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]>
<article xml:id='ethernet' xml:lang='fr'>
<info>
<title>Technologie Ethernet</title>
&phl;
<abstract>
<para>Ethernet est une technologie universelle qui dominait déjà les
réseaux locaux bien avant le développement de l'Internet. La clé de la
longévité de cette technologie, c'est sa simplicité. Souvent critiquée,
elle a toujours été plus facile à utiliser et à mettre en oeuvre que ses
concurrentes. Cet article est à la fois une introduction aux normes (IEEE
802.3 - 10Mbps, Fast Ethernet - 100Mbps, Gigabit Ethernet - 1Gbps, 10Gbps)
et une aide à la conception et la réalisation de réseaux locaux.</para>
</abstract>
</info>
<sect1 xml:id='ethernet.legal.meta'>
&legal;
<sect2 xml:id='ethernet.meta'>
<title>Meta-information</title>
<para>Cet article est écrit avec <link
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sur un système <link xlink:href="https://www.debian.org"><citetitle>Debian
GNU/Linux</citetitle></link>. Il est disponible en version imprimable au
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</sect2>
</sect1>
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<sect1 xml:id="ethernet.succes">
<title>Ethernet : les raisons du succès</title>
<sect2 xml:id='ethernet.success.principes'>
<title>Quelques principes simples</title>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>Toutes les stations sont égales vis-à-vis du réseau : il n'y
a pas d'équipement maître de contrôle du réseau.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>La méthode d'accès employée est distribuée entre tous les
équipements connectés.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Le mode de transmission est de type bidirectionnel alterné :
les signaux transitent dans les deux sens, mais pas
simultanément.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>on peut relier ou retirer une machine du réseau sans perturber le
fonctionnement de l'ensemble.</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>Ces principes ont montré qu'il était plus facile de concevoir les
réseaux et les équipements correspondants avec Ethernet qu'avec d'autres
technologies aux définitions plus complètes. De nombreuses technologies
réseaux «mieux définies» au départ comme Token Ring (<acronym>IEEE
802.5</acronym>) par exemple, se sont avérées très peu évolutives au fil du
temps.</para>
<para>Ces principes ont été formalisés au début des années soixante-dix.
Aujourd'hui, seul le mode de transmission bidirectionnel alterné est de
moins en moins employé. Le déploiement de la commutation de niveau 2 étant
généralisé, les transmissions se font sur des paires cuivre ou fibre
optique dédiées à chaque sens de communication. On parle alors de mode
<wordasword>full duplex</wordasword>.</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.success.model'>
<title>Ethernet a été intégré dans le modèle OSI</title>
<para>Ethernet était à l'origine un standard développé par les laboratoires
Xerox au tout début des années 1970. Ce standard a d'abord évolué jusqu'à
la version Ethernet II aussi appelée DIX ou encore v2.0 avec l'association
regroupant Digital Equipment Corporation, Intel et Xerox. Par la suite,
Ethernet a été inclu dans les travaux sur la modélisation OSI au début des
années 1980. Depuis cette époque, la technologie Ethernet est totalement
indépendante des constructeurs ; c'est un des facteurs importants de sa
popularité.</para>
<para>Les éléments de la couche physique (couche 1 OSI) sont définis par
les normes IEEE des sous-comités 802.3 et la méthode d'accès CSMA/CD
correspond à partie MAC de la couche liaison (couche 2 OSI).</para>
<para>Comme dans le cas des principes énoncés ci-avant, la généralisation
de la commutation simplifie la méthode d'accès en éliminant toute la partie
consacrée à la gestion des collisions. On attache aujourd'hui beaucoup plus
d'importance aux méthodes de codage employées au niveau de la couche
physique.</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.succes.evol'>
<title>Une évolution constante</title>
<para>La simplicité de la méthode d'accès et la simplicité de
l'interconnexion avec les autres technologies ont fait d'ethernet une
technologie évolutive à des coûts acceptables pour toutes les catégories
d'utilisateurs.</para>
<para>Même si les évolutions des débits ont entraîné l'abandon de supports
bon marché (câbles coaxiaux lors du passage de 10 à 100Mbps), la mise en
oeuvre est restée simple. Les infrastructures existantes progressent vers
les technologies multimédias sans réinvestissements lourds.</para>
<para>C'est une des grandes leçons de l'histoire des réseaux de
télécommunications sur les trente dernières années. Toutes les technologies
de transmission qui on cherché à qualifier les flux réseau au plus près du
matériel n'ont pas su évoluer simplement. L'exemple de la technologie ATM
est caractéristique. Faire évoluer les équipements actifs ATM pour adapter
les débits est excessivement plus coûteux qu'avec des équipements
Ethernet.</para>
<variablelist>
<varlistentry>
<term>Au début des années 1970 :</term>
<listitem>
<para>Le premier réseau local Ethernet expérimental a été développé au
centre de recherche Xerox de Palo Alto (<acronym>PARC</acronym>) pour
interconnecter des ordinateurs et des imprimantes laser à un débit de
2.94Mbps. En juillet 1976, les deux concepteurs de ce réseau
<author><personname><firstname>Bob</firstname><surname>Metcalfe</surname></personname></author>
et
<author><personname><firstname>David</firstname><surname>Boggs</surname></personname></author>
publièrent le document de référence &url.ethernet.paper;.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En Septembre 1980 :</term>
<listitem>
<para>Le premier standard Ethernet est publié. Les sociétés Intel et
Digital Equipment Corporation (<acronym>DEC</acronym>) ont rejoint
Xerox pour produire un standard utilisable par tous. On a baptisé ce
standard <citetitle>DIX standard</citetitle>. Il correspond à la
version 10Base5 ou Ethernet «épais». Voir <xref
linkend='ethernet.10Base5'/>. Les premières cartes Ethernet sont
apparues avec la version 2.0 du standard DIX en Novembre 1982 : le
standard Ethernet II.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 1983 :</term>
<listitem>
<para>La première norme Ethernet est publiée par l'&url.ieee;
(<acronym>IEEE</acronym>) ; plus précisemment par le sous-comité
&url.ieee.802.3;. C'est à cette époque qu'est apparue la double
signification d'un champ dans le format de la trame Ethernet : le
champ Type/Longueur. Cette différence entre normalisation et standard
n'a jamais eu d'effet sur l'exploitation des réseaux locaux Ethernet.
Voir <xref linkend='ethernet.trame.format'/>.</para>
<para>En 1985, l'IEEE publia la norme <link
linkend='ethernet.10Base2'>IEEE 802.3a</link> correspondant à
l'Ethernet «fin». En 1987, l'utilisation des fibres optiques devint
effective avec la norme <link
linkend='ieee.802.3d'>IEEE 802.3d</link>.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 1990 :</term>
<listitem>
<para>La première norme utilisant les câbles de paires torsadées cuivre
sur une topologie étoile est publiée : <link
linkend='ieee.802.3i'>IEEE 802.3i</link>. C'est à partir de cette
étape que les autres technologies de réseaux locaux ont décliné
rapidement.</para>
<para>En 1993, la norme <link
linkend='ieee.802.3j'>IEEE 802.3j</link> est venue étendre
l'application de la topologie étoile sur fibres optiques.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 1995 :</term>
<listitem>
<para>Nouvelle étape majeure dans l'évolution d'Ethernet : le
passage à 100Mbps avec l'introduction de la norme <link
linkend='ethernet.ieee.100Mbps'>IEEE 802.3u</link>. Cette version
d'Ethernet est connue sous le nom
<citetitle>FastEthernet</citetitle>.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 1997 :</term>
<listitem>
<para>La norme <link linkend='ieee.802.3x'>IEEE 802.3x</link> a
défini le mode «full-duplex» qui permet de reserver une paire cuivre ou
fibre optique par sens de communication. Associée à la généralisation
de l'utilisation des commutateurs, cette norme marque la fin de
l'utilisation de la méthode d'accès historique d'Ethernet : <link
linkend='ethernet.couche2'>CSMA/CD</link>.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 1998 :</term>
<listitem>
<para>Les débits ont à nouveau été multipliés par 10 avec la sortie du
<citetitle>Gigabit Ethernet</citetitle>. La norme correspondante est
l'<link linkend='ieee.802.3z'>IEEE 802.3z</link>.</para>
<para>Cette première définition a été complétée en 1999 avec la norme
<link linkend='ieee.802.3ab'>IEEE 802.3ab</link> qui définit
l'utilisation du Gbps sur les câbles en paires torsadées UTP de
catégorie 5.</para>
</listitem>
</varlistentry>
<varlistentry>
<term>En 2002 :</term>
<listitem>
<para>Une fois de plus, les débits ont été multipliés par 10 pour
atteindre les 10Gbps avec la publication de la norme <link
linkend='ieee.802.3ae'>IEEE 802.3ae</link>. Cette catégorie de
débit marque l'avènement de l'exploitation d'Ethernet sur les dorsales
des réseaux étendus.</para>
<para>De même qu'avec le <citetitle>Gigabit Ethernet</citetitle>, une
définition d'Ethernet 10Gbps sur paires torsadées cuivre devrait voir
le jour prochainement. La norme devrait être publiée avec l'appelation
&url.ieee.802.3an;.</para>
</listitem>
</varlistentry>
</variablelist>
<para>L'&url.ieee; a mis à disposition en ligne les normes du comité
802 : &url.ieee.get802;.</para>
<para>Ce document est construit à partir des 4 familles de débits
d'Ethernet :</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para><link linkend="ethernet.ieee.10Mbps">Ethernet à
10Mbps</link> : la définition d'origine à partir de la
constitution du sous-comité IEEE 802.3.</para>
</listitem>
<listitem>
<para><link linkend="ethernet.ieee.100Mbps">Ethernet à 100Mbps</link>
ou <citetitle>FastEthernet</citetitle>.</para>
</listitem>
<listitem>
<para><link linkend="ethernet.ieee.1Gbps">Ethernet à 1Gbps</link> ou
<citetitle>GigabitEthernet</citetitle>.</para>
</listitem>
<listitem>
<para><link linkend="ethernet.ieee.10Gbps">Ethernet à 10Gbps</link> ou
<citetitle>10GigabitEthernet</citetitle>.</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>A l'intérieur de chaque famille, il existe de nombreuses
déclinaisons. Les plus utilisées sont décrites ci-après.</para>
<para>Du point de vue conception, les câblages en paires torsadées cuivre
sont habituellement utilisés pour la «desserte» des postes de travail à des
débits allant de 10Mbps à 1Gbps. Ensuite, les câblages en fibres optiques
sont utilisés pour les dorsales réseau.</para>
<para>Bien que cela ne corresponde à aucune normalisation, on rencontre de
plus en plus souvent un découpage en 3 couches lors de la conception des
réseaux locaux Ethernet : accès, distribution et coeur. Ce découpage a
surtout pour but de faciliter le classement des équipements dans les
catalogues constructeurs.</para>
<para>Pour en savoir plus sur la hiérarchie dans les réseaux locaux, lire
l'article : &url.lan-segmentation;.</para>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.ieee">
<title>Définitions IEEE 802.3</title>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref='images/ieee802_3.png' format='PNG' contentwidth='12cm'
width='12.5cm'/>
</imageobject>
<textobject>
<phrase>Ethernet & IEEE 802.3</phrase>
</textobject>
<caption>
<para>Correspondance entre le modèle OSI et les définitions
IEEE 802.3</para>
</caption>
</mediaobject>
<para>Cette vue met en évidence les éléments introduits pour faire évoluer
les débits.</para>
<itemizedlist>
<title>Les acronymes :</title>
<listitem>
<para>AUI : Attachment Unit Interface</para>
</listitem>
<listitem>
<para>MDI : Media Dependant Interface</para>
</listitem>
<listitem>
<para>MII : Media Independant Interface : reconnaissance des
vitesses 10/100/1000 Mbps</para>
</listitem>
<listitem>
<para>PCS : Physical Coding Sublayer</para>
</listitem>
<listitem>
<para>PLS : Physical Layer Signaling</para>
</listitem>
<listitem>
<para>PMA : Physical Media Attachment sublayer</para>
</listitem>
<listitem>
<para>PMD : Physical Media Dependant sublayer</para>
</listitem>
</itemizedlist>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.ieee.10Mbps">
<title>Normalisations IEEE 802.3</title>
<para>Il existe de nombreux suppléments à la norme IEEE 802.3 initialement
publiée qui décrivent les différents supports utilisables.</para>
<sect2 xml:id='ethernet.ieee.10Mbps.802.3'>
<title>Ethernet IEEE 802.3</title>
<para>C'est le point de départ de la normalisation. La première définition
est la plus proche du <emphasis>Standard Ethernet II</emphasis> publié par
DEC, Intel et Xerox.</para>
<para>La topologie utilisant des câbles coaxiaux est toujours de type BUS.
Cette topologie était avantageuse lorsque le nombre et la disposition des
stations changeaient. Aujourd'hui, les câbles coaxiaux sont
systématiquement abandonnés au profit des câbles en paires torsadées cuivre
ou des fibres optiques. Le coût de la connectique des câbles coaxiaux est
devenu supérieur à celui de la connectique RJ45 utilisée avec les paires
torsadées.</para>
<sect3 xml:id='ethernet.10Base5'>
<title>Ethernet standard</title>
<para>Le câble standard a été défini à l'origine pour des connexions avec
transceivers à piquage (vampire) puis étendu à la connectique de type
N-BNC.</para>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref='images/bus.png' format='PNG' contentwidth='12cm'
width='12.5cm'/>
</imageobject>
<textobject>
<phrase>topologie bus</phrase>
</textobject>
<caption>
<para>Exemple de topologie BUS Ethernet IEEE 802.3</para>
</caption>
</mediaobject>
<table xml:id='ethernet.10Base5.thick' pgwide="1" frame="all">
<title>Ethernet Standard</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>10Base5, Thick Ethernet</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>câble coaxial 50 Ohms associé à une connectique
N-BNC</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>500 m par brin. Les câbles doivent avoir une longueur
multiple de 23,4m (généralement 117m) pour que les réflexions
produites sur les raccords soient superposées déphasées</entry>
</row>
<row>
<entry>Distance entre connexions</entry>
<entry>au moins 2,50m (points repérés sur le câble)</entry>
</row>
<row>
<entry>Nombre maximum de connexions</entry>
<entry>au plus 100 connexions par brin</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect3>
<sect3 xml:id='ethernet.10Base2'>
<title>IEEE 802.3 a</title>
<table xml:id='ethernet.10Base2.thin' pgwide="1" frame="all">
<title>Ethernet Fin</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>10Base2, Thinnet ou Thin Ethernet</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>câble coaxial 50 Ohms (RG58) associé à une connectique
BNC</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>185m</entry>
</row>
<row>
<entry>Distance entre connexions</entry>
<entry>50cm</entry>
</row>
<row>
<entry>Nombre maximum de connexions</entry>
<entry>30 stations</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect3>
<sect3 xml:id='ieee.802.3d'>
<title>IEEE 802.3 c-d</title>
<para>Définit les caractéristiques des répéteurs 10Base2 ainsi que les
liaisons inter-répéteurs en fibre optique FOIRL (Fiber Optic Inter
Repeater Link).</para>
<para>Le répéteur ineterconnecte les brins de média entre eux
en :</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>régénérant les signaux,</para>
</listitem>
<listitem>
<para>prolongeant les fragments (morceaux de trames issus des
collisions),</para>
</listitem>
<listitem>
<para>complétant les préambules.</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>Il peut aussi intervenir sur la propagation des collisions
(Jamming) ou interrompre une émission trop longue.</para>
<para>La liaison FOIRL doit avoir une longueur inférieure ou égale à 1
Km.</para>
</sect3>
<sect3 xml:id='ieee.802.3i'>
<title>IEEE 802.3 i</title>
<para>Introduite en 1990, cette définition constitue une évolution
majeure d'Ethernet. C'est la première à adopter une topologie étoile
analogue à celle des installations téléphoniques. Depuis, cette topologie
étoile domine très largement dans les installations réseau.</para>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref='images/star.png' format='PNG' contentwidth='12cm'
width='12.5cm'/>
</imageobject>
<textobject>
<phrase>topologie étoile</phrase>
</textobject>
<caption>
<para>Exemple de topologie étoile 10BaseT et 10BaseFL</para>
</caption>
</mediaobject>
<table xml:id='ieee.802.3i.10BaseT' pgwide="1" frame="all">
<title>10BaseT</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>10BaseT débit 10Mbps</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>paire torsadée non-blindée (UTP : Unshielded Twisted
Pair) associée à une connectique RJ45 en topologie
étoile.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>100m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect3>
<sect3 xml:id='ieee.802.3j'>
<title>IEEE 802.3 j</title>
<para>Cette définition a très largement été utilisée pour l'implantation
des dorsales réseau de campus.</para>
<table xml:id='ieee.802.3j.10BaseF' pgwide="1" frame="all">
<title>10BaseF</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>10Base-F débit 10Mbps</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>fibre optique multimodes (62.5/125µm) associée à une
connectique ST ou SC.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>2Km</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
<para>10BASE-FL : Redéfinition de FOIRL avec des capacités plus
intéressantes telles que la possibilité de concevoir une topologie étoile
avec des répéteurs multi-ports.</para>
</sect3>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.ieee.100Mbps">
<title>Fast Ethernet IEEE 802.3u</title>
<para>Publiée en 1995, ces spécifications ont très vite été adoptées.
Le coût par port a chuté de 50% entre 1996 et 1999.</para>
<sect2 xml:id='ethernet.ieee.100Mbps.100BaseT'>
<title>100BaseT</title>
<para>La signalisation 100Base-X sur les câbles et fibres reprend celle
développée pour la technologie FDDI (Fiber Distributed Data
Interface).</para>
<table xml:id='ieee.802.3u.100BaseT' pgwide="1" frame="all">
<title>100BaseT</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>100BaseT débit 100Mbps</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support 100Base-T4</entry>
<entry>utilise 4 paires (transmission, réception, 2
bi-directionnelles) de câbles UTP de catégories 3, 4 ou 5. Les
100Mbps sont répartis sur 3 paires.</entry>
</row>
<row>
<entry>Support 100Base-TX</entry>
<entry>utilise 2 paires (transmission, réception) de câbles UTP5 ou
STP (Shielded Twisted Pair). Ce câble supporte 200Mbps en mode
<emphasis>full duplex</emphasis> après négociation entre les
extrémités.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>100m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.ieee.100Mbps.100BaseF'>
<title>100BaseF</title>
<table xml:id='ieee.802.3u.100BaseFX' pgwide="1" frame="all">
<title>100BaseFX</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellations</entry>
<entry>100BaseFX débit 100Mbps</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>fibre optique multimodes (62.5/125µm) associée à une connectique ST ou SC.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>400m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.ieee.1Gbps">
<title>Gigabit Ethernet</title>
<para>Comme les câbles en paires torsadées de catégorie 5 sont certifiés pour des fréquences
allant jusqu'à 100MHz (cf TIA/EIA-568-A), le passage à 1000Mbps pose des difficultés nouvelles
par rapport aux évolutions précédentes.
La couche physique a été entièrement revue.
La nouvelle définition est une <quote>fusion</quote> de deux technologies :
l'Ethernet IEEE802.3 et le Fiber Channel ANSI X3/T11.
</para>
<para>Cette fusion reprend le format de trame Ethernet 802.3 et la méthode
d'accès CSMA/CD full-duplex pour conserver la compatibilité avec les couches supérieures
du réseau et elle bénéficie du débit élevé de l'interface physique Fiber Channel.
</para>
<para>Comme pour la famille FastEthernet, il existe plusieurs variantes 1000BaseX.
</para>
<sect2 xml:id='ieee.802.3z'>
<title>définitions IEEE 802.3z : 1000BaseX</title>
<table xml:id='ieee.802.3z.1000BaseLX' pgwide="1" frame="all">
<title>1000Base-LX</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellation</entry>
<entry>1000BaseLX</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>laser grandes ondes sur fibre optique multimodes et monomode destiné aux artères de campus.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>3Km</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
<table xml:id='ieee.802.3z.1000BaseSX' pgwide="1" frame="all">
<title>1000Base-SX</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellation</entry>
<entry>1000BaseSX</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>laser ondes courtes sur fibre optique multimodes destiné aux artères intra-muros.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>500m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
<table xml:id='ieee.802.3z.1000BaseCX' pgwide="1" frame="all">
<title>1000Base-CX</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellation</entry>
<entry>1000BaseCX</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>câble en paires torsadées blindées 150 Ohms destiné aux connexions entre
serveurs dans le même local.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>25m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect2>
<sect2 xml:id='ieee.802.3ab'>
<title>définition 1000BaseT : IEEE802.3ab</title>
<para>Cette définition est très importante. C'est elle qui permet
d'utiliser le Gigabit Ethernet dans la majorité des installations
actuelles.</para>
<para>Ceci dit, les installations existantes auront certainement besoin d'une <quote>requalification</quote>
avant d'être équipées en 1000BaseT.
Cette technologie utilise les câbles FTP de catégorie 5 au maximum de leur certification.
De nouvelles catégories de câbles sont en cours de spécification : 5enhanced à 100MHz, 6 à 200MHz et 7 à 600MHz.
</para>
<para>Il est recommandé de limiter au maximum les brassages intermédiaires dans les armoires de câblage.</para>
<table xml:id='ieee.802.3ab.1000BaseT' pgwide="1" frame="all">
<title>1000Base-T</title>
<tgroup cols="2" align="left" colsep="1" rowsep="1">
<colspec colnum="1" colname="param" colwidth="1*"/>
<colspec colnum="2" colname="value" colwidth="4*"/>
<thead>
<row>
<entry>Appellation</entry>
<entry>1000BaseT</entry>
</row>
</thead>
<tbody>
<row>
<entry>Support</entry>
<entry>câble en paires torsadées non blindées de catégorie 5.</entry>
</row>
<row>
<entry>Longueur maximum</entry>
<entry>100m</entry>
</row>
</tbody>
</tgroup>
</table>
</sect2>
<sect2 xml:id="ifs">
<title>Extension CSMA/CD</title>
<para>Avec la définition GigabitEthernet, la méthode d'accès CSMA/CD n'est
pas remise en question mais les «espaces temps» ont été étendus. Sans
extension, un paquet de petite taille (64 octets) peut très bien arriver à
destination avant que la station qui l'a émis ne puisse détecter une
collision. On a donc étendu la taille minimum de paquet a 512 octets avec
un nouveau champ placé après le champ de contrôle <acronym>FCS</acronym>.
Voir <xref linkend='ethernet.trame.format.fcs'/>.</para>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.ieee.10Gbps">
<title>10 Gigabit Ethernet</title>
<sect2 xml:id='ieee.802.3ae'>
<title>IEEE 802.3ae</title>
<para>Définition 10Gbps</para>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.autonegociation">
<title>Négociation de la bande passante</title>
<para>Avec les évolutions des débits d'Ethernet, la grande majorité des infrastructures
actuelles sont <quote>mixtes</quote>.
Il est donc nécessaire que les équipements réseau (cartes, commutateurs, etc.) soient
capables de reconnaître et d'utiliser la bande passante disponible sur le câble.
<footnote>
<para>Document de référence sur l'auto négociation Ethernet :
<link xmlns="http://docbook.org/ns/docbook" xlink:href="http://www.scyld.com/expert/NWay.html">
<citetitle>An Introduction to Auto-Negotiation</citetitle></link>.
</para>
</footnote>
</para>
<sect2 xml:id='ethernet.autonegociation.debit'>
<title>Auto-négociation</title>
<para>La négociation entre équipements porte sur deux
fonctionnalités :</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>le débit 10, 100 et 1000Mbps,
</para>
</listitem>
<listitem>
<para>le mode half-duplex ou full-duplex (<link
linkend='ieee.802.3x'>IEEE 802.3x</link>).</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>La fonction d'auto-négociation est optionnelle.
Elle est apparue avec l'extension FastEthernet et ne concerne que les câbles
en paires torsadées et les fibres optiques.</para>
<para>La fonction de négociation utilise les signaux de contrôle d'état du lien physique
en respectant la compatibilité entre tous les équipements indépendemment de leur génération
et des options qu'ils supportent.
</para>
<para>L'ordre des négociations est le suivant :</para>
<orderedlist numeration="arabic">
<listitem><para>100BaseTX Full-Duplex,</para></listitem>
<listitem><para>100BaseT4,</para></listitem>
<listitem><para>100BaseTX,</para></listitem>
<listitem><para>10BaseT Full-Duplex,</para></listitem>
<listitem><para>10BaseT.</para></listitem>
</orderedlist>
</sect2>
<sect2 xml:id='ieee.802.3x'>
<title>Mode Full-Duplex IEEE 802.3x</title>
<para>Le mode de fonctionnement de base d'Ethernet est dit
<emphasis>Half-Duplex</emphasis> : bidirectionnel à l'alternat. Il
suppose que le média est partagé entre plusieurs stations et que les
informations transitent dans les 2 sens. C'est sur ce mode de base que
<link linkend="acces">la méthode d'accès CSMA/CD</link> est bâtie.</para>
<para>Le mode Full-Duplex correspond à une communication point-à-point entre deux équipements.
Dans ce contexte, le média n'est plus partagé entre plus de 2 stations et les informations transitent
toujours dans les deux sens mais sur des canaux (paires torsadées ou fibres) distincts.
</para>
<para>En conséquence, l'algorithme d'accès au média est considérablement simplifié et
la bande passante utile est doublée.
Aujourd'hui, beaucoup de constructeurs ont adopté ces options d'Ethernet.
Il est donc possible de concevoir des artères à 200Mbps entres commutateurs et/ou concentrateurs (hubs)
pour un coût très raisonnable.</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.autonegociation.example'>
<title>Exemple de conception</title>
<para>L'exemple qui suit est une synthèse sur l'utilisation de la
technologie Ethernet. Il ne prend pas en compte certaines autres normes
telles que les VLANs IEEE 802.1Q qui autoriseraient d'autres modes de
conception.</para>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref='images/example.png' format='PNG' contentwidth='12cm'
width='12.5cm' />
</imageobject>
<textobject>
<phrase>Auto-négociation des débits</phrase>
</textobject>
<caption>
<para>Exemple de conception Ethernet</para>
</caption>
</mediaobject>
<orderedlist numeration="arabic">
<listitem>
<para>100BaseFX-FD : dorsale de campus en fibres optiques avec un
débit de 200Mbps en Full-Duplex,</para>
</listitem>
<listitem>
<para>100BaseTX-FD : alimentation du commutateur mixte (Switch
10/100) du local serveur (Server Farm) avec un débit de 200Mbps en
Full-Duplex,</para>
</listitem>
<listitem>
<para>100BaseTX-FD : alimentation du commutateur mixte (Switch
10/100) des stations 10/100 (typiquement multimédia/CAO) avec un débit
de 200Mbps en Full-Duplex,</para>
</listitem>
<listitem>
<para>10BaseT-FD : alimentation du commutateur (Switch) des
stations 10BaseT (typiquement bureautique) avec un débit de
20Mbps.</para>
</listitem>
</orderedlist>
</sect2>
</sect1>
<sect1 xml:id="ethernet.trame.format">
<title>Format de trame</title>
<mediaobject>
<imageobject>
<imagedata fileref='images/frame.png' format='PNG' contentwidth='12cm'
width='12.5cm'/>
</imageobject>
<textobject>
<phrase>Formats des trames</phrase>
</textobject>
<caption>
<para>Les 2 types de trames reconnues</para>
</caption>
</mediaobject>
<para>La signification de chacun des champs de trame est donnée
ci-après.</para>
<sect2 xml:id='ethernet.trame.format.preamble'>
<title>Le préambule</title>
<para>Le préambule est une suite de 0 et de 1 alternés. Il permet à
l'horloge du récepteur de se synchroniser sur celle de l'émetteur. Comme la
transmission est asynchrone, il est possible qu'une partie du préambule
soit perdue.</para>
<para>Même si la norme IEEE 802.3 a spécifié un champ spécifique en fin de
préambule : SOF (Start of Frame) avec 2 bits à 1, il n'y a aucune
différence avec le standard Ethernet v2.0 pour lequel les 2 derniers bits
du préambule sont aussi à 1.</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.trame.format.mac'>
<title>Les adresses MAC</title>
<para>Les adresses MAC identifient le ou les destinataire(s) de la trame
puis l'émetteur. Elles sont constituées de 6 octets :</para>
<itemizedlist>
<listitem>
<para>Les 3 premiers octets font référence au constructeur de
l'interface. Ils sont uniques et sont attribués par l'IEEE.</para>
</listitem>
<listitem>
<para>Les 3 octets suivants donnent le numéro d'interface chez ce
constructeur.</para>
</listitem>
</itemizedlist>
<para>L'adresse source est toujours celle d'une interface unique (unicast).
La destination peut être une adresse unique, de groupe (multicast) ou de
diffusion générale (broadcast = FF-FF-FF-FF-FF-FF).
Dans une adresse de groupe, le premier bit transmis est à 1.
Si les autres bits ne changent pas, l'adresse de groupe correspond à toutes les cartes d'un même constructeur.
</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.trame.format.type'>
<title>Le champ longueur / type</title>
<para>Ce champ de 2 octets a été défini dans le standard Ethernet II pour
indiquer le type de protocole de niveau 3 employé pour transmettre le
message.</para>
<para>Avec la normalisation originale IEEE 802.3 ce champ a été redéfini
pour contenir la longueur en octets du champ des données.</para>
<para>Depuis 1997, la normalisation IEEE intègre les deux formats de
trames. Parallèlement, les documents standards des protocoles de l'Internet
se sont appuyés sur des trames Ethernet utilisant des champs type (Voir
RFC895 de 1984). À l'heure actuelle on peut considérer que les trames IEEE
avec champ type correspondent au trafic utilisateur sur les réseaux IP et
que les trames IEEE avec champ longueur correspondent au trafic de dialogue
entre équipements actifs (Algorithme STP, etc.).</para>
</sect2>
<sect2 xml:id='ethernet.trame.format.data'>
<title>Les données</title>
<variablelist>
<varlistentry>
<term>Ethernet II</term>
<listitem>
<para>D'après la définition d'origine, la couche 2 est complète avec ce