1 Technologie d'accès au réseau
2 Technologie des câbles
3 Les types de réseaux
4 La transmission de l'information en réseau Ethernet physique classique
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1 Technologie d'accès au réseau

Un ordinateur contient une carte réseau ou est connecté à un modem, deux équipements courants.

La carte réseau

Elle permet l'accès direct au réseau (même si sa longueur est de quelques cm si, par exemple, vous avez une connexion ADSL et un routeur Ethernet, longueur du réseau local=longueur du câble)

Le modem
Il permet de transformer (modulateur/démodulateur) un signal numérique, binaire, en signal analogique.
On le trouvera dans trois cas majeurs : pour une ligne téléphonique (RTC normal ou ADSL), pour une fibre optique et pour un réseau radio (une clé bluetooth est un modem radio).
Un modem peut transformer le signal numérique en signal électrique (réseau câblé) en signal lumineux (réseau à fibre optique) ou en fréquences radio (réseaux WiFi, BlueTooth, …)

On notera que pour un modem, il faut qu'il y ai un équipement identique (fonctionnellement) à l'autre bout de la ligne, pour reconvertir le signal analogique en données numériques.

D'où les définitions ci-dessous :
ETTD Equipement terminal de transfert de données (ordi, clavier, écran, …)
ETCD Equipement terminal de circuit de données (carte réseau, modem)

Cas simple : ETTD = ordis, ETCD=modems classiques
Cas plus courant : ETTD=Ordis, ETCD1=modem classique, ETCD2= modem ADSL.
Dans ce cas, il y a (entre autres) des appareils de communication pour transformer le signal de l'ETCD1 (audible : 30 à 3000 Hz) en signal spécifique ADSL (14 MHz)
fonctions du modem
postes reliés par modem, Point à point (ppp)

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2 Technologie des câbles

2.1 Le Cuivre (en paires de fils torsadés)

Les câbles sont principalement en cuivre, sous la forme de fils groupés par paire et torsadées.

On trouvera :
  • 1 paire pour le téléphone
  • 2 paires pour le réseau de 10 à 100 Mbps (Méga bit pas seconde)
  • 4 paires pour le réseau Gigabit
  • Prises RJ11 (téléphone) ou RJ45 (Ethernet)
cliquer pour agrandir
La majorité des réseaux physiques installés, ou en prévisions, en entreprise sont basés sur 2 ou 4 paires torsadées "Ethernet".

Droit ou croisé ? non on ne revient pas au moyen âge, on parle de câbles, à savoir si les fils sont reliés borne n à borne n ou borne n à borne N-n. ??? Explications :
  • Une carte réseau possède un connecteur. Ok?
     
  • Ce connecteur a des bornes qui ont chacune un rôle particulier : émission, réception, masse, …. Ok?
    Comme si on collait des combinés téléphoniques, si on veut faire discuter deux téléphones, il faut coller le micro de l'un sur le haut-parleur de l'autre. Non ?
     
  • De la même façon, on relie l'émetteur d'une carte réseau avec le récepteur de l'autre et vis versa. Ok?
    Un tel câble servant à relier directement deux cartes réseau est dit croisé.
    Lorsqu'on a des hub, le hub assure ce croisement lui-même. On utilise alors des câbles droits où la borne n est reliée à la borne n (1 à 1, 2 à 2, …).
cliquer ici pour plus d'infos sur la connexion des câbles droit et croisés

2.2 Les autres

2.2.1 Il existe aussi les câbles

  • Fibre optique
    Rapide mais chère et délicate à installer (le verre casse quand on le courbe de trop)
    Rare à cause de son prix (surtout les prises spécifiques très chères : plusieurs centaines d'Euro la prise)
    Elle est cependant totalement insensible aux parasites electriques et inputrescible !
  • "Câble"
    câble coaxial, de type TV, avec une gaine entourant une âme, chacun servant de fil conducteur.
    En voie de disparition à cause de ses performances (et de son coût) pour le réseau local d'entreprise.
    En expansion dans les MAN (réseaux métropolitains) car il transporte aussi la TV (en forte concurrence avec l'ADSL selon Free et Wanadoo ...)
    Prises BNC
  • Câble Twin-Axe
    Câble spécifique à IBM pour la constitution de réseaux locaux autour d'un ordinateur central (AS/400, e-Series)
    En voie de disparition, malgré sa fiabilité, au profit d'Ethernet, moins chère et moins "propriétaire".
  • Câbles spécifiques
    des normes récentes définissent d'atres types de câbles comme USB (4 fils) ou FireWire (norme IEEE 1394, 4 fils)
    En cours de forte démocratisation pour construire des réseaux de périphériques.
    Plus rare pour les réseaux de PC car peu adapté.

Tous ces câbles ont cependant tendance à avoir des pertes en ligne, qui donne lieu à une perte de signal au bout d'une certaine longueur de câble.

2.2.2 Et sans câble ???

Angl. Wireless
  • Infrarouges
    Liaisons sensibles au déplacement de l'air et impossibles en cas d'obstacle, on communique à vue.
  • Radio
    Les liaisons herziennes (en voie de développement : WiFi, BlueTooth, longue distances…)
  • Les liaisons satellite (idem herziennes)

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3 Les types de réseaux

3.1 Ethernet, le plus courant

Ethernet est d'abord un nom puis une norme de réseau. Il est très utilisé du fait de son bas prix et de a facilité de mise en œuvre.
Initialement Hertzien puis transmis par câble, il existe depuis la fin des années 60 et normalisé en février 80 par la commission IEEE 802.3.

3.1.1 Réseau filaire (hors liaisons backbone)

On distingue plusieurs dénominations pour ce réseau, qui déterminent :
Vitesse de transmission en Mbit/s, Transmission (Base = Base band), Distance ou type de support
Dénomination Nom Débit Câble Connecteurs PortéeEvolution
10 Base 2 Thin Ethernet (ou cheapernet) 10 Mb/s Coaxial fin BNC185mObsolète
10 Base 5Thick Ethernet 10 Mb/s Coaxial épais BNC et "vampire"500 mObsolète
10 Base T Ethernet 10 Mb/s 1 paire torsadée RJ-45 100 mDisparition
100 Base T Fast Ethernet 100 Mb/s 2 paires torsadées RJ-45 100 mActuel
1000 Base T Ethernet gigabit 1000 Mb/s 4 paires torsadées RJ-45 100 mProgres
100 Base FX Ethernet gigabit 1000 Mb/s Fibre optique spécifiques2000mProgres
1000 Base LX ou SX Ethernet gigabit 1000 Mb/s Fibre optique spécifiques550mProgres
10G Base SR ou LX4 Ethernet 10 gigabit 1000 Mb/s Fibre optique spécifiques500mProgres
Câble TV Le flux numérique utilise le réseau de TV par câble.10Mbps théoriquesCoaxial TVprises TV spécifiquesProgres
WiFi (Wireless Fidelity), 802.11b et 802.11g Ethernet sur radio fréquence 54 Mbit/sHerzienpoint d'accès :
modem ou routeur radio
30m (int.), 50m (ext.), max 300mProgres

Les deux dernier cas sont là à titre de comparaison.

3.1.2 Réseau sans fil

Il existe plusieurs types de réseaux sans fil. Ils sont normalisés et classés en fonction de leur usage et de leur portée.
En voici un aperçu (http://www.commentcamarche.net/wireless/wpan.php3) :
Nom Norme IEEE Description, usageRemarquesDébit Portée
infraRouge  IRDA (infrared data Association), nécessite de rester à vue, réseau de périphériques en régression3/4Mbps 5/10m
Blootooth 802.15.1 Réseau personnel (local), économique en énergie, usage périphérique, réseau de périphériques Accès à Internet avec un téléphone qui joue le rôle de modem, en progression1Mbps30m
homeRF Idem Idem  10Mbps50 à 100m
zigBee 802.15.4 Idem  250Kbps 100m
WiFi 802.11b et g Wireless Fidelity. Réseau de PC et de périphérique de communication, le réseau radio local le plus répandu. Problème de sécurité : le réseau (et son accès) n'est plus confiné aux câbles, norme 802.11g plus sécurisée, écrase la 802.11b54Mbps 30 à 50m, 300mMaxi
HiperLan2 Europe Idem WiFi, normalisé en Europe, réseau local  54Mbps 100m
BLR 802.16 Boucle locale radio, Utile pour une entreprise recouvrant une grande surface1-10Mbps 4-10km
WiMax 802.16 Boucle locale radio, Equivalent Wifi des MAN70Mbps 10km
GSM, GPRS, UMTS Réseau radio utilisé par la téléphonie (en codage numérique) donc utilisable pour internet Future utilisation pour les WAN et internet ? de fortes résistance des opérateurs câblés et des services de sécurité des états10kbps à 2Mbpslimitée par la puissance de l'émetteur et la sensibilité du récepteur

3.2 Les autres

RNIS/ISDN : (réseau numérique à intégration de service) réseau de type internet, développé en France par FTélécom sous le nom de Numéris. Cher et lent. 64Kbps, 128 si on utilise 2 canaux, donc deux lignes - et deux abonnements …
Transfix (transpack) : lignes spécialisées et louées pour effectuer la connexion en point à point (d'un ordi à un autre)

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4 La transmission de l'information en réseau Ethernet physique classique

Un message parcourant un réseau Ethernet est appelé une trame.

Diffusion

Avec un hub, comme tous les autres ordinateurs sont sur le même réseau, et donc sur le même fil, lorsqu'un ordinateur envoie une trame, tous les autres la reçoivent.
C'est un réseau par diffusion.
Il en va de même pour toute autre technologie, sinon ce n'est plus de l'Ethernet.

Cependant, les ordinateurs sont globalement bien élevés et ignorent toute trame qui ne leur est pas destiné. Voyons comment

Comment faire pour identifier une trame Ethernet ?
Un préambule est associé à chaque trame pour signaler qu'il s'agit d'une trame Ethernet.

Comment faire pour savoir si une trame nous est destinée ou non ?
C'est simple, dans chaque trame, il y a un entête qui contient une adresse de destination.
C'est l'adresse MAC (Média access control) : l'adresse matérielle.
Cette adresse est unique au niveau mondial pour chaque carte réseau (composée d'un n° de constructeur+n° de série).

Pour qu'un commutateur puisse adresser tous les ordinateurs du monde, il faudrait qu'il connaisse les adresses de toutes les cartes réseau du monde …

Comment faire pour aller plus loin ?
Lisez le chapitre suivant …

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