Cllisin, méthde d accès CSMA/CD Cllisin, me thde d acce s CSMA/CD Objectif général TP IRIS1 Etude de la méthde d accès CSMA/CD. Objectif pératinnel VOUS cnnaitrez : La définitin d une cllisin, La méthde d accès CSMA/CD sur un réseau Ethernet. Vus serez capable de : Durée du TP : 4h (1 séance). Matériel furni : Une machine VMWARE «XP_SIM» (à décmpresser à partir de «XP_SIM.rar») cntenant : Un simulateur de réseau (raccurci «simulateur»). Cnsignes : L exercice à trus est une méthde pédaggique d apprentissage, il n a d intérêt que s il est réalisé cnvenablement, c est purqui, il ne sera pas nté. De plus, j ajuterai, qu il est inutile de le faire si vtre seul bjectif est de cpier sur vtre visin. Cnditin d évaluatin : Respect des cnsignes. Travail persnnel. Aide apprtée au travail à réaliser. 1
ct. 1 Un supçn de thérie : Cllisin, méthde d accès CSMA/CD On a vu dans le dernier TP qu au niveau de la cuche «liaisn», c est la trame qui est l unité par défaut. Cette trame est dnc envyée à la cuche du dessus (cuche physique) : le «câble» par lui-même. Elle est dnc transfrmée en «signaux électriques». Le prblème est assez simple à pser : peut-n envyer des trames n imprte quand sur un réseau? La répnse est tut aussi simple : bien sur que nn, car si deux trames se truvent en même temps sur le réseau, les signaux vnt se bruiller, et l ensemble devient incmpréhensible, n appelle cela une «cllisin». Pur envyer une trame sur le réseau, l interface réalise dnc une écute du réseau : Si le réseau est ccupé (détectin de la prteuse), elle reprte l envie de la trame. Si le réseau est libre, alrs la trame est envyée. Ce principe est assez simple, mais est sumis à un incnvénient majeur ù la cllisin est inévitable, c est le cas ù plusieurs interfaces vulant émettre cnsidère le réseau cmme libre et émettent dnc en même temps. Ce TP explique les fndements de la cllisin et les principes à mettre en œuvre lrsqu elle se prduit. Visualisatin d une cllisin : 1. Réalisez le mntage suivant en respectant les cnsignes pur le câble : Placez-vus en mde Ethernet, chisissez «trame réelle» (avec ce mde, vus allez puvir lancer deux trames en même temps), cchez (u pas) «message de réceptin» (n en cnnait maintenant l utilité), tracez les deux nœuds (St1 et St2) et cchez la case «Dém émissin». Préparez, en unicast, l émissin une trame de St1 vers St2, mais ne validez pas. Faites de même de St2 vers St1, et validez l envie des deux trames en même temps. Détaillez précisément ce qui se passe, surtut après la cllisin (Quels pstes détectent la cllisin? Qu nt fait les pstes après détectin? ). Recmmencez la même pératin en remplaçant le câble caxial par un câble en paires trsadées crisées, Que se passe-t-il? Y a-t-il cllisin? Purqui? 2
Cllisin, méthde d accès CSMA/CD 2. Réalisez le mntage suivant : Placez-vus en mde Ethernet, chisissez «trame réelle», tracez les deux nœuds (St1 et St2) et cchez la case «Dém émissin», alternez ensuite avec le mde «nn tracé». Préparez, en unicast, l émissin une trame de St1 vers St3, mais ne validez pas. Faites de même de St2 vers St1, et validez l envie des deux trames en même temps. Où se prduit la cllisin? Quels snt les pstes qui détectent la cllisin? Quels snt les pstes qui réémettent une trame? Quand les pstes réémettent-ils? Peut-il y avir de nuveau cllisin? Rem : Pur accentuer la démnstratin, vus puvez (après en avir nté les valeurs pur les remettre), mdifier «ptins -> Cnfigurer -> Onglet Ethernet» les champs du bas en : W = 100, X = 800, Y = 2, Z = 10. 3. Réalisez le mntage suivant : En mde Ethernet, trame réelle, tracez les différents éléments, passez en dém émissin. Envyez une trame unicast de St1 vers St3, en même temps, de St2 vers St4. Y-a-t-il cllisin? Est-elle diffusée? A qui? 3
ct. 1 Cllisin, méthde d accès CSMA/CD Le Rund Trip Delay Même questin en envyant une trame de bradcast à partie de St4 et en même temps à partir de St2. Cncluez. Une trame de bradcast a-t-elle plus de risque de prvquer une cllisin qu une trame unicast? Reprenez le mntage du n 2 (un hub et tris statins). Travaillez en mde trame réelle et dém-émissin (des nœuds divent être tracés). Envyez une trame unicast à partir de St1 vers St2 (chisir trame myenne), et, en même temps, une trame bradcast à partir de St2 (chisir trame curte). St2 réémet-il une trame? Expliquez sn cmprtement. Refaire la même chse avec uniquement des trames myennes mais en affectant 120 cmme lngueur de câble à St1. Que c est-il passé au niveau de St1. Que faut-il bligatirement pur qu une statin détecte une cllisin? Réalisez le mntage suivant : Travaillez en mde trame réelle et dém-émissin (St1 et St11 divent être tracés). nvyez une trame unicast à partir de St1 vers St11, et, en même temps, une trame bradcast à partir de St11. A partir des cnclusins faites ci-dessus, expliquez le phénmène, Cncluez. Définitin : Recpiez et cmplétez la définitin suivante : Prtcle CSMA/CD : Si une statin veut émettre, elle écute (présence u nn de prteuse). Si ui elle le réseau pur savir s'il y a déjà une autre émissin en curs, sinn elle émet. La statin émet pendant un temps supérieur au temps maximal d'aller et retur de dnnées entre 2 statins, ceci afin que sn émissin puisse être détectée par les autres statins et dnc d'éviter d'autres émissins simultanées. Cependant elle cntinue à écuter pendant sn émissin afin de vérifier que ses dnnées n'nt pas été perturbées. Si une cllisin a lieu, les deux machines interrmpent leur cmmunicatin et attendent un délai aléatire, puis la première ayant passé ce délai peut alrs réémettre. 4
Cllisin, méthde d accès CSMA/CD La statin qui veut émettre dit envyer un signal suffisamment lng pur parcurir tut le réseau. Plus une trame est grande plus elle est efficace et mins de cllisins se prduirnt sur le réseau. Exercice : En vus basant sur les définitins suivantes (qu il est bn de savir) : Le sigle 100baseT se décmpse de la façn suivante : 100=100Mb/s crrespnd à la valeur du débit thérique de transmissin du réseau cncerné base = crrespnd à la technique de cdage emplyée ici, cdage en bande de base c'est-à-dire sans transpsitin de fréquence T = crrespnd au type de cnducteur utilisé pur le câblage du réseau, ici twisted pair = paire trsadée. Le rund trip delay est le temps que met la trame Ethernet pur effectuer un aller et retur entre les deux pints extrêmes du réseau cnsidéré. C est le rund trip delay qui fixe la lngueur de la trame Ethernet, en effet pur qu une cllisin sit détectée, il faut que l émetteur sit tujurs en train d émettre. L émetteur devra dnc émettre durant un temps au mins égal au rund trip delay ce qui, cnjugué au débit du réseau fixe la lngueur mini de la trame à : L (bits) = t RTD (s) * D (bits/s). Le délai inter-trame permet la stabilisatin des cnditins électriques du supprt de transmissin 1. Recpiez et cmplétez le tableau suivant : Paramètre Généraux 100baseT Bit Time Dépend du débit Rund Trip Delay (t RTD ) 32 bits times Attente aléatire 512 à 51200 bits times Délai inter-trame 96 bits times 2. Sachant que le temps d une trame = délai inter-trame + temps des différents champs cmpsant la trame, calculez ce temps pur un réseau 100baseT (trame mini), calculez le nmbre de trame maxi par secnde. 3. Si n cnsidère que la vitesse de prpagatin d'un signal électrique sur un câble est de l'rdre de 200 000 km/s, quelle peut être la distance thérique maximale entre les deux statins les plus élignées d'un réseau à 100 Mbits/s? Rappel : ( )= ( ) ( ) 5