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Ethernet

Introduction

Connecteur RJ45 pour Ethernet
Pile de protocoles
7 • Application
6 • Présentation
5 • Session
4 • Transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route,...)
3 • Réseau
2 • Liaison
1 • Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...)
Modèle Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web, en...)
Modèle OSI

Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets (La commutation de paquets, ou plus généralement la commutation d'étiquettes est une des techniques de commutation. Les grandes techniques de commutation correspond à la...). Bien qu'il implémente la couche physique (PHY) et la sous-couche Media Access Control (MAC) du modèle OSI, 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 (En électronique et en technologie informatique, PHY est une abréviation couramment utilisée pour désigner la couche physique du...). Ces couches physiques font l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être...) de normes séparées en fonction des débits, du support de transmission, de la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en...) des liaisons et des conditions environnementales.

Ethernet a été standardisé sous le nom IEEE 802 (IEEE 802 est un comité de l'IEEE qui décrit une famille de normes relatives aux réseaux locaux (LAN) et métropolitains (MAN) basés sur la transmission de données numériques par...).3. C'est maintenant une norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce terme générique...) 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 (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de conduire la lumière et sert dans les transmissions...) 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.

Dans un réseau Ethernet, le câble diffuse les données à toutes les machines connectées, de la même façon que les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) radiofréquences parviennent à tous les récepteurs. Le nom Ethernet dérive de cette analogie : avant le XXe siècle on imaginait que les ondes se propageaient dans l’éther, milieu hypothétique censé baigner l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). Quant au suffixe net, il s'agit de l'abréviation du mot network (réseau) en anglais.

Histoire

L'Ethernet a originellement été développé comme l'un des projets pionniers du Xerox (Xerox est une entreprise américaine, basée à Stamford (Connecticut).) PARC (Un Parc est un terrain naturel enclos,[1] formé de bois ou de prairies, dans lequel ont été tracées des allées et chemins destinés à la chasse, à la promenade ou à...). Une histoire commune veut qu'il ait été inventé en 1973, date à laquelle Bob Metcalfe écrivit un mémo à ses patrons à propos du potentiel d'Ethernet. Metcalfe affirme qu'Ethernet a en fait été inventé sur une période de plusieurs années. En 1976, Robert Metcalfe et David Boggs (l'assistant de Metcalfe) ont publié un document (Dans son acception courante un document est généralement défini comme le support physique d'une information.) intitulé Ethernet : Distributed Packet-Switching For Local Computer Networks (Ethernet : commutation de paquets distribuée pour les réseaux informatiques locaux).

Metcalfe a quitté Xerox en 1979 pour promouvoir l'utilisation des ordinateurs personnels et des réseaux locaux, et a fondé l'entreprise 3Com (3Com est un fabricant d'équipements réseau, la société a été créée en 1979 par Robert Metcalfe. Ce sigle...). Il réussit à convaincre DEC, Intel et Xerox de travailler ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) pour promouvoir Ethernet en tant que standard. Ethernet était à l'époque en compétition avec deux systèmes propriétaires, Token Ring et ARCnet, mais ces deux systèmes ont rapidement diminué en popularité face à l'Ethernet. Pendant ce temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), 3Com est devenue une compagnie majeure du domaine des réseaux informatiques.

Types de trames Ethernet et champ EtherType

Il y a quatre types de trame (Le mot trame peut désigner :) Ethernet :

  • Ethernet originale version I (n'est plus utilisée)
  • Ethernet Version 2 ou Ethernet II (appelée trame DIX, toujours utilisée)
  • IEEE 802.x LLC
  • IEEE 802.x LLC/SNAP

Ces différents types de trame ont des formats et des valeurs de MTU différents mais peuvent coexister sur un même médium physique.

La version 1 originale de Xerox possède un champ de 16 bits identifiant (En informatique, on appelle identifiants (également appelé parfois en anglais login) les informations permettant à une personne de s'identifier auprès d'un système.) la taille de trame, même si la longueur maximale d'une trame était de 1 500 octets. Ce champ fut vite réutilisé dans la version 2 de Xerox comme champ d'identification, avec la convention que les valeurs entre 0 et 1 500 indiquaient une trame Ethernet originale, mais que les valeurs plus grandes indiquaient ce qui a été appelé l'EtherType, et l'utilisation du nouveau format de trame. Cette utilisation duale du même champ de données justifie son appellation courante de champ longueur/type. En résumé, si x est la valeur dudit champ :

  • x ⇐ 1 500 : trame Ethernet I
  • x ⇒ 1 500 : trame Ethernet II

L'IEEE 802.3 a de nouveau défini le champ de 16 bits après les adresses MAC comme la longueur. Comme l'Ethernet I n'est plus utilisé, ceci permet désormais aux logiciels de déterminer si une trame est de type Ethernet II ou IEEE 802.3, permettant la cohabitation des deux standards sur le même médium physique. Toutes les trames 802.3 ont un champ LLC. En examinant ce dernier, il est possible de déterminer s'il est suivi par un champ SNAP ou non. La convention en vigueur actuellement est donc, si x est la valeur du champ longueur/type :

  • x ⇐ 1 500 : trame 802.3 avec LLC (et éventuellement SNAP)
  • x ⇒ 1 500 : trame Ethernet II

Synthèse graphique

Les différentes trames peuvent coexister sur un même réseau physique.

La trame Ethernet de format : type II

Trame Ethernet II

En octets
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 … 1513 1514 1515 1516 1517
Adresse MAC (En réseau informatique une adresse MAC (Media Access Control address) est un identifiant physique stocké dans une carte réseau ou une interface réseau similaire et utilisé pour attribuer mondialement...) destination
Adresse (Les adresses forment une notion importante en communication, elles permettent à une entité de s'adresser à une autre parmi un...) MAC source
Type de protocole
Données
FCS/CRC

Attention il existe d'autres types de trames Ethernet qui possèdent d'autres particularités. Le champ Type de protocole peut prendre par exemple les valeurs suivantes :

  • 0x0800 : IPv4 (L'Internet Protocol version 4 ou IPv4 est la première version d'IP à avoir été largement déployée, et forme encore la base (en 2007) de l'Internet. Elle est décrite dans...)
  • 0x86DD : IPv6 (IPv6 (Internet protocol version 6) est le successeur du protocole IPv4 ; mais IPv4 est encore utilisé presque exclusivement sur Internet.)
  • 0x0806 : ARP
  • 0x8035 : RARP
  • 0x809B : AppleTalk (Appletalk est un protocole de communication d'Apple. Il est employé par les ordinateurs Macintosh depuis 1984, d'abord en tant que partie intégrante du réseau Localtalk puis en tant que...)
  • 0x88CD : SERCOS III
  • 0x0600 : XNS
  • 0x8100 : IEEE 802.1Q

Remarques :

  • comme expliqué ci-dessus, si le champ type de protocole possède une valeur hexadécimale inférieure à 0x05D0 alors la trame est une trame Ethernet 802.3 et ce champ indique la longueur du champ données ;
  • on notera la présence parfois d'un préambule de 64 bits de synchronisation, alternance de 1 et 0 avec les deux derniers bits à 1 (non représenté sur la trame) ;
  • l'adresse de broadcast (diffusion) Ethernet a tous ses bits à 1 ;
  • la taille minimale des données est de 46 octets (RFC 894 - Frame Format).
  • si nécessaire, pour atteindre les 46 octets de données, un bourrage est effectué, et celui-ci est transparent au niveau utilisateur.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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