Ethernet

Bien qu'Ethernet soit un protocole, la plupart d'entre-nous l'associe le fameux câble du même nom (le RJ45 de son petit nom, qui possède 8 positions 8 contacts 8P8C) qui permet de raccorder notre PC au réseau, d'ailleurs souvent sans trop savoir quel réseau du reste, mais en tout cas, on doit pouvoir naviguer dès qu'on le branche, et cela n'a pas toujours été le cas par le passé où il fallait paramétrer les logiciels et divers drivers. Ca s'est largement normalisé et automatisé pour qu'on n'y pense plus...

C'est évidemment un peu plus compliqué qu'un simple câble.

Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets. Bien qu'il implémente la couche physique (PHY) et la sous-couche Media Access Control (MAC) du modèle IEEE 802, le protocole Ethernet est classé dans la couche de liaison, car les formats de trames que le standard définit sont normalisés et peuvent être encapsulés dans des protocoles autres que ses propres couches physiques MAC et PHY. Ces couches physiques font l'objet de normes séparées en fonction des débits, du support de transmission, de la longueur des liaisons et des conditions environnementales.

Ethernet RJ45 cable

Ethernet a été standardisé sous le nom IEEE 802.3:

C'est maintenant une norme internationale : ISO/IEC 8802-3.

Depuis les années 1990, on utilise très fréquemment Ethernet sur paires torsadées pour la connexion des postes clients, et des versions sur fibre optique pour le cœur du réseau. Cette configuration a largement supplanté d'autres standards comme le Token Ring, FDDI et ARCNET. Depuis quelques années, les variantes sans-fil d'Ethernet (normes IEEE 802.11, dites « Wi-Fi ») ont connu un fort succès, aussi bien sur les installations personnelles que professionnelles.


Description brève du fonctionnement

L'Ethernet est basé sur le principe de membres (pairs) sur le réseau, envoyant des messages à l'intérieur d'un fil ou d'un canal commun, parfois appelé l'éther. Chaque pair est identifié par une clé globalement unique, appelée adresse MAC, pour s'assurer que tous les postes sur un réseau Ethernet aient des adresses distinctes.

Une technologie connue sous le nom de Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (Écoute de porteuse avec accès multiples et détection de collision) ou CSMA/CD régit la façon dont les postes accèdent au média.

En pratique, ceci fonctionne comme une discussion ordinaire, où les gens utilisent tous un médium commun (l'air) pour parler à quelqu'un d'autre. Avant de parler, chaque personne attend poliment que plus personne ne parle. Si deux personnes commencent à parler en même temps, les deux s'arrêtent et attendent un court temps aléatoire. Il y a de bonnes chances que les deux personnes attendent un délai différent, évitant donc une autre collision. Des temps d'attente exponentiels sont utilisés lorsque plusieurs collisions surviennent à la suite.

Comme dans le cas d'un réseau non commuté, toutes les communications sont émises sur un médium partagé, toute information envoyée par un poste est reçue par tous les autres, même si cette information était destinée à une seule personne. Les ordinateurs connectés sur l'Ethernet doivent donc filtrer ce qui leur est destiné ou non. Ce type de communication « quelqu'un parle, tous les autres entendent » d'Ethernet est une de ses faiblesses, car, pendant que l'un des nœuds émet, toutes les machines du réseau reçoivent et doivent, de leur côté, observer le silence. Ce qui fait qu'une communication à fort débit entre seulement deux postes peut saturer tout un réseau local.

De même, comme les chances de collision sont proportionnelles au nombre de transmetteurs et aux données envoyées, le réseau devient extrêmement congestionné au-delà de 50 % de sa capacité (indépendamment du nombre de sources de trafic). Pour résoudre ce problème, les commutateurs ont été développés afin de maximiser la bande passante disponible.

Suivant le débit utilisé, il faut tenir compte du domaine de collision régi par les lois de la physique et notamment le déplacement électronique dans un câble de cuivre. Si l'on ne respecte pas ces distances maximales entre machines, le protocole CSMA/CD n'a pas lieu d'exister.

Pour arranger les choses, non seulement il existe différents types de média d'Ethernet qui sont standardisés, mais plusieurs fabricants ont implémenté des types de média propriétaires pour différentes raisons, quelquefois pour supporter de plus longues distances sur de la fibre optique.

Citons le 10BASE pour l'Ethernet 10Mbit/s, qui fonctionne sur 4 fils (2 paires torsadées) avec un connecteur RJ45 (ben si, le fameux câble...) et sa variante 100BASE pour du 100Mbit/s, puis 1000BASE pour le Gigabit Ethernet, et le 10 gigabit/s qui le suit, et ces derniers temps, on commence à regarder le 400Gb/s en standardisation...


Si jamais vous avez besoin de savoir comment connecter un câble Ethernet, en particulier un câble droit ou croisé, allez voir le site de Steven Nikkel : how to wire Ethernet Cables

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