Notions de base sur les réseaux – Chapitre 8 Couches Physique OSI Notions de base sur les réseaux – Chapitre 8

Présentation le support physique et les connecteurs associés, une représentation des bits sur le support, le codage de données et des informations de contrôle, l’ensemble de circuits émetteur et récepteur sur les périphériques réseau.

Couche physique : Objectif Fournit le moyen de transporter sur le support réseau les bits constituant une trame de couche liaison de données. Créer le signal électrique, optique ou micro-ondes qui représente les bits dans chaque trame.

Couche physique : fonctionnement Représentation de signaux sur les supports physiques Le support ne transporte pas la trame comme entité unique. Il transporte les signaux, individuellement, pour représenter les bits constituant la trame.

Couche physique : Les normes les services et protocoles de la suite TCP/IP sont définis par le groupe de travail IETF (Internet Engineering Task Force) dans des documents RFC. Organisation internationale de normalisation (ISO) Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ANSI (American National Standards Institute) Union Internationale des Télécommunications (UIT) EIA/TIA (Electronics Industry Alliance/Telecommunications Industry Association) Autorités nationales des télécommunications comme la Federal Communication Commission (FCC) aux États-Unis Mise en œuvre dans le logiciel Mise en œuvre dans le matériel

Les normes définissent : Propriétés physiques et électriques du support Propriétés mécaniques (matériaux, dimensions, brochage) des connecteurs Représentation binaire par les signaux (codage) Définition de signaux d’informations de contrôle

Principe fondamentaux de la couche physique Codage Méthode de conversion d’un flux de bits de données en code prédéfini Signalisation Méthode de représentation des bits Génération des signaux électriques, optiques ou sans fil qui représentent le 1 et le 0 sur le support.

Signalisation de bits pour le support Toutes les communications provenant du réseau humain finissent sous la forme de chiffres binaires, qui sont transportés individuellement sur le support physique. 1 2 3

Signalisation NRZ Cette méthode simple de signalisation convient uniquement aux liaisons de données à bas débit. N’utilise pas la bande passante de manière efficace Sensible aux interférences électromagnétiques. Les limites entre les bits individuels peuvent être perdues lors de la transmission de longues chaînes de 1 ou de 0 de manière consécutive

Codage Manchester Représente les valeurs binaires comme des transitions de tension. Utilise la modification du niveau du niveau de signal au milieu de la durée du bit pour représenter les bits. Méthode de signalisation employée par Ethernet 10BaseT

Codage : regroupement de bits Variations de signal Moyen pour la couche physique de reconnaitre le début d’une trame. Une autre variation de bits signale la fin de la trame. Entre deux trames : du bruit

Codage : Groupement de bits Un groupe de codes est une séquence consécutive de bits de code qui sont interprétés et mappés comme configurations binaires de données. l’utilisation de groupes de codes comprennent : Réduction des erreurs au niveau du bit Limitation de l’énergie effective transmise dans le support Meilleure distinction entre les bits de données et les bits de contrôle Meilleure détection des erreurs de support

Symbole 4B/5B

Capacité de transport de données Bande passante : Quantité d’informations pouvant circuler d’un emplacement à un autre pendant une période donnée Déterminée par les propriétés du support physique, les technologies choisies pour la signalisation et par la détection des signaux réseau.

Capacité de transport de données Débit : Mesure du transfert de bits sur le support pendant une période donnée. Débit applicatif : Mesure les données utilisables transférées pendant une période donnée.

Type de support physique ETHERNET

Type de support Sans fil

Support en cuivre Des normes pour les supports en cuivre sont définies pour : le type de câblage en cuivre utilisé, la bande passante de la communication, le type de connecteurs utilisés, le brochage et les codes couleur des connexions avec le support, la distance maximale du support.

Signaux parasites externes Les types de câbles avec blindage ou torsion des paires de fils sont conçus pour minimiser la dégradation des signaux liée au bruit électronique. Interférences Externes avec les supports cuivres

Cable a paire torsadée non blindé (UTP) La torsion a pour effet d’annuler les signaux indésirables. Cet effet d’annulation aide également à éviter les interférences de sources internes appelées diaphonie.

Câble à paires torsadées blindées (STP) Protège le faisceau entier de fils à l’intérieur du câble ainsi que les paires de fils individuelles. Offre une meilleure protection parasitaire que le câblage UTP Prix relativement plus élevé. La nouvelle norme 10 Go pour Ethernet prévoit l’utilisation de câblage STP

Types de câbles

Câble coaxial Utilisations du câble coaxial Dans le passé, le câble coaxial était utilisé dans les installations Ethernet Le câble coaxial transporte de l’énergie en radiofréquence (RF) entre les antennes et le matériel radio. La télévision par câble

Sécurité des supports en cuivre Risques électriques Risques d’incendie

Support en fibre optique utilise des fibres de verre ou de plastique pour guider des impulsions lumineuses de la source à la destination.

Câbles en fibre optique La fibre optique permet des communications bidirectionnelles simultanées avec un câble dédié à chaque direction

Mode de support en fibre optique

Support sans fil Transportent des signaux électromagnétiques à des fréquences radio et micro-ondes qui représentent les chiffres binaires des communications de données. Fonctionne bien dans les environnements ouverts. Des utilisateurs non autorisés à accéder au réseau peuvent accéder à la transmission.

Normes et types de supports sans fil Norme IEEE 802.11 : la technologie de réseau local sans fil (WLAN), couramment appelée Wi-Fi, Norme IEEE 802.15 : la norme de réseau personnel sans fil (PAN), couramment appelée Bluetooth, Norme IEEE 802.16 : la technologie d’accès couramment appelée WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Système mondial de communication avec les mobiles (GSM) : comprend des spécifications de couche physique permettant la mise en œuvre du protocole de service général de radiocommunication par paquets (GPRS) de couche 2 pour le transfert de données via les réseaux téléphoniques cellulaires mobiles.

Point d’accès au réseau sans fil et adaptateur EEE 802.11a : fonctionne dans la bande de fréquences de 5 GHz et permet des débits allant jusqu’à 54 Mbits/s. IEEE 802.11b : fonctionne dans la bande de fréquences de 2,4 GHz et permet des débits allant jusqu’à 11 Mbits/s. IEEE 802.11g : fonctionne dans la bande de fréquences de 2,4 GHz et permet des débits allant jusqu’à 54 Mbits/s. IEEE 802.11n est actuellement à l’étude. La norme proposée définit la fréquence de 2,4 GHz ou 5 GHz. Les débits de données types attendus vont de 100 Mbits/s à 210 Mbits/s avec une plage de distance allant jusqu’à 70 mètres.

Connecteurs de supports en cuivre

Raccordement correct des connecteurs Il est essentiel que tous les raccordements de supports en cuivre soient de qualité supérieure pour garantir des performances optimales avec les technologies réseau actuelles et futures. Le raccordement incorrect des câble peut avoir un impact sur les performances de transmission.

Connecteurs de fibre optique ST (Straight-Tip) (marque d’AT&T) : connecteur à baïonnette très courant largement utilisé avec la fibre optique multimode. SC (Subscriber Connector) : connecteur utilisant un mécanisme pousser-tirer pour garantir une insertion dans le bon sens. Ce type de connecteur est largement utilisé avec la fibre optique monomode. LC (Lucent Connector) : petit connecteur de plus en plus utilisé avec la fibre optique monomode et prenant également en charge la fibre multimode. Trois types courants d’erreurs de raccordement de fibre optique et d’épissage sont : Mauvais alignement : les supports en fibre optique ne sont pas alignés précisément lors de la jonction. Écart à l’extrémité : les supports ne se touchent pas complètement à l’épissure ou la connexion. Finition de l’extrémité : les extrémités des supports ne sont pas bien polies ou de la poussière est présente au niveau du raccordement.