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Qu'est-ce que Ethernet IEEE 802.3

Qu'est-ce que Ethernet IEEE 802.3

Ethernet, IEEE 802.3, est l'une des normes les plus largement utilisées pour les réseaux informatiques et les communications de données générales. Il est largement utilisé dans toutes les formes de réseaux de données, de la connexion aux hubs Wi-Fi domestiques aux réseaux de données d'entreprise et aux réseaux de télécommunications.

La norme Ethernet est utilisée depuis de nombreuses années, régulièrement mise à jour pour répondre aux exigences d'une technologie croissante. Les vitesses de communication de données ont augmenté régulièrement et Ethernet, IEEE 802.3 a augmenté ses vitesses en conséquence.

Bien que pour beaucoup, Ethernet soit familier car les connexions Ethernet sont largement utilisées à la maison pour les connexions filaires entre les ordinateurs et les concentrateurs à large bande, mais elles fournissent également la connectivité essentielle pour les systèmes de réseau de données utilisés dans les grandes entreprises.

Ethernet est probablement le plus connu en raison des courts câbles de raccordement Ethernet avec leurs connecteurs RJ45 qui sont utilisés pour connecter la plupart des ordinateurs de bureau aux routeurs de réseau de données. Ceux-ci rendent les connexions Ethernet très faciles à établir, augmentant ainsi la facilité d'utilisation et la popularité de la technologie Ethernet.

En conséquence, Ethernet constitue la technologie de base de la connectivité pour la plupart des réseaux locaux de nos jours. Des versions de celui-ci ont également été conçues pour les grandes entreprises. Carrier Ethernet est un exemple de la manière dont la technologie a été adaptée pour être utilisée par les opérateurs de réseau ou les opérateurs.

Histoire Ethernet

La norme Ethernet a été développée pour la première fois par Xerox Corporation en tant que système expérimental basé sur un câble coaxial dans les années 1970. Utilisant un protocole CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect) pour permettre à plusieurs utilisateurs, il était destiné à être utilisé avec des réseaux locaux susceptibles de subir une utilisation sporadique avec une utilisation occasionnelle intensive.

Le succès du projet Ethernet original a conduit au développement conjoint d'une norme de 10 Mbps en 1980. Cette fois, trois sociétés ont été impliquées: Digital Equipment Corporation, Intel et Xerox.

La spécification Ethernet Version 1 issue de ce développement a servi de base à la première norme IEEE 802.3 qui a été approuvée en 1983 et finalement publiée en tant que norme officielle en 1985.

Depuis que les premières normes Ethernet ont été écrites et approuvées, de nombreuses mises à jour ont été introduites pour maintenir la norme Ethernet en conformité avec les dernières technologies qui deviennent disponibles.

Éléments de réseau Ethernet

Le LAN Ethernet IEEE 802.3 peut être considéré comme composé de deux éléments principaux:

  • Médias d'interconnexion: Le support par lequel les signaux se propagent est d'une grande importance dans le système de réseau Ethernet. Il régit la majorité des propriétés qui déterminent la vitesse à laquelle les données peuvent être transmises. Plusieurs options peuvent être utilisées:
    • Câble coaxial: C'était l'un des premiers types de supports d'interconnexion à être utilisé pour Ethernet. En général, l'impédance caractéristique était d'environ 110 ohms et par conséquent, les câbles normalement utilisés pour les applications de radiofréquence n'étaient pas applicables. Ce type de câblage n'est pas largement utilisé pour Ethernet de nos jours car il est coûteux et difficile à installer.
    • Câbles à paires torsadées Des types de type paire torsadée peuvent être utilisés: paire torsadée non blindée (UTP) ou paire torsadée blindée (STP). En général, les types blindés sont meilleurs car ils limitent davantage la capture parasite et donc les erreurs de données sont réduites. Une variété de types de câbles différents sont disponibles car la norme avance toujours.
    • Câble de fibre optique: Le câble à fibre optique est de plus en plus utilisé car il offre une très haute immunité au captage et au rayonnement ainsi que la communication de débits de données très élevés.
  • Nœuds de réseau Les nœuds de réseau sont les points vers et à partir desquels la communication a lieu. Bien que dans les années passées, des termes tels que DTE, équipement de terminal de données et DCE, équipement de communication de données aient été utilisés, ceux-ci sont rarement utilisés de nos jours lorsque l'on regarde les communications Ethernet. Au lieu de cela, les types d'équipement vus sur le réseau de données Ethernet sont ce que l'on voit le plus couramment:
    • Des ordinateurs: Aujourd'hui, la plupart des ordinateurs sont dotés de la capacité de connectivité Ethernet. On s'attend à ce que la plupart des ordinateurs de bureau fonctionnent sur un réseau local, et ceci est presque universellement basé sur Ethernet. Aujourd'hui, la capacité Ethernet sera intégrée à la carte mère de l'ordinateur, plutôt que d'utiliser une carte enfichable en option. La connexion physique est normalement fournie à l'aide d'un connecteur Ethernet de type RJ45.

      Pour les ordinateurs portables, ils ont de plus en plus tendance à être beaucoup plus fins. Cela signifie que certains n'ont pas de ports Ethernet dédiés avec un connecteur RJ45 car il n'y a pas de place pour eux. Cependant, ils peuvent normalement se connecter à un réseau local en utilisant Ethernet via un adaptateur. Cela leur donnera une connectivité filaire fiable si les connexions sans fil ne sont pas utilisées.

    • Routeurs, commutateurs et concentrateurs: Les autres principaux éléments des réseaux locaux utilisant Ethernet comme support d'interface sont les routeurs, les commutateurs et les concentrateurs. Ces appareils permettent aux données d'être acheminées autour des réseaux de données afin qu'elles puissent être envoyées et atteindre leurs destinations pertinentes. Bien que similaires à certains égards, les routeurs, les commutateurs et les concentrateurs sont des types distincts de périphériques, même si les termes ont tendance à être mal utilisés de manière interchangeable.
    • Appareils divers: Sur n'importe quel réseau local, il y aura besoin d'une variété de périphériques en dehors des ordinateurs, des routeurs, des commutateurs, etc. Des éléments tels que des imprimantes, etc. seront nécessaires. Ceux-ci peuvent être reliés au réseau de la même manière que n'importe quel ordinateur.
    Une variété d'appareils différents peuvent être connectés aux réseaux locaux à l'aide de la technologie Ethernet. De nombreux types d'appareils destinés à être utilisés sur des réseaux locaux auront une capacité Ethernet.

Outre les périphériques matériels et les interconnexions physiques nécessaires à tout réseau local utilisant Ethernet, des pilotes logiciels sont également nécessaires. Tout appareil avec une connexion Ethernet physique aura le logiciel nécessaire. En plus de cela, les systèmes d'exploitation populaires comme Windows, Apple iOS et Linus, ont une capacité Ethernet intégrée dans le logiciel de base.

Cela signifie que des pilotes supplémentaires n'ont pas besoin d'être chargés dans tous les cas, sauf dans les circonstances les plus exceptionnelles, pour permettre aux périphériques de se connecter à un réseau local Ethernet.

Topologies de réseau Ethernet

Plusieurs topologies de réseau peuvent être utilisées pour les communications Ethernet. La forme réelle utilisée dépendra des exigences.

  • Point à point: Il s'agit de la configuration la plus simple car seules deux unités réseau sont utilisées. Dans cette structure simple, le câble est appelé liaison réseau. Les liens de cette nature sont utilisés pour transporter des données d'un endroit à un autre et là où il est pratique d'utiliser Ethernet comme mécanisme de transport.
  • Bus coaxial: Ce type de réseau Ethernet est rarement utilisé de nos jours. Les systèmes utilisaient un câble coaxial où les unités réseau étaient situées le long du câble. Les longueurs de segment étaient limitées à un maximum de 500 mètres, et il était possible de placer jusqu'à 1024 ETTD sur sa longueur. Bien que cette forme de topologie de réseau ne soit pas installée ces jours-ci, très très peu de systèmes hérités pourraient encore être utilisés. Compte tenu de son fonctionnement, avec plusieurs nœuds sur le même tronçon, le schéma anticollision CSMA / CD est utilisé.
  • Réseau en étoile: Ce type de réseau Ethernet est la topologie dominante depuis le début des années 1990. Il se compose d'une unité réseau centrale, qui peut être ce que l'on appelle un répéteur ou un concentrateur multi-port, ou un commutateur réseau.
    Toutes les connexions à d'autres nœuds rayonnent à partir de cela et sont des liens point à point. C'est ce type de topologie de réseau qui est utilisé et étendu. Les connexions ont tendance à s'étendre à partir d'un concentrateur central à l'aide d'une série de routeurs ou de commutateurs pour détourner les données vers le nœud d'extrémité requis.

Détection de collision de données de message

Dans les formes originales d'Ethernet, une forme de détection de collision de données connue sous le nom de CSMA / CD a été utilisée. Dans ce cas, les nœuds détectaient si des données étaient envoyées et si c'était le cas, ils reculeraient et renverraient leurs données plus tard.

De nos jours, en utilisant la topologie en étoile étendue, l'exigence de détection de collision de données CSMA / CD n'est pas nécessaire. Les collisions ne sont possibles que si la station et le commutateur tentent de communiquer l'un avec l'autre en même temps, et les collisions sont limitées à la liaison individuelle.

De plus, la norme 10BASE-T introduite il y a de nombreuses années a adopté des techniques de duplex intégral et au vu des améliorations qu'elle apportait, cette technique est devenue la norme pour les développements futurs de la norme Ethernet.

En duplex intégral, le commutateur et la station peuvent envoyer et recevoir simultanément, et par conséquent, les réseaux de données Ethernet modernes sont sans collision.


Comment fonctionne Ethernet?

Lors de la communication sur un réseau de données, le système Ethernet divise les données en un ensemble de ce que l'on appelle des trames. Ces trames ont un format spécifique et chacune contient les adresses source et destination.

La trame contient également des informations pour la vérification des erreurs afin que toutes les données corrompues puissent être détectées. Si des erreurs sont détectées, les couches supérieures de la pile de protocoles du système rejetteront généralement les données et demanderont une retransmission.

Ethernet adopte le modèle OSI pour sa pile de protocoles et, conformément à cela, Ethernet lui-même fournit des services jusqu'à la couche 3, la couche de liaison de données.

Ethernet a adopté le format d'adresse MAC 48 bits qui a également été utilisé par d'autres normes IEEE 802 et à sa manière, il existe des points communs entre de nombreuses normes, ce qui facilite grandement le fonctionnement de divers systèmes de réseau de données.

Ethernet métro et opérateur

Il existe des versions d'Ethernet qui sont utilisées pour des performances de qualité supérieure associées aux grands réseaux métropolitains ou plus étendus. Metro Ethernet et Carrier Ethernet sont deux termes souvent utilisés.

Ces deux termes sont souvent utilisés de manière presque interchangeable, mais présentent quelques différences.

  • Ethernet métropolitain: Metro Ethernet fait généralement référence à une installation Ethernet déployée dans une zone métropolitaine - c'est-à-dire sur une zone relativement large - plus large que celle d'un réseau local. Les entreprises utilisent souvent Metropolitan Ethernet pour connecter plusieurs emplacements de l'entreprise à un réseau via une ligne privée Ethernet. Cela donne des avantages significatifs par rapport à l'utilisation des réseaux publics en termes de vitesse, de sécurité et de coût. Carrier Ethernet est désormais le terme général utilisé pour décrire le type d'Ethernet utilisé pour les lignes Ethernet de cette nature.
  • Porteuse Ethernet: Carrier Ethernet ou Carrier grade Ethernet est généralement utilisé pour fournir une communication point à point entre deux points ou sites ou pour fournir des liaisons pour les réseaux locaux, etc. Carrier Etthernet s'est développé pour inclure un certain nombre d'autres services et permet des données longue distance partage entre entreprises et autres organisations. Cela réduit considérablement les coûts, tout en maintenant les performances.

Metro Ethernet et Carrier Ethernet sont désormais des variantes bien établies utilisées par de nombreux opérateurs et fournisseurs de services pour permettre aux entreprises d'avoir des interconnexions hautes performances sur des ressources Ethernet hautes performances dédiées ou partagées.

Bien que le réseau de données Ethernet ait été introduit à l'origine dans les années 1970, il a subi un processus continu de mise à jour. Cela a permis de maintenir le concept de base, tout en lui permettant de fournir les niveaux de performance nécessaires à mesure que les exigences en matière de technologie et de connectivité augmentent.

La technologie Ethernet est utilisée pour la mise en réseau de données pour tout, de la mise en réseau d'ordinateurs à domicile jusqu'aux réseaux de données d'entreprise où l'Ethernet opérateur est utilisé pour transporter des niveaux élevés de données.

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Voir la vidéo: Ethernet IEEE (Octobre 2020).