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Les réseaux locaux utilisés dans l'entreprise
Topologie des réeseaux 2
Objectif : accéder à un ensemble de ressources et applications
distantes de quelques centaines de mètres
Poste de travailPoste de travailPoste de travail
Poste de
travail
Poste de
travail
Poste de
travail
imprimante
Serveur de
fichiersTopologie en anneau
Topologie en bus
Topologie en étoile
Poste de
travail
Serveur de
fichiers
Poste de
travail
Poste de
travail
imprimante
Token Ring
FDDI
(années 80) Ethernet et ses
évolutions (à
partir des années
90)
Première génération
Ethernet
Topologie en bus
Topologie en étoile
P. GUERINEAU IUT
de Cergy Dept GEII N
Normalisation spécifique aux réseaux locaux
Topologie des réeseaux 3
L'IEEE (Institute of Electronical and Electronics Engineers) à
repris les recommandations des couches 1 et 2 pour mettre au
point un standard pour les réseaux locaux (IEEE 802.x)
OSI 1
OSI 2
Couche physique
LLC (Logical Link Control)
contrôle de la liaison de données
MAC (Medium Access Control) contrôle de l’accès au support
1
2
802.2
802.3
à
802.14
802.1
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IEEE 802.1 : L'adresse MAC
Topologie des réeseaux 4
Le but est d'identifier de manière unique un nœud dans le monde.
Cette adresse est physiquement liée au matériel utilisé
48 bits (6 octets)
"1" adressé à plusieurs nœuds simultanément (multicast)
"0" adresse universelle (format IEEE), "1" format propriétaire
22 bits 24 bits
N° du constructeur
N° de carte (unique pour le
constructeur)
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Adresses de Broadcast et Multicast
Topologie des réeseaux 5
• Broadcast ou diffusion généralisée (tous les bits sont à "1")
FF FF FF FF FF FF
Toutes les stations reconnaissent
et lisent les trames
8X
• Multicast ou diffusion restreinte (le bit de poids fort à "1")
XX XX XX XX XX
Les stations de même groupe
(qui veulent accéder à un même
service) lisent les trames
Valeur > 80
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Contrôle d'accès au support : méthode d'accès
Topologie des réeseaux 6
Afin de pouvoir communiquer les nœuds se partagent le même
support.
Des algorithmes d'accès permettent d'allouer la bande passante
du support
Accès déterministe Accès Aléatoire
Je parle pendant un
temps limité J'attend mon tour
pour parler
Tous le monde peut parler mais attend si
quelqu'un d'autre parle (est déjà en
communication) déjà
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Réseau en Anneau (Paires torsadées)
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Topologie en anneau mais
organisation du câblage en étoile
Utilisation d’une MAU
(Multi-station Access Unit) Lobe
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Passage de jeton (Round Robin)
Topologie des réeseaux 8
• Chaque station dispose
d’un temps de parole limité
• L’émission est possible à
condition que la station
soit en possession du jeton
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Méthode d'accès
Topologie des réeseaux 9
T A Attente du jeton pour
émettre
Émission d'une trame (station 5)
B
Destruction de la trame et restitution du jeton D
Restitution de la trame
avec accusé réception
C Récupération de la trame
par le destinataire
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Avantages et inconvénients du : Token Ring
Topologie des réeseaux 10
• Méthode d’accès
déterministe
• Capacité d'auto-dépannage.
• Trafic synchrone (bande
passante assurée)
• Peu sensible au bruit
extérieur grâce à un câblage
de type 1
• Débit initialement limité jusqu’à
16 Mbps
• Topologie en anneau
entraînant l ’arrêt du réseau en
cas de coupure d ’un lobe
• Défaut de Masse =
Conséquences graves
• Flexibilité réduite (LAU)
• Très coûteux
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Evolution des LAN en anneau : Réseaux FDDI
Topologie des réeseaux 11
Utilisé principalement dans les entreprises comme réseau
fédérateur (Backbone) Débit 100 Mbps => 1 Gbps
2 anneaux en
fibre optique
anneau primaire
anneau secondaire
En fonctionnement normal seul le
réseau primaire est utilisé
Le réseau secondaire est exploité en
cas de défaillance du primaire
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Gestion de la défaillance
Topologie des réeseaux 12
Lorsque le primaire est coupé, le réseau se met en "Beacon"
coupure de
l'anneau la station redirige
le flux vers le
canal secondaire
(By pass)
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Le concept des réseaux Ethernet
Topologie des réeseaux 13
Trames de données
Dépend de la version
Ethernet :
• type 1 : coax et bus,
•Type 2 : bifilaire et étoile
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Format d'une trame typique
Topologie des réeseaux 14
Synchronisation
(7) + SFD (1)
@ Mac
dest.
@ Mac
source
Longueur des données
Frame Check
Sequence
(Octets de
contrôle)
Variables
de 46 à 1500 octets
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Réseau en BUS (câble coaxial)
Topologie des réeseaux 15
Emetteur Récepteur
Toutes les stations reçoivent tout le trafic
Propagation du signal sur le bus
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Méthode d’accès en Ethernet : CSMA/CD
Topologie des réeseaux 16
• Carrier Sense – Ecouter avant d'émettre
• Multiple Access – Emettre lorsque le canal est libre
• Collision Detection – Détection des collisions
– Ré-émission après un délai géré par un algorithme d'attente
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Principe de l ’émission
Topologie des réeseaux 17
Préparation
des données
Libre ?
Départ
Emission
Non
Support libre = autorisation d'émettre
Détection de signal dans le support
= interdiction d'émettre
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Détection de collision
Topologie des réeseaux 18
Émission
d'une trame
Collision ?
Oui
Émission d'un
JAM
Nb_ré-émissions +1
>16 Délai d'attente Retour à la procédure
d ’émission du départ
Émission avortée
Oui
Émission simultanée
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Imperfections de la méthode d'accès
Topologie des réeseaux 19
Nb collisions / Nb trames
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Nombre de collisions
% d
'util
isatio
n
Réseau surchargé
Réseau inutilisable
5%
15%
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Réflexion des signaux liée à une désadaptation
Topologie des réeseaux 20
Collisions
Défaut de terminaisons
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Utilisation de terminaisons (Bouchons)
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Avantages
Topologie des réeseaux 22
•Extension facile du réseau
Utilisation d’un prolongateur BNC/BNC
cas d’assemblage de courts segments
Utilisation d’un répéteur
permet une régénération du signal afin d’atteindre
de plus longues distances
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Inconvénient
Topologie des réeseaux 23
Un câble déconnecté met le réseau hors service
Désadaptation d'impédance
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Réseau en Etoile (Paires torsadées)
Topologie des réeseaux 24
Toutes les
stations sont
connectées à un
nœud central
Concentrateur
ou HUB
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Types de Concentrateurs (HUB)
Topologie des réeseaux 25
• Concentrateurs – régénération des signaux
uniquement
• Concentrateurs
Manageables – Opérations de filtre
configurable
– Accès à une base de
données statistique
Link Pulse (Led d'activité des ports)
TD-
TD+RD-RD+
TD-
TD+RD-RD+
Un câble droit
connecte un terminal
à un Hub
station
Un câble croisé
connecte un Hub à un
autre Hub
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Avantages
Topologie des réeseaux 26
Seul le segment défectueux
est «hors service»
Tout en gardant la même
architecture on atteint
des débits importants
(100 Mbit/s)
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Inconvénients
Topologie des réeseaux 27
• Tous les ordinateurs sont reliés en un
seul point => plus de câblage
• HUB en panne = Réseau «Hors Service»
• Remarque : si le Hub est en panne , le
diagnostic est facile !
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Première évolution du réseau Ethernet :
Fast Ethernet 100 Base T
Topologie des réeseaux 28
L'objectif est d'augmenter le débit (10 Mbps => 100
Mbps) sans modification majeure de l'existant
• Caractéristiques communes avec Ethernet – Reprise du protocole CSMA/CD
– Maintient du type de trames
– Même topologie en étoile. La topologie en BUS est abandonnée
pour l'instant
• Principales modifications – Fenêtre de collision diminuée de 51.2s à 5.12s
– Longueur maximale du réseau diminué à 200m.
– Silence inter-trames diminue également diminuée de 9.6ns à 0.96ns
– De nouvelles fonctions de management ont été ajoutées
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Plusieurs moyens pour augmenter le débit
Topologie des réeseaux 29
Utilisation des 4 paires d’un câble UTP (cat 3 ou 4)
100BASE T4 (duplex asymétrique)
- une paire réservée au sens Hub -> station (détection de collision)
- une paire réservée au sens Station -> Hub
- les 2 autres sont allouées automatiquement selon le sens de
transmission
- codage 8B/6T
Utilisation des 2 paires d’un câble UTP (cat 5) ou fibre
optique
100BASE TX (duplex symétrique), 100BASE FX - une paire réservée au sens Hub -> station (détection de collision)
- une paire réservée au sens Station -> Hub
- fréquence d’horloge de 125 Mhz
- codage 4B/5B P. GUERINEAU IUT
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