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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)
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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.
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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
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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
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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
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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
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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 .
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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 .
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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
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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)
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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)
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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)
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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
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Ethernet et 802.3
Quelques normes de câblage
• Câble paire de fils de cuivre torsadée (Twisted pair)
Topologie en étoile
Equip. Actif
Equip. Actif
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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
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Ethernet et 802.3
Quelques normes de câblage
• La Paire torsadée
Connectique : prise RJ45
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Ethernet et 802.3
Quelques normes de câblage
• La Paire torsadée
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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
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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
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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
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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
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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)
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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)
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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
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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
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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
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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
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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
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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 .
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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 .
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Ethernet et 802.3
Ethernet vers les hauts débits
Gigabit ethernet
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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
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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 .
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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
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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
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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)
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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)
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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 …)
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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 .
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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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
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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) .
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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 .
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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.
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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)
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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 .
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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09/11/2023 71
Interconnexion des réseaux ethernet
Le commutateur (switch) , les VLANs
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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
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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).
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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
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WLAN - Cadre légal français
Métropole
Guadeloupe, Martinique,
St Pierre et Miquelon, Mayotte
Idem Pour Réunion et Guyane sauf
extérieur impossible de 2400 à 2420
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09/11/2023 76
WLAN - Cadre légal français
DFS : Dynamic Frequency Solution , TPC : Transmit Power Control .
-> Conformité avec les normes européennes
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WLAN - Technologies
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09/11/2023 78
WLAN -Technologies
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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.
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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.
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Topologie IEEE 802.11
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Topologie IEEE 802.11
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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.
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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
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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
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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 .
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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.
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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 .
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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.
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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)
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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
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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.
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Méthode d ’accès IEEE 802.11
Accés au support
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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09/11/2023 103
Evolution IEEE 802.11
IEEE 802.11b
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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)
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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
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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
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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
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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
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09/11/2023 109
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  • 1. 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)
  • 2. 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.
  • 3. 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
  • 4. 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
  • 5. 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
  • 6. 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
  • 7. 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 .
  • 8. 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 .
  • 9. 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
  • 10. 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)
  • 11. 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)
  • 12. 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)
  • 13. 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
  • 14. 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
  • 15. 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
  • 16. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 16 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée Connectique : prise RJ45
  • 17. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 17 Ethernet et 802.3 Quelques normes de câblage • La Paire torsadée
  • 18. 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
  • 19. 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
  • 20. 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
  • 21. 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
  • 22. 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)
  • 23. 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)
  • 24. 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
  • 25. 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
  • 26. 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
  • 27. 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
  • 28. 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
  • 29. 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 .
  • 30. 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 .
  • 31. 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
  • 32. 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
  • 33. 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
  • 34. 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
  • 35. 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
  • 36. 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
  • 37. 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
  • 38. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 38 Ethernet et 802.3 Ethernet vers les hauts débits Gigabit ethernet
  • 39. 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
  • 40. 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 .
  • 41. 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
  • 42. 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
  • 43. 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)
  • 44. 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)
  • 45. 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 …)
  • 46. 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 .
  • 47. 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
  • 48. 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
  • 49. 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)
  • 50. 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
  • 51. 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
  • 52. 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
  • 53. 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
  • 54. 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) .
  • 55. 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
  • 56. 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
  • 57. 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
  • 58. 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
  • 59. 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
  • 60. 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.
  • 61. 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 .
  • 62. 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.
  • 63. 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)
  • 64. 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 .
  • 65. 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
  • 66. 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
  • 67. 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
  • 68. 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
  • 69. 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
  • 70. 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)
  • 71. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 71 Interconnexion des réseaux ethernet Le commutateur (switch) , les VLANs
  • 72. 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
  • 73. 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).
  • 74. 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
  • 75. 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
  • 76. 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
  • 77. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 77 WLAN - Technologies
  • 78. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 78 WLAN -Technologies
  • 79. 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.
  • 80. 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.
  • 81. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 81 Topologie IEEE 802.11
  • 82. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 82 Topologie IEEE 802.11
  • 83. 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.
  • 84. 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
  • 85. 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
  • 86. 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 .
  • 87. 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.
  • 88. 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 .
  • 89. 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.
  • 90. 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)
  • 91. 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
  • 92. 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.
  • 93. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 93 Méthode d ’accès IEEE 802.11 Accés au support
  • 94. 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
  • 95. 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.
  • 96. 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.
  • 97. 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
  • 98. 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
  • 99. 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)
  • 100. 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
  • 101. 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
  • 102. 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
  • 103. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 103 Evolution IEEE 802.11 IEEE 802.11b
  • 104. 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)
  • 105. 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
  • 106. 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
  • 107. 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
  • 108. 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
  • 109. http://www.isrinfo.fr - TI3 09/11/2023 109 Encombrement du spectre

Notes de l'éditeur

  1. 1