equipement reseaux (urec)
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Equipements rseaux
exemple : Ethernet
Equipements rseaux
r1991 Jean-Luc ARCHIMBAUD
rmodifications
1993, 1995 Jean-Paul GAUTIER 1998 Bernard TUY
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PLAN (1)
r Matriels
r Supports physiques
Exemple dEthernet (norme 802.3)
r Interconnexion des rseaux locaux
r Dpannage - Surveillance
cf le cours administration
TOPOLOGIE , MATERIELS (1)
r Un rseau Ethernet peut tre form de plusieurs segments,raccords entre eux par des rpteurs
r 2 types de segments
Cble coaxial (cble jaune, gros Ethernet)
Segment de liaison (liaison point point)r Les stations sont connectes uniquement sur les segments
coaxiaux
r Entre une station (en fait un coupleur Ethernet) et le coaxial,on a :
Cble de transceiver (cble de descente, drop cable)
Transceiver
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TOPOLOGIE , MATERIELS (2)
r Le plus long chemin entre 2 stations :
3 segments de coaxial
2 segments de liaison
4 rpteurs
2.5 km (si rseau tout en coaxial)
r Temps total de propagation aller et retour de la trame :
RTD < 500 bit times(50 s)
Sg Eth Sg Eth Sg EthSg LiaisonSg Liaison
Rep. Rep. Rep. Rep.
TOPOLOGIE ,MATERIELS (3) : segment
r Impdance : 50 ohms
r Attnuation max 17 dB/km 10 MHz
r Signal
Asynchrone
Bande de base
Encodage Manchester (front montant = 1)
2 niveaux : 0 V (idle) et -2 V
r Taux d'erreur dsir < 1 / (10 ** 8)
r Protection relie une terre commune au rseau
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TOPOLOGIE ,MATERIELS (4) : segment
r Dlai de propagation de la trame < 21.65 bit times
r Longueur < 500 m (consquence du dlai de propagation etattnuation)
r 100 transceivers max / segment
r Problme de rflexion :
A chaque extrmit du segment : une terminaison(bouchon)
Cble marqu par un cercle tous les 2,5 m
Plusieurs sectionsde cble coaxial :
relies par des connecteurs qui peuvent introduire unerflexion du signal.
longueurs de section imposes : 23.4 m ou 70.2 m ou 117 m
TOPOLOGIE , MATERIELS (5) :segment de liaison
r Aussi appel IRL (Inter Repeater Link)
Cf FOIRL pour la Fibre Optique
r Liaison point point (entre 2 segments Ethernet)
r
Pas de station sur ce segmentr Dlai de propagation de la trame < 25.64 bit times
r Un rpteur chaque extrmit
r Si utilise du coaxial : longueur < 500 m
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TOPOLOGIE , MATERIELS (6) :transceiver
r Appel MAU : Medium Attachment Unit
r Permet de raccorder :
une station par un "drop" cable au segment coaxial
un rpteur
r Alimentation lectrique par la station
r Vampire (sur un segment coaxial)
Botier avec 2 pointes qui percent le cble
1 qui va jusqu' l'me (vhicule les donnes)
1 qui va jusqu' la protection (rfrence)
Avantage :
pose sans couper le cble
ni sans interrompre le trafic
TOPOLOGIE , MATERIELS (7) :transceiver
r Fonctions du transceiver
Transmettre et recevoir des bits
Dtecter les collisions
Moniteur (optionnelle)
Jabber
r 2 modes de fonctionnement Normal : reoit et transmet tous les bits
Moniteur (ou isol) :
Pour tests ou pour isoler une station
Ne transmet pas les bits venant du coupleur
Reoit les bits venant du cble
Dtecte les collisions
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TOPOLOGIE , MATERIELS (8) :transceiver
r Jabber fonction
Transmet sur le cble uniquement les trames de longueur< T bits: 2 * ( 10 ** 5) < T < 15 * ( 10 ** 5)
Si la trame est plus longue, il la tronque et active le signalde prsence de collision
r Aprs l'mission d'une trame : SQE test
6 16 bit times aprs
active le signal de prsence de collision pendant 5 10 bittimes (SQE test Signal Quality Error ou Heart Beat)
r Retard induit par un transceiver
Sans collision sur segment coaxial < 6 bit times
Sans collision sur segment de liaison < 3 bit times
En dtection de collision < 17 bit times
TOPOLOGIE , MATERIELS (9) :"drop cable"
r AUI: Attachment Unit InterfaceCble de descente, drop cable, cble AUI ...
r Relie le transceiver et le coupleur Ethernet
r Cble protg constitu de 4 ou 5 paires torsades avec une
protection (paire = 3 fils)r Longueur maximale de 50 m
r Terre de protection
r A chaque extrmit : connecteur 15 pointsMale ct coupleur, femelle ct transceiver
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TOPOLOGIE , MATERIELS (10):"drop cable"
3 ou 4 signaux (1 signal / paire)
Donnes en sortie : coupleur ---> transceiver
Donnes en entre : transceiver ---> coupleur
Contrle en entre : transceiver ---> coupleur
Transceiver prt transmettre
Transceiver non prt transmettre (optionnel)
Erreur de qualit du signal (SQE). Emis quand:Collision (possible tout instant)SQE test (fin d'mission de trame)Tronque une trame mise (jabber)
Contrle en sortie: coupleur ---> transceiver (optionnel). Ordonne au
transceiver de:S'isoler du cble (mode moniteur)
Passer en mode normal (aprs reset ou isolation)
Se mettre prt transmettre
Une paire pour lalimentation.
TOPOLOGIE , MATERIELS (12) :Rpteur
r Fonctions :
Faire passer tous les signaux (pas uniquement les bits "corrects")mis sur un segment sur l'autre
Dlai de propagation environ < 7.5 bit times
Rgnrer lectroniquement le signal
Reformer le prambule de 56 bits (si ncessaire)
Ajouter du padding si la trame est < 12 octets
Si collision sur un segment, gnre la "jam" (32 bits) sur les 2segments
Fonction Jabber(trames trop longues tronques)
Fonction SQE test
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TOPOLOGIE , MATERIELS (13)
Rep
Coax
Station
Liaiso
n
Rep
Rep
Liaison
Rep Station
7.5
21.7
Coax
Coax
2.6
2.6
2.6
2.6
2.6
2.6
2.6
2.62.6
2.6
25.6
25.6
21.7
21.7
7.5
7.5
7.5
3
3
6
6
6
3
6
3
6
6(17)
(17)
(17)
(17)
(17)
SUPPORTS : cble coaxial 10Base5
r 10 comme 10 Mb/s, Base = Baseband, 5 = 500 m
r Gros cble, cble jaune, Thick Ethernet, Ethernet standard
r Lg max : 500 m et nb de stations max : 100
r Distance entre les stations : multiple de 2.5 m
r Topologie bus, transceiver vampire
r Avantages :
Trs bien normalis, depuis longtemps
Pas de perturbation quand on ajoute une station
Peu dpendant des "erreurs" des utilisateurs
r Dsavantages :
Cot
Difficilement maniable
Perte de matriel quand on enlve une station
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SUPPORTS : Cble coaxial 10Base2
r 10Base2 (2 comme 200 m) : Thin Ethernet, Ethernet fin, CheaperNet
r Lg max : 185 m et nb de stations max : 30
r Topologie bus, stations en srie (spares d'au moins 0.5 m)
r Transceiver en T (possibilit de raccord BNC)
r Avantages :
Le moins cher
Trs maniable
Beaucoup de cartesEthernet intgrent le transceiver
r
Dsavantages : Si on enlve un transceiver (volontairement pour ajouter unestation ou "involontairement"), on arrte le rseau
Sensible aux perturbations lectromagntiques
Limit en distance et nombre de stations
SUPPORTS : Cble Paires torsades
r 10BaseT (T comme Twisted Pair)
r Une double paire torsade est suffisante
r Lg maximale entre une station et un "hub" : 100 m
r Topologie en toile (concentrateur, nud, hub), une station enbout de branche
r Prise RJ45 en bout des fils
r Transceiver paire torsade
r Avantages :
Cble universel
Insensible aux erreurs de manipulation des utilisateurs
Pas de station pirate
Centralisation des quipements
r Dsavantages:
Limitations en distance
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SUPPORTS : Fibre optique
r Utilise pour les "backbones"
r Tous types de fibres
la plus utilise est la fibre multimode 62.5/125 m
r Utilisable en point point (segment de liaison) ou en toile avecun transceiver en bout de branche (toile optique au centre)
r Un transceiver optique assure la transformation optique-lectrique
r Distance max : 1.5 km, 1 fibre mission, 1 fibre rception
r Avantages :
Insensible aux perturbations
Longues distances (rseau Ethernet jusqu' 4.5 Km)
r Dsavantages :
Cot
Pas de coupleur sur station pour Ethernet
Supports : Sans fil
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SUPPORTS : Bilan
r Sauf besoin ponctuel, ne plus installer de gros coaxial
r Utiliser le thin Ethernet si vous avez peu de moyen, peu destations et des utilisateurs responsables
r Utiliser la paire torsade en pr-cblage, l'intrieur desbtiments
r Entre des btiments, utiliser la fibre optique
r Tous les supports peuvent tre mixs
r Ethernet est un jeu de construction
MATERIEL DIVERS : Multitransceiver
r Appel FANOUT
r Est vraiment un lment d'Ethernet
r Remplace N (souvent 8) transceivers
r Economie de transceivers vampire (conomie partir de 4)
r Simule un segment. Utile pour tests, beaucoup de machineslocales, ...Serveurs de terminaux
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INTERCONNEXION
r Ne se limite pas au niveau physique
r Types de matriels
Rpteur (repeater)
Multirpteur (toile, hub)
Routeur (router)
Passerelle (gateway)
r But : raccorder des rseaux locaux entre eux
r Matriels non spcifiques Ethernet
INTERCONNEXION : repteur (1)
r Boite noire ddie, sans configuration
r Fonction lectronique sur le signal : remise en forme, r-amplification
r But : augmenter la distance maximale entre 2 stations en
reliant 2 segments Ethernet
Repeteur
Station A Station B
Station C
Coax 1
Coax 2
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TOPOLOGIE , repteur (2) :Rpteur
r Relie 2 segments (coaxial ou liaison)
r Connect sur les segments coaxiaux comme une station :
Un rpteur peut tre au milieu du cble
Raccordement : cble de transceiver + Transceiver
Suit les rgles d'emplacement d'une station (2.5 m)
r Maximum de 4 rpteurs entre 2 stations
INTERCONNEXION : repteur (3)
r La distance max entre station 500 ---> 1000m (10Base5)
r Travaille au niveau de la couche physique (ISO 1)
r Ne regarde pas le contenu de la trame
r Il na pas dadresse Ethernet
r Avantages
dbit 10 Mb/s
pas dadministration
r Dsavantages
Ne diminue pas la charge
Ne filtre pas les collisions
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INTERCONNEXION : Concentrateur
r Aussi appel toile, hub, multirpteur :
Fonction de rpteur avec une structure en toile
Lesmultirpteurs n'ont pas d'adresse Ethernet
Elments souvent modulables, avec un type de cartes parmedia
Obligatoire avec la fibre optique et la paire torsade
r La fonction de segmentation s'est gnralise
r En bout d'une branche : station ou rpteur
INTERCONNEXION : Pont (1)
r Aussi appel pont filtrant ou "bridge"
Boite noire ddie,
CPU et mmoire,
Agent SNMP
r Buts : Augmenter la distance max entre 2 stations Ethernet
Diminuer la charge des rseaux
r Niveau de la couche liaison de donnes (ISO 2)
Adresse Ethernet
Ignor des stations (transparent)
Filtrageau niveau 2
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INTERCONNEXION : Pont (2)
Les trames A D ne vont pas sur Coax 2
Les trames C B ne vont pas sur Coax 1
---> il faut que le Pont sache o sont A, B, C, D
Station A Station D
Station C
Coax 1
Coax 2
PONT
Station B
500 m
500 m
INTERCONNEXION : Pont (3)
r Trois modes de fonctionnement
Auto learning
Table fige avec les adresses des stations
Mixte avec des filtres manuels
r Certains protocoles ne peuvent utiliser que des ponts : LAT (DEC)
r Algorithme normalis de "spanning tree" pour viter lesboucles
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INTERCONNEXION : Pont (4)
r Avantages:
Dbit presque 10 Mb/s
Filtre les trames inutiles et les collisions
Pas de limite de distance
Peu dadministration
r Dsavantages:
Ne filtre pas les broadcast ou multicast
r Supplant par le routeur
INTERCONNEXION : Routeur (1)
r Beaucoup d'intelligence
CPU
mmoire jusqu' 64 Mgaoctets (voire plus)
r Matriel ddi ou non (station)
r Protocole de la couche rseau (ISO 3 )
IP, IPX, Appletalk, DECNET...
r Initialement ne savait "router" quun seul protocole
r Un routeur a une (en fait 2 au moins) adresse(s) Ethernetconnue(s) des stations
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INTERCONNEXION : routeur (2)
r But : connecter 2 rseaux (ou 2 sous rseaux) au niveau ISO 3
r Exemple (IP)
Stati on A Station D
Stat ion C
ROUTEUR
Station B
130.190.12.0
129.88.126.0
INTERCONNEXION : Routeur (3)
r Avantages:
Trs bon filtre:
Ne laisse pas passer les trames inutiles, les collisions, lesbroadcasts, les multicasts
Possibilit de grer des tables de filtrages au niveau 3 Spare proprement 2 administrations (deux entits)
Une erreur au niveau dEthernet d'un cot n'affecte pas l'autrecot
Equipement connu par les protocoles de niveau 3
Performances
r Dsavantages
Cot
Configuration pas toujours aise
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INTERCONNEXION : B-Routeur
r Routeur multi-protocoles
r Fonction de pont:
pour les protocoles non routables: LAT, TOKEN-RING
pour ce quil ne sait pas router
r Langage de commandes
r Matriels connus :
CISCO, BAY Networks, NSC, XYPLEX, SPIDER, ACC...
r Peut filtrer aussi sur les adresses IP, ports TCP, ...
r Ils rpondent tous les besoins, mais il faut savoir lesconfigurer
INTERCONNEXION : Passerelle (1)
r Connu sous le nom de Gateway
r Traduction d'un protocole dans un autre
r Tout ce qui n'est pas un rpteur, un pont ou un routeur et quipermet l'interconnexion de rseaux
r Travaille sur les couches >= 3
r Permet 2 mondes de communiquer
Souvent avec des lgres pertes de fonctionalits
On ne peut pas sen passer
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INTERCONNEXION : Passerelle (2)
r Conversion de protocole :
De niveau 3 :
DECNET-IP
LocalTalk AppleTalk-Ethernet IP
Dapplications :
Telnet - SETHOST
Telnet - PAD
ftp - COPY
Messagerie :SMTP - EARN/RJE - X400r Matriel ddi ou application sur une station
r Demande beaucoup d'administration (tables ...)
Inteconneexion : recapitulatif
Niv. OSI
Rpteur, Hub, ConcentrateurTrains de Bits 1
2 Pont, Bridge, commutateurTRAMES
3 Routeur, PasserelleDatagrammes
7 Passerelle, Gateway
Eqts dinterconnexion
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Serveurs de terminaux
Terminal
Serveurs de terminauxLiaisons
Asynchrones
Micro
Ethernet
Station
Coupleur
Ethernet
Prises V24
A B C D
Entres asynchrones
Ordinateur
E
F
DEPANNAGE-SURVEILLANCE (1)
Problme : trouver la cause des dysfonctionnements
r Cblage 10 MBits/s
La principale cause de panne
Solutions :
Installer un cblage propre, adapt l 'environnement,segment
Bien connatre son rseau : carte jour
Pour trouver la panne:
Mthode empirique
Suivre le parcours du cble
Analyseur ou valises de test
LE CABLAGE CONSTITUE LES FONDATIONS DU RESEAU
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DEPANNAGE-SURVEILLANCE (2)
r Charge
Un rseau Ethernet peut s'crouler : diffusion
La charge dpend de nombreux facteurs
Ethernetcharg 5 Mb/s est trop charg
Intressant d'avoir l'volution de la charge
Lanalyseur mesure la charge et indique qui charge
Ce problme ne semble plus primordial : segmentation
DEPANNAGE-SURVEILLANCE (3)
r Taux de collision lev
S'inquiter partir de 1 % des trames transmises
Origine:
Charge (surtout si petites trames)
Transceiver, coupleur, rpteur, ... matriel dfectueux Quelques fois une erreur de configuration de routage rseau
Lanalyseur mesure le taux de collision
voir galement netstat (commande Unix)
L'analyseur aide rarement trouver l'origine.
Il faut procder par dichotomie
isoler chaque segment,
dconnecter les stations ..
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DEPANNAGE-SURVEILLANCE (4)
r Valises de tests :
Pour cble coaxial ou pour fibre optique
Permet de connatre l'tat du cblage
Obligatoire pour faire la recette d'un rseau Ethernet
Equipement de professionnel
DEPANNAGE-SURVEILLANCE (5)
r Problmes sur les protocoles
r Dans les applications au dessus d'Ethernet
Impossible de se connecter par telnet ...
r Lanalyseur, permet davoir exactement le contenu du
dialogue entre 2 stations.r Evolution : sondes + station dinterrogation
Trs utile sur un rseau de taille importante
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DEPANNAGE-SURVEILLANCE :Analyseur
r Logiciel + Carte Ethernet
r Permet de savoir tout ce qui passe sur un rseau Ethernet
Savoir si un cble est coup
Visualiser le contenu des trames
Mesurer diffrents indicateurs
Cumuler des indicateurs et tablir des statistiques
Dcoder les trames enregistres
Gnrer du trafic, simuler un protocole
r Problmes : Cot
Inutile si l'on ne connat pas les protocoles
Ne peut voir que ce qui passe sur son segment
Ninclut pas les fonctions dadministration
CONSEILS
r Etre matre de son rseau
r Connatre son rseau et suivre son volution
r Connatre la fonction de chaque lment
r Connatre les protocoles utiliss
r Noter toutes les modifications du rseau
r Utiliser un analyseur une fois par mois
r La surveillance devrait s'intgrer dans l'Administration derseau SNMP
SNMP : Simple Network Management Protocol