Ethernet
Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Mode LAN et mode WAN

10 Gigabit Ethernet supporte seulement le mode full duplex, beaucoup de liens sont en mode point à point bien que du routage à ce débit commence à apparaître. Le mode LAN fonctionne à un débit ligne, au niveau de la fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.), de 10,3 Gbit/s ce qui représente en fait le débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) MAC de 10 Gbit/s pondéré par 66/64 rapport lié à l'encodage de la couche PCS utilisant un code 64B66B. Nous noterons l'efficacité de cet encodeur (3 %) par rapport à celui du mode Gigabit Ethernet (Gigabit Ethernet (GbE) est un terme utilisé pour décrire une variété de technologies utilisées pour implémenter le standard Ethernet à des taux de transfert de données de un...) (8B10B) qui apporte quant à lui un sur débit de 25 %.

L'importance du mode WAN PHY (En électronique et en technologie informatique, PHY est une abréviation couramment utilisée pour désigner la couche physique du modèle OSI (couche de...) est incontestable et permet de transporter les trames Ethernet (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...) 10 Gigabits sur des liens SDH ou SONET (SONET est un modèle de norme de transmission optique. C'est un protocole de couche 1 du modèle OSI.) actuellement en place dans beaucoup de réseaux. Le mode WAN PHY opère à un débit légèrement inférieur à 10Gbe, à savoir 9 953 280 kbit/s (ce qui correspond au débit STM64/OC192). Le conteneur (Dans le domaine du transport, un container (de l'anglais), parfois francisé en conteneur, est un caisson métallique, en forme de...) virtuel 64c ou 192c véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) des codes 64B66B.

Les modules optiques : couche PMD (PHY).
Des fabricants comme Fiberxon, sumitomo, Finisar ou bien d'autres, proposent des modules XFP qui sont normalisés par MSA permettant une compatibilité entre eux. Ces modules permettent de convertir le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) en un signal électrique, c'est donc l'équivalent de la couche PHY au niveau PMD du modèle OSI. Un lien électrique différentiel (Un différentiel est un système mécanique qui a pour fonction de distribuer une vitesse de rotation de façon adaptative aux besoins d'un ensemble mécanique.) est ensuite disponible au débit de 10,3 Gbit/s.

Les serdes : couche PMA (PHY).
Ce signal de 10 Gb/s, trop rapide, ne peut pas être traité directement, il faut donc le paralléliser, en général sur 64 bits. Des circuits dédiés spécialisés permettent cette conversion.
Le mot serdes vient de l'anglais pour serialiser/deserialiser.

L'encodage 64B66B : couche PCS (PHY)
Le code en ligne utilisé 64B66B transforme le format XGMII (64 bits de données plus 8 bits de contrôle) en mots de 66 bits. L'objectif est multiple :

  • apporter une dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences constituant l'onde ne...) d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) et éviter de longues suites consécutives de '0' ou '1' que les XFP peuvent ne pas trop apprécier.
  • ceci apporte donc des transitions afin de faciliter les mécanismes de récupération d'horloge.

Le code 66 bits est composé de deux bits de synchronisation suivis de 64 bits de donnée (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.).

  • Si la synchro est '01', les 64 bits sont de type donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.)
  • Si la synchro est '10', les 64 bits contiennent au moins un octet de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.)
  • Les préambules '00' et '11' ne sont pas utilisés.

Les 64 bits de données sont embrouillés par un embrouilleur auto synchronisé.

À ce niveau-là nous retrouvons un format équivalent MII, les couches suivantes : data link (MAC), 'network (IP), 'transport (TCP/UDP) fonctionnant de façon similaire à gigabit Ethernet.

Variétés d'Ethernet

La section ci-dessous donne un bref résumé de tous les types de média (On nomme média un moyen impersonnel de diffusion d'informations (comme la presse, la radio, la télévision), utilisé pour communiquer. Les médias permettent de diffuser une information vers un grand nombre...) d'Ethernet. En plus de tous ces standards officiels, plusieurs vendeurs ont implémenté des types de média propriétaires pour différentes raisons—quelquefois pour supporter de plus longues distances sur de la 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 terrestres et océaniques de...).

Quelques anciennes variétés d'Ethernet

  • Xerox (Xerox est une entreprise américaine, basée à Stamford (Connecticut).) Ethernet -- L'implémentation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) originale d'Ethernet, qui a eu deux versions, la version 1 et 2, durant son développement. La version 2 est encore souvent utilisée.
  • 10BASE5 (10BASE5 est une norme Ethernet spécifiant une couche physique du modèle OSI utilisant une topologie réseau en bus, d'une longueur maximale de 500 mètres avec 100...) (aussi appelé Thick Ethernet) -- Ce standard de l'IEEE publié très tôt utilise un câble coaxial simple dans lequel on insère une connexion en perçant le câble pour se connecter au centre et à la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) (prises vampires). Largement désuet, mais à cause de plusieurs grandes installations réalisées très tôt, quelques systèmes peuvent encore être en utilisation.
  • 10BROAD36 -- Obsolète. Un vieux standard supportant l'Ethernet sur de longues distances. Il utilisait des techniques de modulation en large bande similaires à celles employées par les modems câble, opérées sur un câble coaxial.
  • 1BASE5 -- Une tentative de standardisation de solution pour réseaux locaux à bas prix. Il opère à 1 Mbit/s mais a été un échec commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.).

Ethernet 10 Mbit/s

  • 10BASE2 (10Base2 est standard Ethernet 10Mbit/s standardisant une couche physique dans le modèle OSI utilisant un cable coaxial fin. Plus simple et plus économique que le 10BASE5, cette solution s'est vite imposée...) (aussi appelé ThinNet ou Cheapernet) -- un câble coaxial de 50 Ohms connecte les machines ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...), chaque machine utilisant un adaptateur en T pour se brancher à sa carte réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets »,...). Requiert une terminaison à chaque bout. Pendant plusieurs années, ce fut le standard Ethernet dominant.
  • 10BASE-T (10BASE-T est une norme Ethernet spécifiant une couche physique du modèle OSI utilisant une topologie réseau en étoile et des câbles UTP équipés de...) -- Fonctionne avec 4 fils (deux paires torsadées) sur un câble CAT-3 ou CAT-5 avec connecteur RJ45. Un concentrateur (En général, un concentrateur (en anglais, hub - cette traduction est souvent utilisée en français, mais c'est un anglicisme) est le nœud central d'un...) (ou hub) ou un commutateur (ou switch) est au centre du réseau, ayant un port pour chaque nœud. C'est aussi la configuration utilisée pour le 100BASE-T (Mis au point pour l'élaboration du Fast Ethernet en extrapolation de l'Ethernet (Norme IEEE).) et le Gigabit Ethernet (câble CAT-6). Bien que la présence d'un nœud central (le hub) donne une impression visuelle de topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par des transformations continues (sans arrachages ni recollement des structures).) en étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.), il s'agit pourtant bien d'une topologie en bus - tous les signaux émis sont reçus par l'ensemble des machines connectées. La topologie en étoile n'apparaît que si on utilise un commutateur (switch).
  • FOIRL -- Fiber-optic inter-repeater link (lien inter-répéteur sur fibre optique). Le standard original pour l'Ethernet sur la fibre optique.
  • 10BASE-F -- Terme générique pour la nouvelle famille d'Ethernet 10 Mbit/s : 10BASE-FL, 10BASE-FB et 10BASE-FP. De ceux-ci, seulement 10BASE-FL est beaucoup utilisé.
  • 10BASE-FL -- Une mise-à-jour du standard FOIRL.
  • 10BASE-FB -- Prévu pour inter-connecter des concentrateurs ou commutateurs au cœur du réseau, mais maintenant obsolète.
  • 10BASE-FP -- Un réseau en étoile qui ne nécessitait aucun répéteur (Le répéteur , encore appelé répéteur-régénérateur est un matériel électronique servant à amplifier un signal numérique, et ainsi étendre la...), mais qui n'a jamais été réalisé.

Fast Ethernet (100 Mbit/s)

  • 100BASE-T -- Un terme pour n'importe lequel des standards 100 Mbit/s sur paire torsadée (Un câble paires torsadées décrit un modèle de câblage où une ligne de transmission est formée de deux conducteurs enroulés en hélice l'un autour de l'autre, cette...). Inclut 100BASE-TX (Mis au point pour l'élaboration du Fast Ethernet 100BASE-T en extrapolation de l'Ethernet (Norme IEEE).), 100BASE-T4 (Mis au point pour l'élaboration du Fast Ethernet 100BASE-T en extrapolation de l'Ethernet (Norme IEEE).) et 100BASE-T2.
  • 100BASE-TX -- Utilise deux paires et requiert du câble CAT-5. Topologie en bus en utilisant un concentrateur (hub) ou en étoile avec un commutateur (switch), comme pour le 10BASE-T, avec lequel il est compatible.
  • 100BASE-T4 -- Permet le 100 Mbit/s (en semi-duplex seulement) sur du câble CAT-3 (qui était utilisé dans les installations 10BASE-T). Utilise les quatre paires du câble. Maintenant désuet, comme le CAT-5 est la 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...) actuelle.
  • 100BASE-T2 -- Aucun produit n'existe. Supporte le mode full-duplex et utilise seulement deux paires, avec des câbles CAT-3. Il est équivalent au 100BASE-TX sur le plan des fonctionnalités, mais supporte les vieux câbles.
  • 100BASE-FX -- Ethernet 100 Mbit/s sur fibre optique.

Gigabit Ethernet (1 000 Mbit/s)

  • 1000BASE-T (La norme 1000BASE-T, aussi appelée Gigabit Ethernet, est une évolution de l'Ethernet classique. Il permet des débits de 1000 Mbit/s sur 4 paires de fils de cuivre Cat5e, sur une longueur maximale de 100m....) -- 1 Gbit/s sur câble de paires torsadées de catégorie 5 (classe D) ou supérieure (selon NF EN 50173-2002), sur une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet complètement...) maximale de 100 m. Utilise les 4 paires en full duplex, chaque paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) transmettant 2 bits par top d'horloge, à l'aide d'un code à 5 moments. Soit un total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme....) de 1 octet sur l'ensemble des 4 paires, dans chaque sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par...). Compatible avec 100BASE-TX et 10BASE-T, avec détection automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour fondements théoriques les...) des Tx et Rx assurée. La topologie est ici toujours en étoile car il n'existe pas de concentrateurs 1 000 Mbps. On utilise donc obligatoirement des commutateurs (switch).
  • 1000BASE-X -- 1 Gbit/s qui utilise des interfaces modulaires (appelés GBIC) adaptées au média (Fibre Optique Multi, Mono-mode, cuivre).
  • 1000BASE-SX -- 1 Gbit/s sur fibre optique multimodes à 850 nm.
  • 1000BASE-LX -- 1 Gbit/s sur fibre optique monomodes et multimodes à 1 300 nm.
  • 1000BASE-LH -- 1 Gbit/s sur fibre optique, sur longues distances.
  • 1000BASE-ZX -- 1 Gbit/s sur fibre optique monomodes longues distances.
  • 1000BASE-CX -- Une solution pour de courtes distances (jusqu'à 25 m) pour le 1 Gbit/s sur du câble de cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à pêche. C'est un...) spécial.

(cf. cercle CREDO)

Ethernet 10 gigabit par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une...)

Le nouveau standard Ethernet 10 Gigabits entoure sept types de média différents pour les réseaux locaux, réseaux métropolitains et réseaux étendus. Il est actuellement spécifié par un standard supplémentaire, l'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...).3ae dont la première publication date de 2002, et va être incorporé dans une révision future de l'IEEE 802.3. La version Ethernet 10 Gbit/s est 10 fois plus rapide que Gigabit Ethernet ; ceci est vrai jusqu'au niveau de la couche MAC seulement.

  • 10GBASE-CX4 (cuivre, câble infiniband, 802.3ak) -- utilise un câble en cuivre de type infiniband 4x sur une longueur maximale de 15 mètres.
  • 10GBASE-T -- transmission sur câble catégorie 6, 6 A ou 7 (802.3an), en full duplex sur 4 paires avec un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de moments de codage (De façon générale un codage permet de passer d'une représentation des données vers une autre.) qui sera fonction de la catégorie retenue pour le câble (et de l'immunité au bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.) souhaitée), sur une longueur maximale de 100 mètres. Devrait être compatible avec 1000BASE-T, 100BASE-TX et 10BASE-T
  • 10GBASE-SR (850 nm MM, 300 mètres, dark fiber) -- créé pour supporter de courtes distances sur de la fibre optique multimode, il a une portée de 26 à 82 mètres, en fonction du type de câble. Il supporte aussi les distances jusqu'à 300 m sur la nouvelle fibre multimode 2 000 MHz.
  • 10GBASE-LX4 -- utilise le multiplexage (Le multiplexage est une technique qui consiste à faire passer deux ou plusieurs informations à travers un seul support de transmission.) par division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce...) de longueur d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle...) pour supporter des distances entre 240 et 300 mètres sur fibre multimode.
  • 10GBASE-LR (1 310 nm SM, 10 km, dark fiber) et 10GBASE-ER (1 550 nm SM, 40 km, dark fiber) -- Ces standards supportent jusqu'à 10 et 40 km respectivement, sur fibre monomode.
  • 10GBASE-SW (850 nm MM, 300 mètres, SONET), 10GBASE-LW (1 310 nm SM, 10 km, SONET) et 10GBASE-EW (1 550 nm SM, 40 km, SONET). Ces variétés utilisent le WAN PHY, étant conçu pour inter-opérer avec les équipements OC-192 / STM-64 SONET/SDH. Elles correspondent au niveau physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général...) à 10GBASE-SR, 10GBASE-LR et 10GBASE-ER respectivement, et utilisent le même type de fibre, en plus de supporter les mêmes distances. (Il n'y a aucun standard WAN PHY correspondant au 10GBASE-LX4.)

L'Ethernet 10 Gigabits est assez récent, et il reste à voir lequel des standards va obtenir l'acceptation des compagnies.

Page générée en 0.189 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique