Développé dans les années 75 par la société Xerox, le protocole Ethernet est
utilisé par la très grande majorité des réseaux locaux.
Ce protocole
concernent les couches 1 et la partie MAC de la couche 2 du modèle
OSI.
Dans sa version de base à 10 Mbits/sec, il ne permet pas les même
performances que le réseau Token Ring
mais la version 100 Mbits/sec a remis ce standard au goût du jour .
Le principe est que lorsqu'une station a de l'information à transmettre elle attend qu'aucun signal ne passe sur le média, puis envoie son message.
Toutes les stations étant à l'écoute du média, lorsqu'une station détecte de l'information qui lui est destinée (chaque station possède une adresse MAC sur 48 bits, cette adresse est inscrite à l'intérieur de l'électronique de la carte, en principe il ne peut exister dans le monde 2 cartes avec des adresses identiques), elle le recopie.
S'il y a collision (cela arrive si une station émet en même temps qu'une autre, physiquement cela provoque un légère surtension sur le câble) un signal de brouillage est émis (jam) et le message sera retransmis après un délai aléatoire (ce qui garantit en principe que les deux stations ne vont pas réémettre en même temps).
Organigramme de principe de la technique CSMA/CD
Cette méthode ne garantit en aucun cas que la station arrivera à émettre (en
fait au bout de 16 tentatives, la station qui tente d'émettre se met en
erreur).
C'est une méthode dite probabiliste, statistiquement le
nombre de collision augmente en même temps que le nombre de noeuds actifs, de ce
fait le débit maximal excéde rarement les 6 Mbps.
Le type de trame utilisée par le protocole Ethernet est normalisé
802.3 par l'IEEE.
La taille de cette trame est toujours d'au
moins 64 octets.
| Délimiteur de début de trame (1 octet) |
Adresse MAC Destination (généralement 6 octets) |
Adresse MAC Source (généralement 6 octets) |
Longueur du champ de
données (2 octets) |
Champ de
données (Trame LLC 802.2) |
Bourrage (Complément pour obtenir 64 octets) |
Code de contrôle de la trame (4 octets) |
Structure d'une trame Ethernet 802.3
Pourquoi imposer une taille minimale ? C'est dû au fait qu'un signal met un certain temps pour se propager le long du réseau, la détection d'une collision n'est, de ce fait, pas immédiate. Il faut donc éviter que l'émission sur le média soit terminée avant que la collision ait pu être détectée.Pour freiner artificiellement cette émission, on impose donc que la trame fasse au moins 64 octets en rajoutant éventuellement des octets de bourrage.
Historiquement la topologie d'Ethernet est basé sur un bus, mais désormais la topologie en étoile est devenue très courante (10baseT par exemple), dans ce cas le bus est simulé à l'intérieur d'un concentrateur, mais le principe reste identique.
Ethernet peut utiliser pratiquement tous les types de câblages existants s'ils répondent à la norme 802.3 : coaxial, paire torsadée et fibre optique. Les contraintes de débits, de distance, etc. seront généralement fonction des types de câblage employés.
Le nombre maximum de stations sur un réseau Ethernet (on parle d'espace de collision) est 1024.
Le nombre maximum de segments connectés par des répéteurs est de 5, mais il ne doit pas y avoir plus de 4 hubs entre 2 stations éloignées (à condition qu'il y ait au moins 2 hubs reliés en point à point entre eux) et dans ce type de liaison il ne doit pas y avoir plus de 3 segments en coaxial, les autres doivent être de type point à point (paire torsadée ou fibre optique). Cette règle est connue sous le nom de règle 5-4-3.
Le nombre de stations par segment est variable (30 pour 10base2, 100 pour 10base5) (cf. tableau paragraphe suivant).
La longueur maximale d'un segment est définie par le type de
câblage utilisé (de 100 mètres pour de la paire torsadée à 2 kms pour la fibre
optique) (cf. tableau paragraphe
suivant).
La longueur maximale du réseau s'obtient en
multipliant le nombre maximum de segment et la longueur maximale d'un segment,
exemple : 5 x 185 = 925 m. pour un réseau 10base2.
La distance minimale entre 2 stations est de 50 cm pour 10base2 et 2,5 m. pour 10base5.
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Signification |
Caractéristiques |
Remarques | |
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10b2 |
10 = 10 Mbps |
- bus |
Le standard des années 90, surnommé thinnet ou cheapernet, de moins en moins utilisé car une rupture du bus rend le réseau inutilisable par l'ensemble de stations, de plus les dysfonctionnement du bus sont très difficiles à détecter. |
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10b5 |
10 = 10 Mbps |
- bus |
Historiquement, la première version, encore utilisée en tant que réseau fédérateur |
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10bT |
10 = 10 Mbps |
- étoile |
La forme la plus répandue à l'heure actuelle. On utilise des concentrateurs ou hubs qui envoie le signal sur toutes les branches qui lui sont connectées. |
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10bFL |
10 = 10 Mbps |
- étoile |
La version "Fibre" d'Ethernet |
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10bFB |
10 = 10 Mbps |
- étoile |
Une version "Fibre" avec diagnostic des erreurs à distance |
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10bFP |
10 = 10 Mbps |
- étoile |
Une version sans composant électronique donc totalement insensible aux perturbations électroniques. Surtout utilisé en milieu industriel. |
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100bTX |
100 = 100 Mbps |
- étoile |
Fast Ethernet ou Ethernet 100 Mbits/sec sur paire torsadée qui tend à remplacer la version 10 Mbits/sec. |
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100bT4 |
100 = 100 Mbps |
- étoile |
Un Fast Ethernet qui permet d'utiliser un câblage plus ancien. |
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100bFX |
100 = 100 Mbps |
- étoile |
La version Fibre de Fast Ethernet |
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1000bT 1000bSX 1000bLX |
1000 = 1 Gbps |
- étoile |
Le Gigabit Ethernet |
