Architecture et programmation des réseaux

TD 2

Configuration des réseaux Ethernet


Exercice 1

Considérez le réseau Ethernet suivant, composé d'un répéteur et de trois stations appelées ici DTE (Digital Terminal Equipment).

Réseau fibre optique avec 3 DTE

On souhaite déterminer, à l'aide des tables 1 et 2 fournies ci-dessous, si ce réseau qui est constitué d'un seul domaine de collision est viable ou non (s'il respecte ou non les règles de configuration pour les systèmes Ethernet à 10 mégabits, également connues sous le nom Transmission System Model).

Pour cela, on doit s'assurer que:

Avant de se lancer dans les calculs nécessaires pour déterminer si ce réseau est conforme ou non à la norme, on prendra soin:

  1. de définir ce qu'est le délai d'aller-retour correspondant à un chemin entre deux DTE dans un réseau Ethernet (domaine de collision);
  2. de rappeler ce qu'est une collision tardive en Ethernet et quand elle survient;
  3. d'établir la corrélation entre les 575 temps bits maximum autorisés de délai d'aller-retour, le temps d'aquisition du canal et la taille minimale des données transportées dans une trame Ethernet (on rappellera le format et les différents champs des trames Ethernet);
  4. d'expliquer à quoi sert l'espace d'inter-trame et pourquoi il peut rétrécir.

Table 1: Délais d'aller et retour
Type de segment Longueur Max. Extrémité gauche Segment intermédiaire Extrémité droite Délai AR par mètre
Base Max Base Max Base Max
10Base5 500 11.75 55.05 46.5 89.8 169.5 212.8 0.0866
10Base2 185 11.75 30.731 46.5 65.48 169.5 188.48 0.1026
FOIRL 1000 7.75 107.75 29 129 152 252 0.1
10Base-T 100 15.25 26.55 42 53.3 165 176.3 0.113
10Base-FP 1000 11.25 111.25 61 161 183.5 284 0.1
10Base-FB 2000 N/A N/A 24 224 N/A N/A 0.1
10Base-FL 2000 12.25 212.25 33.5 233.5 156.5 356.5 0.1
AUI suppl. 48 0 4.88 0 4.88 0 4.88 0.1026

Table 2: Rétrécissement de l'espace inter-trames
Type de segment Extremité émettrice Segment intermédiaire
Coaxial 16 11
Lien sauf 10Base-FB 10.5 8
10Base-FB N/A 2
10Base-FP 11 8

Exercice 2

Répondez à la même question pour le réseau Ethernet suivant.

Réseau valide maximal pour modèle 1

Exercice 3

Les calculs effectués dans les exercices précédents vérifient en réalité la conformité aux règles de configuration du modèle 2 (Transmission System Model 2). Ces règles fournissent un moyen de calculer les deux valeurs (délai A/R et rétrécissement) qui assurent qu'un domaine de collision Ethernet est correctement dimensionné.

Il existe un autre modèle, dit sur étagère, qui évite de faire des calculs dans les cas ou on entre dans les spécifications qu'il propose: si un domaine de collision Ethernet entre dans l'un des cas décrit par ce modèle 1, sur étagère, cela assure qu'il est correctement dimensionné (i.e., il est alors correct au regard du modèle 2).

Les règles de configuration du modèle 1 (Transmission System Model 1) pour les systèmes Ethernet à 10 mégabits par seconde sont, dans les grandes lignes, les suivantes (lorsque les longueurs de segments ne sont pas spécifiées, ce sont les longueurs maximales pour ce type de segment qui sont appliquées) :

  1. Des "ensembles répéteurs" sont nécessaires pour relier des segments entre eux.
  2. Les MAU qui font partie des ensembles répéteurs comptent en direction du nombre maximum de MAU par segment.
  3. Un chemin de transmission entre deux DTE peut être composé au maximum de 5 segments, de 4 ensembles répéteurs, de 2 MAU et de 2 AUI.
  4. Les câbles AUI pour 10Base-FL et 10Base-FP ne doivent pas excéder 25 mètres;
  5. Si un chemin de transmission est constitué de 5 segments (et donc de 4 ensembles répéteurs), il peut y avoir au maximum 3 segments hybrides (mixing segments), les autres doivent être des segments de lien (c'est la règle dite "5-4-3").
    Dans ce cas, la longueur maximum d'un segment de lien en fibre optique (FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB) doit être inférieure à 500 mètres (inférieure à 300 mètres pour 10Base-FP).
  6. Si un chemin de transmission est constitué de 4 segments et de 3 ensembles répéteurs, alors le nombre de segments hybrides n'est pas limité.
    Dans ce cas, la longueur des segments de liens inter-répéteurs en fibre optique (FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB) doit être inférieure à 1000 (inférieure à 700 mètres pour 10Base-FP);
    Et la longueur des segments de liens entre répéteur et DTE en fibre optique (FOIRL, 10Base-FL) doit être inférieure à 400 mètres (inférieure à 300 mètres pour 10Base-FP).

Expliquez ce qu'est (et donner des exemples):

  1. un segment hybride et un segment de lien;
  2. un MAU (Medium Attachment Unit) et un AUI (Attachment Unit Interface);
Déterminez ensuite si les réseaux des exercices 1 et 2 sont conformes au modèle 1.

Exercice 4

Déterminez si le réseau Ethernet présenté ci-dessous est viable ou non. Expliquez ce qu'est un domaine de collision et donner des exemples.

Réseau valide modèle 1

Exercice 5

Rappelez brièvement:

  1. ce qu'est un pont et quelle est son utilité dans les réseaux Ethernet;
  2. quelles sont les responsabilités d'un pont (vis à vis d'un répéteur);
  3. quel est le principe du pontage transparent et quel problème il pose.
Le schéma ci-dessous représente une interconnexion par des ponts de plusieurs réseaux, qu'on suppose être des domaines de collision Ethernet.

On suppose que chaque pont s'est vu attribuer la même priorité et que l'identificateur de chaque pont est son numéro. Déterminez la topologie arborescente (c'est à dire quels sont les ports désactivés) à laquelle aboutit l'application de l'algorithme d'arbre recouvrant (spanning tree) recommandé par la norme IEEE 802.1D relative aux ponts.

Réseau ponté avec boucles avant spanning tree
© Université de Marne-La-Vallée - Janvier 2004