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 Câblage des réseaux LAN*

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MessageSujet: Câblage des réseaux LAN*   Lun 11 Fév - 13:26

1. Couche physique des réseaux LAN

Différents symboles sont utilisés pour représenter les types de média. Le réseau Token Ring est représenté par un cercle. Le réseau FDDI est représenté par deux cercles concentriques et le réseau Ethernet symbolisé par une ligne droite. Les connexions série sont représentées par une ligne en forme d’éclair.
Vous pouvez faire appel à plusieurs types de média pour concevoir un réseau informatique. Un média permet d’acheminer un flux d’informations via un réseau LAN. Les LAN sans fil utilisent l’atmosphère ou l’espace comme média. Les autres médias réseau confinent les signaux réseau dans des fils, des câbles ou de la fibre optique. Les médias réseau sont considérés comme des composants de la couche 1 (ou couche physique) des réseaux LAN.
Chaque type de média présente des avantages et des inconvénients, basés sur les facteurs suivants :
 La longueur de câble
 Le coût
 La facilité d’installation
 La sensibilité aux interférences
Le câble coaxial, la fibre optique et l’espace peuvent transporter les signaux réseau. Ce module est plus particulièrement consacré aux câbles UTP de catégorie 5, dont la famille de câbles de catégorie 5e. De nombreuses topologies prennent en charge les réseaux LAN, au même titre que d’autres médias physiques..
1.1. Ethernet dans le campus
Ethernet est la technologie LAN la plus répandue. Le groupe DIX (Digital, Intel et Xerox) a été le premier à la mettre en œuvre. DIX a créé et mis en œuvre la première spécification LAN Ethernet, qui a servi de base à l’élaboration de la norme 802.3 de l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) introduite en 1980. L’IEEE a étendu la norme 802.3 à trois nouveaux comités : 802.3u pour Fast Ethernet, 802.3z pour Gigabit Ethernet sur fibre optique et 802.3ab pour Gigabit Ethernet sur câble à paires torsadées non blindées.
Un réseau peut nécessiter une mise à niveau vers une topologie Ethernet plus rapide. La plupart des réseaux Ethernet prennent en charge des débits de 10 Mbits/s et 100 Mbits/s.
La nouvelle génération de produits multimédia, de traitement d’images et de bases de données peut facilement submerger un réseau assurant des débits Ethernet classiques de 10 et 100 Mbits/s. Les administrateurs réseau ont alors la possibilité de mettre en œuvre une interface Gigabit Ethernet du backbone à l’utilisateur final.

Les coûts d’installation des nouveaux câbles et adaptateurs peuvent toutefois constituer un frein.
Les technologies Ethernet peuvent être utilisées de différentes façons dans un réseau de type campus :
• La mise en place d’un débit Ethernet de 10 Mbits/s au niveau des utilisateurs permet d’obtenir des performances satisfaisantes. Les clients ou les serveurs qui ont besoin d’une bande passante plus importante peuvent utiliser un débit Ethernet de 100 Mbits/s.
• L’interface Fast Ethernet constitue la liaison entre les équipements utilisateur et réseau. Elle prend en charge la totalité du trafic généré sur chaque segment Ethernet.
• La technologie Fast Ethernet peut servir à relier des serveurs d’entreprise. Ainsi, elle optimise la performance client-serveur sur le réseau du campus tout en permettant d’éviter les goulots d’étranglement.
• Selon les moyens financiers mis en œuvre, il est possible de relier les équipements du backbone via une interface Fast Ethernet ou Gigabit Ethernet.









1.2. Besoins en médias et connecteurs Ethernet

En matière de câbles et de connecteurs, les spécifications utilisées pour la prise en charge des implémentations Ethernet sont dérivées des normes EIA/TIA. Les catégories de câbles spécifiques d’Ethernet sont basées sur les normes de télécommunications relatives aux édifices commerciaux EIA/TIA-568 SP-2840.

La figure compare les spécifications de câbles et de connecteurs relatives aux implémentations Ethernet classiques. Il est important de remarquer les médias pouvant être utilisés pour Ethernet 10 Mbits/s versus Ethernet 100 Mbits/s. Les réseaux comportant une combinaison de débits 10 Mbits/s et 100 Mbits/s doivent avoir recourt à la catégorie de câble UTP 5e ou supérieure afin de supporter Fast Ethernet


1.3. Média de connexion


Le connecteur d’une carte réseau peut ne pas correspondre au média auquel il doit être relié. Comme le montre la figure, il peut exister une interface pour le connecteur AUI (Attachment Unit Interface) 15 broches. Utilisé avec l’émetteur-récepteur approprié, ce connecteur permet de raccorder différents médias. En règle générale, un émetteur-récepteur convertit un connecteur AUI en connecteur de type RJ-45, câble coaxial ou fibre optique. Les systèmes 10Base5 Ethernet (ou Thicknet) font appel à un câble court pour relier le connecteur AUI à un émetteur-récepteur sur le câble principal.
1.4. Mise en œuvre d’UTP


La norme EIA/TIA spécifie un connecteur RJ-45 pour câble UTP. L’acronyme RJ correspond à Registered Jack et le numéro 45 désigne un ordre de connexion des fils spécifique. Le connecteur RJ-45 à extrémités transparentes comporte huit fils de couleur. Quatre de ces fils (T1 à T4), appelés «tips», acheminent la tension. Les quatre autres fils (R1 à R4), ou «rings», sont mis à la terre. Les termes « tip » et « ring » remontent à l’apparition du téléphone. Ils désignent aujourd’hui le fil positif et le fil négatif d’une paire. Les fils de la première paire d’un câble ou d’un connecteur sont appelés T1 et R1. La deuxième paire correspond à T2 et R2, la troisième à T3 et R3, et la quatrième à T4 et R4.


Le connecteur RJ-45 représente le composant mâle, serti à l’extrémité du câble. Vus de face, les emplacements des broches d’un connecteur mâle sont numérotés de 8 à 1 de la gauche vers la droite
La prise constitue le composant femelle d’un équipement réseau, d’une prise murale ou d’un panneau de brassage .
Pour que l’électricité circule entre le connecteur et la prise, l’ordre des fils doit respecter le code de couleurs T568A ou T568B de la norme EIA/TIA-568-B.1. Pour déterminer la catégorie de câble EIA/TIA à utiliser pour raccorder un équipement, consultez la documentation de l’équipement concerné ou recherchez, sur celui-ci, une étiquette proche de la prise. En l’absence d’étiquette et de documentation, utilisez la catégorie 5e ou une catégorie supérieure, les catégories supérieures étant susceptibles de remplacer celles qui leur sont inférieures. Puis, déterminez si vous allez utiliser un câble droit ou un câble croisé.
Si vous maintenez les deux connecteurs RJ-45 d’un câble côte à côte et dans le même sens, vous voyez les fils de couleur dont ils se composent. Si les fils de couleur se présentent dans le même ordre à chaque extrémité, il s’agit d’un câble droit..
Dans le cas d’un câble croisé, certains fils placés aux deux extrémités des connecteurs RJ-45 se raccordent à des broches différentes à chaque extrémité du câble..
Utilisez des câbles droits pour les liaisons suivantes:
 Commutateur vers routeur
 Commutateur vers PC ou serveur
 Concentrateur vers PC ou serveur Utilisez des câbles croisés pour les liaisons suivantes: Commutateur vers commutateur
 Commutateur vers concentrateur
 Concentrateur vers concentrateur
 Routeur vers routeur
 PC vers PC
 Routeur vers PC
1.5. Répéteurs
Le terme «répéteur» remonte à l’origine de la communication longue distance. Le répéteur était une personne, sur une colline, qui répétait le signal qu’elle venait de recevoir d’une autre personne sur la colline précédente. Ce processus se poursuivait jusqu’à ce que le message atteigne sa destination. Les technologies de communication par télégraphe, téléphone, micro-ondes et fibre optique font appel à des répéteurs pour renforcer les signaux envoyés sur de longues distances.
Un répéteur reçoit un signal, le régénère et le transmet. Il peut régénérer les signaux réseau et les resynchroniser au niveau du bit pour leur permettre de voyager sur de plus longues distances via le média. Les normes Ethernet et IEEE 802.3 mettent en œuvre la règle 5-4-3 relative au nombre de répéteurs et de segments sur les backbones Ethernet à accès partagé dans une topologie arborescente. La règle 5-4-3 divise le réseau en deux types de segments physiques : les segments (utilisateur) avec stations de travail et les segments (de liaison) sans stations de travail. Les systèmes des utilisateurs sont connectés aux segments utilisateur. Les répéteurs du réseau sont reliés entre eux via les segments de liaison. La règle stipule qu’entre deux nœuds du réseau, il ne peut exister que cinq segments au maximum, reliés par le biais de quatre répéteurs (ou concentrateurs), et que seuls trois des cinq segments peuvent contenir des connexions utilisateur.
Dans le cadre du protocole Ethernet, un signal envoyé sur le LAN doit atteindre chaque partie du réseau dans un laps de temps déterminé. La règle 5-4-3 assure le respect de ce principe. Chaque répéteur traversé par un signal ajoute un court intervalle de temps au processus, la règle étant conçue pour limiter les temps de transmission des signaux. Une latence trop importante sur le LAN accroît le nombre de collisions tardives et altère les performances du réseau.





1.6. Concentrateur

Les concentrateurs (Hub) sont, en fait, des répéteurs multiports. La différence entre un concentrateur et un répéteur réside dans le nombre de ports respectifs de ces équipements. Un répéteur classique possède généralement deux ports et un concentrateur entre 4 et 24 ports. Les concentrateurs sont couramment utilisés dans les réseaux Ethernet 10BaseT et 100BaseT.
L’utilisation d’un concentrateur modifie la topologie du réseau. La topologie en bus linéaire (chaque équipement est connecté directement au câble) est remplacée par une topologie en étoile. Chaque donnée qui arrive sur le port d’un concentrateur par l’intermédiaire des câbles est électriquement répétée sur tous les autres ports connectés au segment de réseau.
Il existe trois principaux types de concentrateurs:
 Passif: un concentrateur passif sert uniquement de point de connexion physique. Il ne peut ni manipuler ni visualiser le trafic acheminé par son intermédiaire. De même, il n’amplifie pas le signal et ne le nettoie pas. Un concentrateur passif permet uniquement de partager le média physique. Il n’a besoin d’aucune alimentation électrique.
 Actif: un concentrateur actif doit être branché à une prise de courant pour pouvoir amplifier un signal avant de l’envoyer aux autres ports.
 Intelligent: les concentrateurs intelligents (ou «smart hubs») fonctionnent de la même façon que les concentrateurs actifs, avec des puces microprocesseur et des fonctions de diagnostic. Les concentrateurs intelligents sont plus onéreux que les concentrateurs actifs. Ils sont également plus efficaces dans les situations de dépannage.
o Les équipements raccordés à un concentrateur reçoivent tout le trafic qui traverse le concentrateur. Plus le nombre d’équipements reliés au concentrateur est important, plus le risque de collisions est élevé. Une collision se produit lorsque plusieurs stations de travail envoient simultanément des données via les câbles du réseau. Dans ce cas, toutes les données sont altérées. Tous les équipements connectés à un segment donné du réseau sont membres du même domaine de collision.
Les concentrateurs, comme leur nom l’indique, constituent des points de connexion centraux pour les réseaux LAN Ethernet.
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