oise 2026 graminées.pptx
parInstitut Technique de la Betterave
 
Le cours est inspirée du livre ‘clean agile’ de Robert C. Martin, un des fond...
parbatanga1
 
Optimisation de la gestion de stocks et de la planification des approvisionne...
parYounes Nokri
 

ethernet.ppt

  • 1.
    http://www.isrinfo.fr - TI31 09/11/2023 ISET MAHDIA September 2010 Tronc commun 3ème semestre - Les Réseaux Locaux - Les réseaux locaux Normalisation IEEE (Modèle,adressage,câblage) Les protocoles Ethernet et IEEE 802.3 (Accès au support ,hauts débits) La sous-couche LLC 802.2 Interconnexion des réseaux Ethernet (Matériels,Commutation,Vlans) Réseaux Locaux sans fil (802.11)
  • 2.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20232 Normalisation IEEE  Le comité IEEE 802  Normalisation des réseaux locaux en reprenant les couches 1 et 2 du modèle OSI  Développer un standard permettant la transmission de trames d ’information entre 2 systèmes informatiques à travers un support partagé quelque soit leur architecture.
  • 3.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20233 Normalisation IEEE Comité IEEE 802 - Contraintes au niveaux des réseaux locaux • Supporter au moins 200 stations •Couverture d ’au moins 2 km • Débit entre 1Mb/s et 10 Mb/s • Adressage individuel ou en groupe des stations • Conformité au modèle OSI • Contrôle d ’accès au support (équité,une seule station émet à la fois,gestion de priorité,…) • Détection et récupération d ’erreurs • Compatibilité entre les différents constructeurs
  • 4.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20234 Normalisation IEEE Modèle IEEE 802 1 2 802.1 Higher layer interfaces Gestion d ’adresses Architecture 802.2 Logical Link Control 802.10 Secure Data Network 802.3 CSMA/ CD 802.5 Anneau à jeton 802.6 MAN 802.11 Sans fils 802.12 100 Mbits/s Media Access Control
  • 5.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20235 Normalisation IEEE Les Standards IEEE 802  802.1  802.2  802.3  802.11 Architecture générale , format des adresses,technique d ’interconnexion Sous-couche LLC (logical Link Control) pour gérer le transfert des données Accès au support CSMA/CD Ethernet Sans fil
  • 6.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20236 Normalisation IEEE L ’adressage IEEE 802.1 I/G U/L 46 Bits U=0 @ Universelle (équipement constructeur) L=1 @ Locale I=0 @ Individuelle (station) G=1 @ Groupe (diffusion) 48 bits (6 octets) pour les réseaux interconnectés sinon 16 bits Format général d ’une adresse MAC
  • 7.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20237 Normalisation IEEE Une adresse MAC universelle est divisée en 2 parties : • Les 3 premiers octets identifient le constructeur (Voir ftp://ftp.isi.edu /in- notes/iana/assignements et rfc1700) • Les 3 suivants le numéro de série dans la production du vendeur Une adresse MAC universelle désigne de manière unique une station dans le monde. 3 premiers octets Vendeur 00 :00 :0C CISCO 08 :00 :09 HP 08 :00 :20 SUN 08 :00 :5A IBM Le premier bit de l ’octet transmit sur le réseau est celui de poids faible . Donc pour 0x08 (0000 1000) on transmet 0001000 . C ’est important pour le Multicast (slide suivant) : 0x01 -> 1000 000 .
  • 8.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20238 Normalisation IEEE Adresses MAC spécifiques • Adresses de broadcast • Adresses Multicast @ diffusion généralisée , reconnue par toutes les stations . Tous les bits sont à 1 -> FF:FF:FF:FF:FF:FF . Toutes les stations connectées au réseau lisent la trame . La couche MAC transmet la trame aux couches supérieures (Pb performances) . @ diffusion restreinte , désigne un groupe de stations . 1er bit transmit à 1 (1er octet d ’@ impair) . Ex: 09:00:2B:00:00:0F protocole LAT de DEC (Voir RFC-1700 et 1112). Si la station ne fait pas partie du groupe , le composant MAC laisse passer la trame sans la transmettre aux couches supérieures .
  • 9.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/20239 Ethernet et 802.3 • Début des années1980 : Standard Ethernet 10 Mb/s version 1.0 par Digital-Intel-Xerox (DIX) . • 1982 : Version 2.0 de DIX -> Ethernet II . • 1983 : Ethernet est adopté comme standard par l ’IEEE et l ’ANSI : IEEE 802.3 « Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specification » Attention : ce n ’est pas exactement la version II de DIX qui fut approuvé par l ’IEEE : Même méthode d ’accés au support CSMA/CD Traitement par les couches hautes différent
  • 10.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202310 Ethernet et 802.3 La proposition IEEE 802.3 décrit un réseau local bande de base 10Mbit/s utilisant une méthode d ’accès de type CSMA/CD . On y définit : • Les caractéristiques mécaniques et électriques du raccordement d ’un équipement au support de communication . • La gestion logique des trames • Le contrôle de l ’accès au support de communication Plusieurs normes ISO 8802.3 ont été définies en fonction du support physique et du débit . Le mode de transmission étant la bande de base , on retrouve les appellations suivantes : (d) Base (s) 10 100 1000 T Tiswted pair F Fibre optique 2 Câble coaxial (200 m) 5 Câble coaxial (500 m)
  • 11.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202311 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial Topologie en bus Un conducteur central (âme) entouré d ’une gaine isolante Un conducteur externe concentrique (tresse)
  • 12.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202312 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial 10Base5 : 75 ohms , « gros (thick) ethernet » , câble jaune , 10Mbits/s Rép Rép Rép Rép 2500 m MAX 500 m MAX Segment 500 m Max sans répéteur 2500 m Max entre 2 stations 100 transceivers Max par segment Transceiver Câble Transceiver/Station 50 Max Connecteur AUI (Attachement Unit Interface)
  • 13.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202313 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble coaxial 10Base2 : 50 ohms , « ethernet fin (thin) cheapernet » ,10Mbits/s Segment 185 m Max sans répéteur 30 Stations Max par segment 4 répéteurs Max . 0,5 m Mini Connecteur BNC en T
  • 14.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202314 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • Câble paire de fils de cuivre torsadée (Twisted pair) Topologie en étoile Equip. Actif Equip. Actif
  • 15.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202315 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée , différentes technologies : 3 grandes familles • 100 ohms ATT : EIA/TIA-568A(B) -> US , IEC/ISO 11801 (Europe) • Catégorie 3 , bande passante 16 MHz • Catégorie 4 , bande passante 20 MHz • Catégorie 5 , bande passante 100 MHz  UTP (Unshielded Twisted Pair) paires torsadées non blindées non écrantées  FTP (Foiled Twisted Pair) paires torsadées écrantées . Une feuille d ’aluminium entoure les paires torsadées ce qui permet de réduire les perturbations et rayonnements électromagnétiques. • 150 ohms IBM (STP Shielded Twisted Pair) • 120 ohms France Télécom
  • 16.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202316 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Connectique : prise RJ45
  • 17.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202317 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée
  • 18.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202318 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Convention de raccordement d ’un câble 4 paires catégorie 5 , Prise RJ45 1 Blanc/Orange 2 Orange 3 Blanc/Vert 4 Bleue 5 Blanc/Bleue 6 Vert 7 Blanc/Marron 8 Marron EIA/TIA 568B 1 Blanc/Vert 2 Vert/Blanc 3 Blanc/Orange 4 Bleue/Blanc 5 Blanc/Bleue 6 Orange/Blanc 7 Blanc/Marron 8 Marron/Blanc EIA/TIA 568A 1 Blanc/Marron 2 Blanc/Vert 3 Blanc/Orange 4 Bleue 5 Blanc/Bleue 6 Orange 7 Vert 8 Marron USOC
  • 19.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202319 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Avec Ethernet seules 2 paires sont utiles : Câble droit (Hub à PC,...) Câble croisé (Hub à Hub, PC à PC,..) 1 Tx+ -> 1 Tx+ 2 Tx- -> 2 Tx- 3 Rx+ -> 3 Rx+ 6 Rx- -> 6 Rx- 1 Tx+ -> 3 Rx+ 2 Tx- -> 6 Rx- 3 Rx+ -> 1 Tx+ 6 Rx- -> 2 Tx- Une paire émission (Tx+,Tx-) et une paire réception (Rx+,Rx-) -> Possibilité de Full Duplex
  • 20.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202320 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée 10BaseT 10Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 3,4,5 UTP Rép Rép Rép Couverture 400 m MAX 100 m Max 100BaseT (Fast ethernet 802.3u) Rép Couverture 200 m MAX 100 m Max 100Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 5 UTP
  • 21.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202321 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée 1000BaseT (Gigabit ethernet 802.3ab) Rép Couverture 200 m MAX 100 m Max 1000Mbits/s 100 m Max entre 2 équipement Câble catégorie 5+ UTP
  • 22.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202322 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique Le cœur de la fibre peut-être en fibre de verre , plastique ou silice (la plus utilisée) Avantages de la fibre optique : Immunité au perturbation électromagnétique Ne rayonne pas -> sécurité , ne crée pas d ’interférences Atténuation faible Très large bande passante (-> GHz)
  • 23.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202323 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique Fibre Multimode A saut d ’indice Fibre Monomode Taille du cœur 5 à 10 microns , gaine 125 microns Bande passante 100 Ghz Fenêtre spectrale 1300 nm et 1550 nm Taille du cœur 50 et 62,5 microns , gaine 125 microns Fenêtre spectrale 850nm et 1300 nm 20 MHz/km A gradient d ’indice 500 MHz/km , la plus utilisée (62,5/125 microns)
  • 24.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202324 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La fibre optique 10BaseF : 10Mbits/s , 2000 m Maxi 100BaseFX : 100 Mbits/s , 412m Maxi sur Multimode 1000BaseSX : 1000Gbit/s , 300 à 550+ m sur Multimode 1000BaseLX : 1000Gbit/s , 300 à 550+ m sur Multimode 5km + sur monomode Les connecteurs les plus utilisés sont de type : ST -> système de verrouillage baïonnette SC -> système de verrouillage coulissant
  • 25.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202325 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Globalement , les stations émettent des messages quand elles le désirent . Si les autres stations n ’ont rien à émettre , elles disposent entièrement du canal . Si 2 stations émettent en même temps -> collision CSMA (Carrier Sense Multiple Access - Accès multiple après écoute de la porteuse). Avant d ’émettre la station écoute le canal : Si libre -> émet son message Sinon -> diffère son émission Pb: à cause des délais de propagation , il y a des risques de collisions Distance entre les stations Temps Station A Station B Collision
  • 26.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202326 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD CD (Collision Detect) Si une station émettrice se rend compte que son message participe à une collision, elle arrête l ’émission du message . Pour savoir si elle participe à une collision , la station compare le signal émis avec celui sur le média. Paramètres définis pour un réseau à 10Mb/s Time Slot (tranche de canal) : 2 fois la durée maximale de propagation d ’un message sur le câble . Pour Ethernet TS=durée d ’émission de 512 bits (64 octets) à 10Mbits/s soit 51,2 us . La durée d ’émission des trames > Time Slot Taille mini Trame = 64 octects Taille maxi Trame = 1518 octects pour éviter qu ’une station monopolise le canal
  • 27.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202327 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Si la trame < 64 octets -> Des bits de bourrage (padding) sont introduits en fin de trame Quand une collision est détectée par une station celle-ci n ’interrompt pas immédiatement la transmission Émission de données de brouillage (jamming) = 32 bits
  • 28.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202328 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Structure d ’une trame (802.3 et Ethernet) 64 à 1518 octets Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS Préambule SFD @ DEST @ SRC Type DATA DATA FCS 802.3 Ethernet 7 1 6 6 2 46-1500 4 7 1 6 6 2 46-1500 4 Niveau physique Niveau Mac
  • 29.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202329 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Préambule : 7 octets 10101010 -> Synchronisation des horloges SFD : Start Frame Delimiter 10101011 -> Début d ’émission de la trame 802.3 3ie champ de la partie Mac Lg DATA =< 1500 Définie la longueur des données et va être exploité par la sous-couche LLC qui est chargée de faire l ’aiguillage vers les protocoles de niveau supérieur. Ethernet 3ie champ de la partie Mac Lg DATA > 1500 Identificateur du protocole de niveau supérieur (ex: 0x800 -> IP) Pas de couche LLC (violation du modèle en couche) L ’élimination des bits de bourrage (padding) sera traiter pas les protocoles de niveau supérieur .
  • 30.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202330 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Émission d ’une trame Si le support est libre (CSMA) , l ’émission d ’une trame commence après un silence de 9,6 us (IFG Interframe Gap). L ’entité MAC continue d ’écouter le canal pour savoir si une collision à été détecté (CD) . Pas de collision -> compte-rendu positif à la couche supérieur . Collision -> poursuite de la transmission pendant la période de brouillage . Ensuite nouvelle tentative d ’ émission suivant l ’algorithme du BEB . Si nb tentative = 16 -> compte-rendu négatif à la couche supérieur .
  • 31.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202331 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Algorithme du BEB (Binary Exponentiel Backoff) Permet de définir ce que doivent faire les stations après une collision -> départager les stations sans échange de messages . Tirage au sort (0 ou 1) 0 -> recommence à émettre immédiatement 1-> attente de N tranche de canal (Time Slot 51,2 us) avant de recommencer à émettre. N aléatoirement de 1 à 2 Par défaut , l ’espace de tirage est doublé jusqu ’à la 10ième tentative . Au bout de 16 -> échec m
  • 32.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202332 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Créer la trame Transmission en cours Commencer la transmission Trop de tentatives Brouillage Collision détectée Calcul du délai d ’attente BEB émission OK Émission abandonnée oui non oui Test de la porteuse oui non non Comparaison émission/réception Émission d ’une trame
  • 33.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202333 Ethernet et 802.3 Accès au support physique CSMA/CD Commencer la réception Fin de réception oui non Réception d ’une trame Trame trop courte oui Collision @ reconnue non Oui @Station,broadcast,multicast Taille correcte Calcul CRC Réception OK Correct Erreur CRC Mauvais Erreur longueur oui non
  • 34.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202334 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet Ethernet à 100 Mbits/s définit par la norme IEEE 802.3u Utilise CSMA/CD (half duplex) et même format de trame . Ce qui change : La fenêtre de collision est réduite à 5,12 us et le silence inter- trame (IFG InterFrame Gap) à 0,96 us . Le codage 1B/2B -> 4B/5B
  • 35.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202335 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet Utilise la signalisation 4B/5B (16 symboles parmi 32) 1 paire émission 1 paire réception Utilise la signalisation 4B/5B (16 symboles parmi 32) 1 fibre émission 1 fibre réception Utilise un codage de type 8B/6T (8 bits sur 3 temps d ’horloge) 3 paires transmission 1 paire détection collision
  • 36.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202336 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Fast ethernet 100BaseTX 100BaseFX 100BaseT4 câble Cat. 5 UTP 62.5/125 u multimode Cat. 3,4 ,5 UTP Nb paires 2 paires 2 fibres 4 paires Connecteur RJ45 ST/SC RJ45 Segment Max 100 m 400 m 100 m Diamètre Max 200 m 400 m 200 m
  • 37.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202337 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Gigabit ethernet Ethernet à 1000 Mbits/s défini par les normes IEEE 802.3z et 802.3ab Utilise CSMA/CD (half duplex) et même format de trame . Ce qui change (half duplex) : La fenêtre de collision est modifié -> le slot time est étendu à 512 octets . Une extension est ajouté aux paquets < 512 bytes Pb de performances avec les petits paquets
  • 38.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202338 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Gigabit ethernet
  • 39.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202339 La sous-couche LLC 802.2 MAC -> Mécanismes pour obtenir une exclusion mutuelle entre les stations qui partagent le même support (bus,anneau) LLC -> Contrôle la transmission de données . Ethernet n ’utilise pas la couche LLC . Le 3ième champ de la partie MAC (type) de la trame IEEE 802.3 sert à coder la longueur utile de l ’information . Ethernet LLC MAC 2 1
  • 40.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202340 La sous-couche LLC 802.2 3 types de services de transmission LLC type 1 LLC type 2 LLC type 3 Mode datagramme . Pas de fonction de contrôle d ’erreur sur les trames . Aiguille les données vers les différents protocoles de la couche 3 Mode connecté . Fonction d ’aiguillage + contrôle d ’erreur de séquencement des données et du flux . Mode datagramme acquitté (réseaux industriels) . Acquittement datagrammes + réponse automatique .
  • 41.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202341 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC @dest @src Lg < 1518 DATA DSAP SSAP Control Information 8 bits 8 bits 8/16 bits
  • 42.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202342 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC DSAP (Destination Service Access Point) SSAP (Source Service Access Point) Désigne le ou les protocoles de niveau supérieur auxquels seront fournies les données . Permet de désigner le protocole qui a émis la trame LLC Seuls les 7 bits de poids forts servent à coder le SAP (ex: SAP 0x42 (01000010) -> Gestion du Spanning Tree. Le premier bit sert à coder : Pour SSAP (CR bit) : 0 -> Trame de commande , 1 -> Trame de réponse Pour DSAP (IG bit) : 0 -> SAP unique , 1 -> Groupe de SAP
  • 43.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202343 La sous-couche LLC 802.2 Format d ’une trame LLC Champ control Permet de typer les trames . Dans le LLC 2 , permet de mettre en œuvre un contrôle d ’erreur et de séquencement . • Trames de type I (Information 16 bits) : transportent de l ’information en mode connecté (LLC 2) • Trames de type S (Supervision 16 bits) : gestion des trames en mode connecté (LLC2) . • Trames de type U (Unnumbered 8 bits) : gère la connexion (ouverture/fermeture) ou envoient des données en mode datagramme (LLC 1)
  • 44.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202344 Interconnexion des réseaux ethernet Le répéteur • Régénère le signal -> extension du réseau • Fait passer tous les signaux d ’un segment sur l ’autre (erreurs comprises) • Si collision sur un segment , génère le jamming (32 bits) sur les 2 segments • Reforme le préambule (7 octets) si nécessaire • Permet de changer de média (cuivre - fibre)
  • 45.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202345 Interconnexion des réseaux ethernet Le HUB (concentrateur) • Même fonction que le répéteur -> répéteur multiport • Utilisé sur topologie en étoile (Paire torsadée,fibre optique) • Nombreuses interfaces disponibles (ex: 8x10BaseT + 1 AUI + 1 10BaseF …)
  • 46.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202346 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) • Permet de réduire la charge du réseau (interconnexion de 2 réseaux) . • équipement intelligent (mémoire , CPU) Principe : Écoute l ’activité de chaque sous-réseau (promiscuous) , et stocke dans sa mémoire les trames . Après traitement il les retransmet vers le (ou les) sous-réseau(x) adéquat .
  • 47.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202347 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Pont Segment 1 Segment 2 A B D C E F Ex: A envoie une trame à F , le pont la retransmet sur le segment 2 B envoie une trame à C , le pont ignore la trame D envoie une trame à B , le pont la retransmet sur le segment 1
  • 48.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202348 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Possède donc des fonctions de filtrage sur le trafic . Il construit une table des @MAC (source) en écoutant le trafic sur les sous-réseaux . Le pont agit de la façon suivante à la réception d ’une trame : Destinataire sur le même sous-réseau : trame ignorée Destinataire sur un autre sous-réseau : trame recopiée sur cet autre sous-réseau Destinataire inconnu : trame recopiée sur tous les sous- réseaux Destinataire @ broadcast : trame recopiée sur tous les sous- réseaux
  • 49.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202349 Interconnexion des réseaux ethernet Le Pont (Bridge) Les avantages : • Apprentissage automatique -> pas de configuration , transparent pour les stations . • Diminue la charge totale du réseau en limitant la propagation d ’un message à un sous-réseau. • Augmente la sécurité du réseau en ne faisant pas circuler sur tous le réseau les messages émis par une station (isolement des segments)
  • 50.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202350 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Cas complexe d ’interconnexion de ponts : Boucles • Augmenter la fiabilité (redondance) • équilibrer la charge réseau • Erreur P1 P2 A B R1 R2 Il faut éviter que les trames ne bouclent indéfiniment dans le réseau . Broadcast Storm -> saturation réseau
  • 51.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202351 Interconnexion des réseaux ethernet Spanning tree L ’interconnexion des sous-réseaux peut-être assimilée à un graphe . Suppression des boucles -> Arbre Si on passe par tous les arcs , on obtient un arbre de recouvrement total (Spanning Tree) La réalisation de l ’arbre couvrant va se faire en désactivant (inhibant) certains ports du ponts . Interconnexion de ponts : Spanning Tree
  • 52.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202352 Interconnexion des réseaux ethernet Les ponts vont s ’échanger des messages de changement de topologie (@ Multicast MAC) appelé BPDU (Bridge Protocol Data Unit) Ces Messages contiennent entre autre : • Identificateur supposé de la racine par le pont émetteur du message . • Coût de la liaison entre pont et racine supposée (nb ponts à traverser) • Identificateur du pont émetteur • N° port sur lequel le message est émis Interconnexion de ponts : Spanning Tree
  • 53.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202353 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Un commutateur est choisi comme étant la racine (Root Bridge) -> processus d ’élection + confirmation élu à intervalle régulier . Le spanning tree est construit à partir de cette racine qui permet de n ’avoir qu ’un chemin actif entre 2 ponts . Tous les ponts calculent le chemin le plus court vers la racine . Pour chaque pont , un port devient « root port » s ’il est celui du moindre coût vers le « root bridge » , jamais bloquant car il reçoit tous les BPDU du « root bridge » . Principe
  • 54.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202354 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Principes Pour chaque segment il y a un « designated bridge » (pont avec le plus court chemin vers le « root bridge ») chargé de transmettre les trames sur chaque segment . Le « root bridge » est toujours « designated bridge » pour le segments qu ’il connecte . Les ports du « designed bridge » connectés au segment choisi sont « designated port » , ils ne sont jamais bloquant (traffics + BPDU) .
  • 55.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202355 Interconnexion des réseaux ethernet Interconnexion de ponts : Spanning Tree Etats des ports • Blocking : Pas de traffic , reçoit uniquement les BPDU • Listening : Pas de traffic , stop les BPDU reçues • Learning : Pas de traffic , construit sa Forwarding DB (aiguillage des trames) • Forwarding : Traffic + BPDU
  • 56.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202356 Interconnexion des réseaux ethernet Designated BRIDGE Root port F Interconnexion de ponts : Spanning Tree Designated Port Root port B F F Designated Port Root BRIDGE Designated port Root port F F Designated Port Designated Port B F
  • 57.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202357 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Encapsulation dans une trame 802.3 : SAP 0x42 @Src : @Mac du pont @ Dest (Multicast) : 01:80:C2:00:00:00 Interconnexion de ponts : Spanning Tree
  • 58.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202358 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Protocol Identifier : 0 Version : 0 Message Type : 0 si message de configuration , 128 si chgt topologie Flags : 1 octet -> 2 bits utiles TC (Topologie Change) , TCA (Topologie Change Acknoledge) Root ID : Ident racine . 2 octets de priorité + 6 octets ID (@MAC) Root Path Cost : coût du chemin jusqu ’à la racine . Bridge ID : ID pont (même chose que Root ID) Port ID : ID port sur lequel le message a été émis Interconnexion de ponts : Spanning Tree
  • 59.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202359 Interconnexion des réseaux ethernet Format d ’une trame BPDU 802.1d Message Age : temps passé depuis que la racine a envoyé le message de configuration Maximum Age : Indique quand la configuration courante doit être effacée (TTL des BPDU) Hello Time :Fréquence à laquelle un « designated port » envoie des BPDU (2s par défaut) Forward Delay : Indique le temps à attendre avant de passer à un nouvel état sur un changement de topologie . Etat « Listening » à « forwarding » (15 s par défaut ») Interconnexion de ponts : Spanning Tree
  • 60.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202360 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Même principe de fonctionnement que le pont pour le traitement des trames . Possède autant de ports d ’E/S que de connecteurs : la retransmission des trames est basée sur le principe de la commutation Le switch possède une matrice de commutation permettant de traiter simultanément plusieurs trames Bande passante dédiée pour chaque port Les stations peuvent émettre quand elles le désirent . Elles peuvent aussi émettre et recevoir en même temps (Full Duplex) , donc plus de collision , plus besoin du CSMA/CD sauf cas particulier.
  • 61.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202361 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Émission d ’une trame: Si le port de sortie est libre , la trame est envoyé vers le destinataire Sinon elle est mise en file d ’attente . Le switch va être confronté à des problèmes de gestion de files d ’attente et de congestion -> un serveur + n stations qui émettent des trames vers celui- ci . Une des solutions consiste à allouer plus de bande passante sur certains ports . Une autre technique consiste à envoyer des collisions sur le port émetteur .
  • 62.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202362 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) Le switch doit s ’adapter aux équipements interconnectés sur ses ports de sortie (ce ne sont pas forcément des stations en Full Duplex) . Exemple : Interconnexion d ’un Hub -> support partagé (collisions) Dans ce cas pour gagner l ’accès au support , le commutateur doit dérouler l ’algorithme du CSMA/CD+BEB sur ce port de sortie.
  • 63.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202363 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation • « À la volée » , « on the fly » ou « cut through » Lecture de la trame jusque l ’@ du destinataire puis commutation sur le port de sortie adéquat. Avantage : temps de latence très faible , indépendant de la longueur de la trame . Inconvénient : retransmission des erreurs (CRC , Trame en collision -> début OK mais reste brouillé)
  • 64.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202364 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation • « Store & Forward » Mémorisation de la trame en entier pour traitement puis commutation sur le port de sortie adéquat si correcte . Avantage : Traitement des erreurs (CRC, longueur,...).Possibilité de fonctionnalités avancé : VLAN , gestion de priorité ... Inconvénient : Plus lent que « on the fly » . Temps de latence fonction de la longueur de la trame .
  • 65.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202365 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch), Plusieurs techniques de commutation Quelques variantes • « Fragment-free » : équivalent à « cut through » mais enlève les trames trop courtes (runt) • « adaptive » : démarrage en « cut through » puis passe en « store & forward » à partir d ’un certain taux d ’erreurs (et vice-versa) . Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS Cut through Fragment free (64ième octect) Store & Forward
  • 66.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202366 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Les techniques de commutation permettent plus de flexibilité quant à la gestion des trames et donc de mettre en oeuvre le concept de réseaux virtuels -> VLAN (Virtual Lan) : Réseau logique : segmentation virtuelle , communautés d ’utilisateurs Limite les domaines de broadcast L ’interconnexion entre VLAN ne peut se faire qu ’au niveau 3 de la couche OSI : plus de sécurité Gestion dynamique de la mobilité géographique
  • 67.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202367 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs sw1 sw2 sw3 Bâtiment 1 Bâtiment 2 Bâtiment 3 VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 Trunk Trunk
  • 68.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202368 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Les VLAN sont définis par la norme 802.1q qui consiste à « marquer » les trames 802.3 en y associant une étiquette . La norme 802.1q est également construite sur la norme 802.1p qui introduit la notion de priorité donc de qualité de service . Cette étiquette peut être implicite : pas d ’ajout de champ dans la trame -> l ’appartenance au VLAN est basée sur l ’association (@MAC,@IP). Ou explicite : 2 octets sont insérés dans la trame après l@ Mac src
  • 69.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202369 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Marquage de la trame 802.3 (insertion de 2 octects) Préambule SFD @ DEST @ SRC Lg DATA DATA FCS User Priority CFI Vlan IDentifier 3 bits 12 bits 1 bit 8 niveaux de priorité 4096 identificateurs
  • 70.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202370 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs Il existe plusieurs niveaux de VLAN : • Niveau 1 : VLAN par port (Port-Based VLAN) • Niveau 2 : VLAN par @MAC (Mac Address-Based VLAN) • Niveau 3 : VLAN par @ de sous-réseau protocolaire (Network Address-Based VLAN)
  • 71.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202371 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs
  • 72.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202372 WLAN - Introduction Un réseau local sans fil WLAN (Wireless LAN) permet de remplacer une ou plusieurs liaisons matérielles de transmission de données par ondes radio-électriques. Il est aussi appelé Réseau Local Radioélectrique (RLR) Pour les utiliser , plusieurs problèmes sont à prendre en considération : • Le choix des fréquences utilisées • La puissance d ’émission • La bande passante envisagée • Le partage de la liaison par plusieurs équipements • Interférences éventuelles • La réglementation
  • 73.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202373 WLAN - Introduction Plusieurs standards ont vu le jour : • IEEE 802.11,802.11a,802.11b : WLAN • IEEE 802.15 : Working Group for Wireless Personnal Area Networks • IEEE 802.16 : Working Group on Broadband Wireless Access Standards • ETSI : HiperLAN (HIgh PERformance Radio LAN) 1,2,3,4 La tendance actuelle est à l ’étude de l ’interopérabilité entre ces réseaux comme IEEE 802.15 qui sera l ’aboutissement de la convergence entre IEEE et Bluetooth (PAN).
  • 74.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202374 WLAN - Cadre légal français L ’utilisation des fréquences radioélectriques en ce qui concerne les RLAN est définie par l ’ART (autorité de régulation des télécommunications) . Voir les dossiers sur http://www.art-telecom.fr/ Actuellement les RLAN utilisent la bande des 2,4 GHz , également utilisée par les militaires … . La bande de fréquences harmonisée en Europe pour les RLAN est 2400- 2483,5 MHz et 5150-5350 MHz Depuis le 25 juillet 2003 2 éléments nouveaux font évoluer le régime d ’autorisation des RLAN : - L ’assouplissement des conditions techniques de la bande des 2,4 GHz par le ministère de la défense . - L ’entrée en vigueur des nouvelles directives européennes
  • 75.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202375 WLAN - Cadre légal français Métropole Guadeloupe, Martinique, St Pierre et Miquelon, Mayotte Idem Pour Réunion et Guyane sauf extérieur impossible de 2400 à 2420
  • 76.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202376 WLAN - Cadre légal français DFS : Dynamic Frequency Solution , TPC : Transmit Power Control . -> Conformité avec les normes européennes
  • 77.
  • 78.
  • 79.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202379 Topologie IEEE 802.11 2 Niveaux : • Niveau BSS (Basic Service Set) Plus petite entité au niveau topologique. Service rendu sur une petite zone de couverture dans laquelle toutes les machines peuvent dialoguer entre-elles directement ou par l ’intermédiaire d ’un point d ’accès (Access Point). Cette zone s ’étend sur un rayon de 30 mètres autour de l ’AP.
  • 80.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202380 Topologie IEEE 802.11 2 Niveaux : • Niveau ESS ( Extended Service Set) Permet d ’interconnecter de façon transparente (au niveau de la couche LLC) plusieurs BSS . Un ESS est vu par les couches supérieures de l ’ISO comme un unique réseau 802. Le standard définit également le concept de portail (Distributed System) qui permet d’interconnecter un réseau 802.11 (Inter BSS) et un réseau local 802. Le DS est une description abstraite qui peut être vu comme un pont de translation.
  • 81.
  • 82.
  • 83.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202383 Architecture IEEE 802.11 On retrouve la couche physique (adaptation au support physique) et la couche liaison de données (permet le multiplexage de plusieurs type de couches réseaux et gère l ’accès au support de transmission) Le CCA (Clear Channel Assessment) est important pour les RLAN , la difficulté étant de savoir quand émettre tout en s ’assurant que ce que l ’on émis a bien été reçu. La couche physique informe la sous- couche MAC si le support est libre ou non. La sous-couche MAC décide s ’il doit y avoir transmission.
  • 84.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202384 Architecture IEEE 802.11 Couche Physique 2 sous-couches • PMD (Physical Medium Dependant) qui dépend du type de transmission • PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) pour rendre indépendant la couche physique du medium de transmission
  • 85.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202385 Architecture IEEE 802.11 Couche Physique 3 sous-couches PMD • Infrarouge à 900 nm (vue directe entre émetteur-récepteur) • Radio par étalement de spectre par sauts de fréquences lent (slow FHSS - Frequency Hopping Spectrum Spreading) Débits 1 ou 2Mb/s • Radio par étalement de spectre par séquence (DSSS - Direct Sequence Spectrum Spreading) Débit 1,2,5.5 ou 11 Mb/s Pour FHSS et DSSS utilisation d ’antennes isotropes , ne nécessite pas une vue directe entre l ’émetteur et le récepteur
  • 86.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202386 Méthode d ’accès IEEE 802.11 CSMA/CA On reprend la technique du CSMA du 802.3 , mais en ce qui concerne la gestion des collisions on utilise la technique du Collision Advoidance (prévention des collisions) et le principe d ’accusé de réception (Positif Acknowledge) . Le problème avec les RLAN est qu ’il n ’est pas possible de savoir s ’il y a eu collision par soi-même (une station dialoguant avec le point d ’accès peut ne pas être entendue par d ’autres stations situés à l ’opposé du BSS) , ni de savoir ce que le point d ’accès a reçu. Le CSMA/CD n ’est pas possible dans ce cas , le but étant d ’éviter d ’avoir trop de collisions tout en s ’assurant que les données ont bien été reçues à chaque transmission de trames. Le support étant partagé , il y aura inévitablement des collisions .
  • 87.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202387 Méthode d ’accès IEEE 802.11 CSMA/CA Une station voulant émettre écoute le support : si occupé , la transmission est différée , on attend qu ’il se libère . Au lieu d ’émettre tout de suite après , on attend pendant une certaine durée, tout en continuant à sonder le support. S ’il reste libre pendant une durée spécifique (DIFS -> Distributed Inter Frame Space) , la station émet -> méthode DCF (Distributed Coordination Function) La station réceptrice vérifie le CRC en renvoie un ACK . La réception du ACK indique à l ’émetteur qu ’aucune collision n ’a eu lieu , sinon l ’émetteur retransmet le fragment jusqu ’à ce qu ’il obtienne un ACK ou abandonne au bout d ’un certain nombre de retransmissions.
  • 88.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202388 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Virtual Carrier Sense Pour réduire la probabilité d ’avoir 2 stations en collision , le standard définit le mécanisme de Virtual Carrier Sense (porteuse virtuelle) . Cela permet en quelque sorte de réserver le support. Une station voulant émettre transmet d ’abord un petit paquet RTS (Request To Send) qui donnera la source,destination et durée de transaction. La station destination répond (si le support est libre) avec un paquet de contrôle de réponse appelé CTS (Clear To Send) avec les mêmes infos sur la durée . Toutes les stations recevant soit le RTS soit le CTS déclencheront leur indicateur de Virtual Carrier Sense (appelé Network Allocation Vector) pour une certaine durée qui sera utilisée pour l ’écoute du support .
  • 89.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202389 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Fragmentation et réassemblage Dans un environnement RLAN , les trames doivent être plus petites (ethernet 802.3 trames 1518 octects) pour les raisons suivantes : • Le taux d ’erreur/bit est plus important sur une liaison radio -> la probabilité de corruption d ’une trame augmente avec sa taille • Dans le cas d ’une trame corrompue (collision ou bruit) , plus la trame est petite moins le débit engendré par sa retransmission est important • Dans un système à saut de fréquence , le support est interrompu périodiquement pour ce changement donc plus la trame est petite, plus le risque que la retransmission soit interrompue est faible.
  • 90.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202390 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Fragmentation et réassemblage Il n ’est pas nécessaire de créer un nouveau protocole LAN incapable de traiter les trames ethernet de 1518 octets , d ’où la mise en oeuvre d ’un mécanisme de fragmentation et réassemblage . Le mécanisme est un simple algorithme d ’envoie et d ’attente de résultat. La station émettrice n ’est pas autorisée à transmettre un nouveau fragment tant que : • elle n ’a pas reçu un ACK du fragment • le fragment a été retransmis trop souvent (abandon de la transmission de la trame)
  • 91.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202391 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Inter Frame Space 4 types d ’espace inter-trame (IFS) : • SIFS (Short IFS) : sépare les transmissions appartenant au même dialogue (ACK ou CTS) -> 28 us • PIFS (Point coordination IFS) : utilisé par le point d ’accès pour gagner l ’accès au support avant n ’importe quelle autre station -> 78 us (Slot Time + SIFS) . • DIFS (Distribute IFS) : utilisé par une station voulant commencer une nouvelle transmission . Temps que le support doit rester libre avant de pouvoir mettre une nouvelle trame (donnée ou RTS) -> 128 us • EIFS (Extended IFS) : temps qu ’il faut attendre après la découverte d ’une erreur de transmission (absence de ACK ou mauvais CRC) -> 1ms
  • 92.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202392 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Algorithme de Backoff Exponentiel Même technique que dans le 802.3 . Chaque station doit attendre un certain nombre de time slot avant de pouvoir émettre à nouveau (tirage aléatoire du nombre qui augmente de façon exponentielle) . En 802.11 l ’algorithme du Backoff est exécuter : • Quand le support est occupé avant la première transmission • Après chaque retransmission • Après une transmission réussie Le Backoff n ’est pas exécuté quand le support a été libre pour un temps supérieur au DIFS pour une nouvelle transmission.
  • 93.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202393 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Accés au support
  • 94.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202394 Fonctionnement IEEE 802.11 Accès BSS Quand une station veut accéder à un BSS (cellule) , elle a besoin d ’information de synchronisation de la part du point accès ou des autres stations . 2 moyens d ’obtenir les informations : • écoute passive : la station attend de recevoir une trame balise (beacon frame contenant les infos de synchronisation) qui est envoyée périodiquement par le point d ’accès. • écoute active : La station essaie de trouver un point d ’accès en transmettant une trame de demande de sondage (Probe Request Frame) et attend la réponse du point d ’accès . La méthode peut être choisie en fonction des performances ou de la consommation d ’energie
  • 95.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202395 Fonctionnement IEEE 802.11 Authentification Une fois le point d ’accès trouvé et l ’accès BSS initié , un processus d ’authentification va permettre à la station et au point d ’accès de valider les droits d ’accès . Association Si l ’authentification réussie , un processus d ’association échange des informations sur les différentes cellules et stations et les points d ’accès enregistre la position actuelle de la station . À partir de là , la station peut commencer à émettre et recevoir des données.
  • 96.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202396 Fonctionnement IEEE 802.11 Roaming Concerne le mouvement d ’une cellule vers une autre sans fermer la connexion (similaire au « handover » des téléphones portables) : La transition d ’une cellule à une autre doit se faire entre 2 transmissions de trames (contrairement à la téléphonie) , sinon cela peut poser des problèmes de performance à cause de la retransmission des trames par les couches supérieures Synchronisation Les stations synchronisent leur horloge avec celle du point d ’accès grâce aux trames balises émises périodiquement qui contiennent la valeur de l ’horloge . Les stations réceptrices vérifient la valeur de leur horloge et la corrige pour rester synchronisées. Ce mécanisme évite les dérives d ’horloge qu ’il pourrait y avoir au bout de quelques heures de fonctionnement.
  • 97.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202397 Trames IEEE 802.11 Format Préambule En-tête PLCP Données MAC CRC Préambule Synch : séquence de 80 bits alternant 0 1 , utilisée par le circuit physique pour sélectionner l ’antenne (si plusieurs) et corriger l ’offset de fréquence et de synchronisation. SFD : suite de 16 bits 0000110010111101 (début de trame) En-tête PLCP Contient des informations logiques utilisées par la couche physique pour décoder la trame : Longueur du mot : nb octets que contient la trame (détecter la fin) Champ de détection d ’erreur CRC 16 bits
  • 98.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202398 Trames IEEE 802.11 Format Données MAC (octets) Ctrl Trames Durée/ID Adr1 Adr2 Ctrl séq DATA CRC 2 2 6 6 2 4 Adr3 6 Adr4 6 0-2312 En-tête MAC Contrôle de trame (Bits) Version Type More Frag 2 2 4 1 1 From DS 1 Retry 1 Sous-Type To DS Pwr Mgt More data WEP Order 1 1 1 1
  • 99.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/202399 Trames IEEE 802.11 Format Contrôle de trame Version : évolution futur du 802.11 (0 version courante) Type et sous-type : 6 bits pour les types (Gestion,Contrôle,Données) et sous types (requête d ’association,réponse,balise,auth,RTS,CTS,ACK,…) To DS : 1->trame adressée au PA qui doit faire suivre au DS, 0 sinon. From DS : 1 quand la trame vient du DS. More fragment : 1 si d ’autres fragments qui suivent celui en cours Retry : retransmission du fragment précédent . Power Mgt : indique que la station sera en mode gestion d ’énergie après la transmission de la trame (mode active/passive)
  • 100.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023100 Trames IEEE 802.11 Format Contrôle de trame More Data : utilisé par le PA pour indiquer que d ’autres trames sont stockées pour cette station (gestion d ’énergie) . WEP : indique que la trame est chiffrée suivant l ’algorithme WEP Order : Indique que la trame est envoyée en utilisant la classe de service strictement ordonné . Duree/ID Dépend du type de trame Si type polling (mode économie d ’énergie) -> ID station Autres -> valeur de durée utilisée pour le calcul du NAV
  • 101.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023101 Trames IEEE 802.11 Format Champs adresses Jusqu ’à 4 adresses (selon ToDS et FromDS) Adr1 : adresse destination . Si ToDS=1 -> Adr PA , sinon Adr Station Adr2 : adresse source . Si FromDS =1 -> Adr PA , sinon Adr Station Adr3 : Si FromDS=1 -> adresse émetteur originel , Si TODS=1 -> Adr destination Adr4 : Trame PA à PA (ToDS=1,FromDS=1) , il faut adr émetteur originel+adr destinataire
  • 102.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023102 Evolution IEEE 802.11 La plus utilisée sous le nom de Wi-Fi (Wireless-Fidelity) Débit théorique de 1, 2, 5.5 Mbps et 11Mbps CSMA/CA Fréquence 2,400 à 2,483.5 MHz Portée (11MHz) 100 mètre extérieur , 50 intérieur . IEEE 802.11b IEEE 802.11g Fréquence bande des 2,4 GHz Débit théorique jusque 54 Mbps Reste compatible 802.11b
  • 103.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023103 Evolution IEEE 802.11 IEEE 802.11b
  • 104.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023104 Evolution IEEE 802.11 Fréquence 5,150 à 5,825 MHz (5.350 MHz en France) Débit théorique de 6, 9, 12 , 18, 24, 26, 48 et 54 Mbps 8 canaux disjoints (densité d ’utilisateurs plus élevée) CSMA/CA Portée 802.11b .... IEEE 802.11a (WiFi 5)
  • 105.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023105 Evolution IEEE 802.11 802.11e : QoS pour les applications multimédia . 802.11f : IAAP (Inter Access Point Protocol) Permettre l ’utilisation d ’infrastructures multi-vendeurs et éviter les normes propriétaires. 802.11h : Adoption des technologies DFS et TPC pour une conformité avec les normes européennes (5 GHz). 802.11i : Travaux sur la sécurité des transmissions sur les bandes de fréquence 2,4 GHz et 5 GHz. Amélioration de l’algorithme WEP 802.11j : Convergence des standards américain 802.11 et européen Hiperlan, tous deux fonctionnant sur la bande de fréquence des 5 GHz IEEE 802.11 Les normes dérivées
  • 106.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023106 Autres normes ... Norme ETSI (European Telecommunications Standards Institute) Reste à l ’état de norme Fréquence bande des 5 GHz Débit 20 à 25 Mbps Méthode d ’accès TDMA Rayon d ’action semblable au 802.11b (30 à 100m) Hyperlan type 1
  • 107.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023107 Autres normes ... Système de modulation et de codage proche du 802.11a (802.11h devrait être un compromis 802.11a et Hyperlan2) Fréquence bande des 5 GHz Débit jusque 54 Mbps Méthode d ’accès TDMA/TDD Rayon d ’action semblable au 802.11b (30 à 100m) Hyperlan type 2
  • 108.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023108 Autres normes ... Bluetooth , HomeRF , DECT plutôt usage personnel ou domestique Mixte, voix et données 1,88-1,90 GHz 2 Mbps 50 m DECT Réseaux d'entreprises, données 2,4 GHz 11 Mbps 100 m Wi-Fi Réseaux personnels, voix et données 2,4 GHz 1,6 Mbps 50 m HomeRF Appareils mobiles, voix et données 2,4 GHz 1 Mbps 10 m Bluetooth Application Fréquence Débit Portée Norme
  • 109.
    http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023109 Encombrement du spectre

Notes de l'éditeur