CHAPITRE 4. Supports de transmission Topologies Jonctions télécommunications Câblage structuré. 4-Couche Physique 1

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1 CHAPITRE 4 Supports de transmission Topologies Jonctions télécommunications Câblage structuré 4-Couche Physique 1

2 Plan Couche Physique Supports de transmission Topologies Jonctions Télécommunications Réseaux publics Réseaux téléphoniques Réseaux Locaux Spécifications d Ethernet Câblage structuré 4-Couche Physique 2

3 La couche Physique Définit moyens mécaniques électriques fonctionnels et procéduraux Assure l activation, le maintien et la désactivation des connexions Transmet des BITS entre entités de liaison Détecte les erreurs de transmission et les pertes de signal Se caractérise par sa technique de transmission son support de transmission sa topologie ses caractéristiques de jonction 4-Couche Physique 3

4 Supports de transmission Différentes catégories de supports Le support cuivre Câble coaxial Câble torsadé Le support optique Fibre optique L'atmosphère Liaisons hertziennes Infrarouge 4-Couche Physique 4

5 Supports de transmission Le câble coaxial 50 Ω ou 75 Ω Utilisé aussi pour la télévision par câble Installation très économique et simple Assez sensible aux perturbations Limité en débit (numérique) Structure d'un cable coaxial Gaine PVC Tresse cuivre étamé Diélectrique 4-Couche Physique 5

6 Supports de transmission La paire torsadée Paires de fils torsadées Blindé / Non blindé/ Ecranté Différentes Catégorie : 3 (Ethernet 10 Mbps), 4 (Token-Ring 16 Mbps), 5 (Ethernet 100 Mbps), 6 et 7 Installation économique et très facile Bonne tenue aux perturbations Utilisée pour les réseaux téléphoniques Paire torsadée non blindée Paire torsadée blindée Gaine en PVC Gaine en PVC Isolant 4-Couche Physique 6

7 Supports de transmission La fibre optique (Monomode / Multimode ) Cœur de verre ou de plastique Les ondes lumineuses sont réfléchies à l'interface cœur/gaine Emission est assurée par 1 LED ou par une diode laser Réception est constituée d 1 photodiode ou d 1 phototransistor Très hauts débits (2 Gbit/s en théorie) Grande distance sans ré-amplification (jusqu'à 20 Km) Insensible aux perturbations extérieures Installation délicate (rayon de courbure) Prix élevé Structure d'un câble fibre optique monobrin Gaine PVC Fibres de Kevlar Gaine secondaire Fibre optique 50, 62.5 ou 100 µm 4-Couche Physique 7

8 Supports de transmission L atmosphère Deux grandes utilisations : Les nomades de l informatique Accès difficiles ou trop éloignés Différents signaux Ondes radios Micro-ondes ou faisceaux hertziens Ondes infra-rouges Ondes lumineuses 4-Couche Physique 8

9 Topologies Le BUS Panne d un équipement n entraîne pas l arrêt du réseau Rupture du bus entraîne l arrêt général du réseau 4-Couche Physique 9

10 Topologies L'étoile Rupture d une branche ne perturbe pas les autres stations Panne de l équipement central cause l arrêt du réseau 4-Couche Physique 10

11 Topologies L'anneau Panne d un Noeud entraîne l arrêt du réseau Rupture d un câble cause l arrêt du réseau 4-Couche Physique 11

12 Topologies Topologie maillée Plusieurs chemins possibles Problème du choix du chemin 4-Couche Physique 12

13 Topologies Topologie arborescente Panne d'un nœud ou la rupture d'un câble isole une partie du réseau 4-Couche Physique 13

14 Jonctions télécommunications Décrivent Caractéristiques mécaniques (connecteurs, câbles, ) Signaux électriques Fonctionnement (procédures) Jonctions télécommunications Avis série X (réseaux publics) Avis série V (réseaux téléphoniques) IEEE 802 (réseaux locaux) Avis série X : réseaux publics (ou de données) X21 avec spécifications électriques V28 Préconisée sur les réseaux X25 Avis série V : réseaux téléphoniques V24 (CCITT) ou RS-232C avec spécifications électriques V28 RS-449 avec spécifications électriques V11 ou V10 4-Couche Physique 14

15 Jonctions télécommunications Exemple : Avis série V24 DTE Data Terminal Equipment Interface V24 : Connecteurs DB9 et DB25 Mécanique Electrique Fonctionnelle DB-9, DB-25 V 28 V 24 / RS 232 DB-9, DB-25 V 10, V 11 V 24 / RS 449 DB-34 V 35 V 24 Interface V24 : Procédure 103 : TX DCE 105 : RTS 106 : CTS Data 107 : DSR Communication 108 : DTREquipment En mode manuel (sans numérotation ou manuelle) Initialisation : DTE actionne DTR DCE se connecte à la ligne et répond DSR Préparation : DTE actionne RTS DCE répond CTS après un temps normalisé Transmission : DTE transmet sur TX au rythme de la base de temps fournie par DTE ou DCE 4-Couche Physique 15

16 Jonctions télécommunications Exemple : Avis série V24 (suite) Connecteur DB9 mâle Interface V24 : Connecteurs DB9 et DB Connecteur DB25 ISO 2110 Connecteur DB9 mâle femelle Connecteur DB25 ISO 2110 femelle Couche Physique 16

17 Jonctions télécommunications Exemple : Avis série V24 (suite) Interface V24 : Signaux électriques DTE-DCE n CCITT V24 RS449 Mnémo Appellatio [1] TP/PG Terre de Protection/ Protective Ground [5] TS/SG Terre de Signalisation/ Signal Ground 37[9] SC Terre d émission 20[6] RC Terre de réception 103(118) 2(14) 4(22)([3]) ED/TX Emission de Données/ Transmit data (bis) 104(119) 3(16) 6(24)([4]) RD/RX Réception de Données/ Receive data (bis) 105(120) 4(19) 7(25)([7]) DPE/RTS Demande Pour Emettre/ Request To Send 106(121) 5(13) 9(27)([8]) PAE/CTS Prêt A Emettre/Clear To Send (29) PDP/DSR Poste de Données Prêt/ Data Set Ready 108/ (30) CDP/DTR Connectez Poste de Données/Data Terminal Ready 108/ TDP/DTR Terminal de Données Prêt/Data Terminal Ready 109(122) 8(12) 13(31)([2]) DS/CD Détection Signal/Carrier Detect QS/SQ Qualité du Signal/Signal Quality SDD Sélecteur Débit de Données SDD Indicateur Débit de Données (35) HET(TSET) Horloge Emission Terminal (23) HEM(TSET) Horloge Emission Modem (26) HR(RSET) Horloge Réception 116 * 32 Sélecteur de stand-by 117 * 36 Indicateur de stand-by IA/RI Indicateur d Appel/Ringing Indicator 126 * 16 SF Sélection de Fréquence 140 * 14 B2(RL) Télécommande de bouclage2 141 * 10 B3(LL) Commande de bouclage local 142 * 18 IE(TI) Indicateur d essai 28 Terminal en service 34 Nouveau signal * désigne les signaux V24 non inclus dans RS 232 () désigne les signaux de seconde liaison [ ] désigne les signaux RS 449 déportés sur le connecteur 9 broches les signaux soulignés sont ceux couramment utilisés 4-Couche Physique 17

18 Jonctions télécommunications Quelques Avis série V Avis Sync/Async bauds bit/s Support Interface bauds/ [ ] retour V21 A RTC/LS V24 V28 V2 A S 300/600 [600]/1200 RTC/LS V24 V28 V22B S/A 300/600 [600]/1200 RTC/LS V24 V28 V22C S/A 300/1200 RTC/LS V24 V28 V22 bis S 300/600 [1200]/2400 RTC/LS V24 V28 V23 A 600/ /1200(75) RTC/LS V24 V28 V26 S 600/ /2400 LS V24 V28 V26 bis S 600/1200 [1200]/2400 LS/RTC V24 V28 V26 ter S/A 600/1200 [1200]/2400 LS/RTC V24 V28 V27 S LS V24 V28 V27 bis S 1600 [2400]/4800 LS/RTC V24 V28 V27 ter S 1600 [2400]/4800 RTC V24 V28 V29 S /9600 LS V24 V28 V32 S 1200/ /9600 LS/RTC V24 V28 V33 S /14,4 K LS V24 V28 4-Couche Physique 18

19 Jonctions télécommunications IEEE 802 Réseaux Locaux : IEEE 802.x IEEE CSMA/CD (Ethernet) Token-Bus Token-Ring Distributed Queue Dual Bus (DQDB).. Les différents spécifications Ethernet 10Base5 : câble coaxial épais bande de base 10Base2 : câble coaxial fin bande de base 10BaseT: câble à paires torsadées 100BaseT : câble à paires torsadées 10BaseF : fibre optique 10Broad36 : câble coaxial large bande 4-Couche Physique 19

20 Spécifications d Ethernet 10 Base 5 également désigné Ethernet Epais (Thin( Thin) Norme d'origine : Débit de 10 Mbps Initialement très utilisé Bande de base & codage Manchester Environnement sévères ou critiques (résistance) Règle d'installation Longueur maximale de segment : 500 m Distance minimale entre stations : 2,5 m 100 stations maximum (500 m) Terminaisons aux extrémités carte coupleur réseau Drop Cable (cable de descente) Transceiver Bouchon Cable Ethernet épais RG11 segments de 500 m 4-Couche Physique 20

21 Spécifications d Ethernet 10 Base 5 (suite) Raccordement prise type N 4-Couche Physique 21

22 Spécifications d Ethernet 10 Base 5 (suite) Raccordement prise vampire 4-Couche Physique 22

23 Spécifications d Ethernet 10Base2 également désigné Ethernet Fin (Thick( Thick) Extension de la spécification 10BASE5 : Débit de 10 Mbps Bande de base, codage Manchester Règle d'installation 10Base2 Longueur maximale de segment : 185 m 30 stations maximum par segment Distance minimale entre stations : 0,5 m carte coupleur réseau Transceiver Drop Cable (cable de descente) Bouchon Cable Ethernet fin RG58, connecteur T BNC, segments de 200 m 4-Couche Physique 23

24 Spécifications d Ethernet 10Base2 (suite) Raccordement direct sur le câble Transceiver intégré à la carte coupleur ou transceiver externe et câble AUI Connecteur à baïonnette type BNC (Bayonet Neill Concelman) en T pour les stations Environnements de bureau Installation simple : câble flexible ou connecteur BNC En guirlande sur prise murale Supporte les modifications courantes Réseaux "Spaguettis"? Risque sécurité (raccordements sauvages) 4-Couche Physique 24

25 Spécifications d Ethernet 10BaseT Norme pour câble à paires torsadées : Débit de 10 Mbps Connexion de type point à point 2 paires utilisées : Pin 1 : Tx+ (émission +) Pin 2 : Tx- (émission -) Pin 3 : Rx+ (réception +) Pin 4 : Rx- (réception -) Transceiver à Transceiver ou Répéteur à Répéteur Transceiver à Répéteur ou Répéteur à Transceiver Tx Tx Tx Tx Rx Rx Rx Rx 4-Couche Physique 25

26 Spécifications d Ethernet 10BaseT (suite) Règle d'installation Longueur maximale 100 m (mais fonction de la qualité du câble) Connecteurs RJ45 Paire torsadée Transceiver Répéteur ou Concentrateur 4-Couche Physique 26

27 Spécifications d Ethernet 10BaseT (suite) Signalisation différentielle symétrique d1 = Différence importante = 1 + d2 = Différence faible= 0 d3 = d2 = 0 d1 d2 d3 - Signal binaire Couche Physique 27

28 Spécifications d Ethernet 10BaseF Norme pour fibre optique: Débit de 10 Mbps Connexion de type point à point Connexion fibre optique Paire de fibre - 1 fibre d'émission (Tx) et 1 fibre de réception (Rx) Connecteurs - ST (Straight Tip) : baïonnette / SMA (Sub Miniature Assembly) Spécifications Liaisons de plus de 500 m (backbone) Raccordement de répéteur/concentrateur 10BaseFP : connexion sur étoile passive 10BaseFB : connexion backbone 10BaseFL : connexion station-répéteur 4-Couche Physique 28

29 Spécifications d Ethernet Matériels Ethernet (niveau physique) Ou Système Intermédiaire de niveau 1 Transceiver Conversion de câble (ex : transceiver AUI -10 BaseT) Raccorde les stations au réseau - Si le raccordement directe de la carte ne le permet pas Répéteur Conversion de câble (ex : répéteur 10 BASE 2-10 BASE T) Amplifie les signaux et les propage, sans notion de protocole Concentrateur ou Hub Hubs sont des répéteurs multiports utilisés sur Ethernet 10BaseT Assure la répétition du signal (fonction répéteur) Joue le rôle de diffusion du bus passif Peuvent avoir des fonctionnalités de gestion de réseau (analyse de protocole, statistiques ) 4-Couche Physique 29

30 Câblage structuré Problématique Multiplicité des supports un type de terminal = un type de câble suivi du câblage Assurer la croissance et l'évolution des postes de travail évolution en nombre de poste à connecter évolution en performance Coût par terminal à son installation les déplacements/déménagements les re-câblages (câbles non réutilisés) 4-Couche Physique 30

31 Câblage structuré Concept de câblage structuré Réduire les coûts de l'hétérogénéité des moyens de communication Réduire les coûts d'installation Câblage évolutifs (pas de re-câblage) Protection contre les rayonnements Utilisation du câblage structuré Installation de câblage structuré BCS, INFRA+, ICS,... (Pré-)Câblage distributeur multi-usage Départemental / Fédérateur Point d'accès aux services Locaux techniques 4-Couche Physique 31

32 Câblage structuré Câblage départemental Topologie physique en étoile particulièrement bien adaptée à la distribution capillaire Standardisation autour 4 paires torsadées UTP5 pour la distribution capillaire distance de câbles < 90 m prises RJ45 distribution en étoile depuis un local technique densité potentiel de 100 Mbit/s jusqu'au poste de travail 4-Couche Physique 32

33 Câblage structuré Locaux techniques Fermes supportant des modules techniques de distributions Fermes supportant des modules techniques de hub, switch... Baies supportant le matériel informatique (hub, switch) les étoiles optiques des liens départementaux Utilisation de jarretière (cordons de connexion) pour liaison entre 2 modules techniques Câblage d'établissement Les liaisons inter-locaux sont généralement des liaisons en fibre optique souvent redondantes La topologie peut être en anneau ou en étoile avec un maillage de secours 4-Couche Physique 33

34 Câblage structuré FMS II FMS II FMS II 3Com 3Com 3Com Panneaux de brassage Accès réseau local Distribution bureaux Accès téléphone Frette Accés 1 Accès 2 Accès 3 Accès 4 Accès 5 Accès 6 Accès 7 Accès 8 Câblage départemental Cordons de brassage Prise 1 Prise 2 Prise 3 Prise 4 Prise 5 Prise 6 Prise 7 Prise 8 Jarretière Accés 1 Accès 2 Accès 3 Accès 4 Accès 5 Accès 6 Accès 7 Accès 8 Ferme + modules techniques Prises RJ45 banalisées Arrivée du PABX Baie informatique 4-Couche Physique 34

35 Câblage structuré 4-Couche Physique 35