TP les couches physiques

Limitation Ethernet

Rappel
La construction d’un réseau Ethernet est liée à plusieurs contraintes, rappelons les contraintes principales.

Atténuation du signal (distance maximum du câble)
La distance maximale entre deux répéteurs (IRL : Inter Repeater Link) dépend de l’atténuation du signal et donc de la qualité du support.
Voici les réseaux que l’on trouve :
• 10 Base 5 : 10 Mbps sur un gros coax avec 500 m max
• 10 Base 2 : 10 Mbps sur un coax fin avec 185 m max
• 1 Base 5 : 1 Mbps sur UTP 3 avec 250 m max
• 10 Base T : 10 Mbps sur UTP 3 avec 100 m max
• 10 Broad 36 : 10 Mbps sur un gros coax avec 1800 m max
• 10 Base F : 10 Mbps sur fibre optique (MMF) avec 2000 m max
• 100 Base TX : 100 Mbps sur 2 paires UTP 5 avec 100 m max
• 100 Base FX : 100 Mbps sur 2 fibres optiques (MMF) avec 1000 m max
• 100 Base T4 : 100 Mbps sur 4 paires UTP 3 avec 100 m max
• 1000 Base SX : 1 Gbps sur fibre optique (MMF) avec 500 m max
• 1000 Base LX : 1 Gbps sur fibre optique (SMF) avec 3000 m max
• 1000 Base CX : 1 Gbps sur 4 paires UTP5 avec 25 m max

Nombre de répéteurs maximum

Il existe une autre contrainte pour les réseaux Ethernet :
Pour du 10 Mbps, il ne faut traverser que 4 répéteurs au maximum.
Pour du 100 Mbps, il ne faut traverser que 2 répéteurs au maximum. En fait on se permet la plupart du temps d’en traverser 4, la recommandation était assez stricte pour qu’en pratique ça marche.
Remarque: un hub (ou un swicth) stackable, signifie que l’on peut les empiler de manière à ce qu’ils ne représentent qu’un seul nœud.
Quel que soit le débit, on ne doit jamais traverser plus de 2 segments coaxiaux fins.

Configurations possibles

Voici quelques configurations de réseaux Ethernet, pour chacune précisez si cette configuration est valide, expliquez pourquoi et si elle ne l’est pas donnez une solution pour qu’elle le devienne.
Si maintenant on vous fournissait le budget pour acheter 1 switch, quel hub remplaceriez vous (pourquoi) ou où l’insèreriez vous ?

correction
Si maintenant on vous fournissait le budget pour acheter encore 1 switch supplémentaire (2 en tout), quels hubs remplaceriez vous (pourquoi) ou où les insèreriez vous ?

correctionRound Trip Delay

Rappel

Pour gérer les détections de collision on limite la taille du réseau en fonction du temps de retournement (Round Trip Delay) de la trame minimum et du débit. C’est à dire en fonction du temps que les stations mettent à émettre 512 bits et du temps que met un bit pour faire l’aller retour entre les deux points les plus éloignés du réseau : il faut pour détecter une collision qu’avant que la station ait fini d’émettre ses 512 bits le signal du premier bit soit arrivé au bout et que si une station du bout a émis un bit à ce moment, il ait eu le temps de revenir. Donc, en résumé, il faut que le temps d’émission de 512 bits soit supérieur au temps d’un aller-retour du signal sur le réseau (Round Trip Delay).Sachant que la vitesse de propagation du signal est de l’ordre 2*107 m/s sur de la paire torsadée et de 2*108 m/s sur de la fibre optique, déterminez le diamètre maximum des réseaux suivants :10baseT, 100baseTx, 1000baseCX, 10baseF, 100baseFX, 1000baseSX.
correctionRappel détection des collisions (hub et switch)
La limitation du diamètre vis à vis du Round Trip Delay est due au simple fait que lorsqu’on émet une trame sur un réseau Ethernet, cette trame est diffusée sur l’ensemble du réseau et qu’une collision peut se produire à n’importe quel moment. Lorsque l’on utilise un switch, cette limitation s’arrêtera au switch. En effet même si un switch fonctionne en mode répéteur par défaut, il sera toujours capable de gérer (et devra le faire) une collision qui se produit après lui. Un switch ayant relayé une trame devient « responsable » de cette trame. Un switch classique fonctionne en Store and Forward , i.e. qu’il récupère complètement la trame avant de la renvoyer, ceci prend du temps. Pour gagner ce temps certains switchs peuvent fonctionner en mode Cut Trough, la trame est alors renvoyée dès que l’on a décodé l’adresse destinataire. Ce mode permet effectivement une interconnection plus rapide mais possède au moins un inconvénient majeur : on ne pourra plus interconnecter 2 segments de débits différents.