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Les cartes réseaux (Network Interface Card)
Qu est-ce qu une carte réseau Quel est le rôle principal de la carte réseau La préparation des données. Le rôle d identificateur. Envoi et contrôle des données. Paramètres de configuration de la carte. Ethernet. Qu’est-ce que Ethernet. Les différentes technologies Ethernet. Topologie. Principe de transmission (CSMA/CD) Question. Bibliographie.
La carte réseau (appelée Network Interface Card en anglais et notée NIC) constitue l’interface entre l’ordinateur et le câble du réseau. La fonction d’une carte réseau est de préparer, d’envoyer et de contrôler les données sur le réseau. La carte réseau possède généralement deux témoins lumineux (LEDs) : La LED verte correspond à l alimentation de la carte. La LED orange (10 Mb/s) ou rouge (100 Mb/s) indique une activité du réseau (envoi ou réception de données).
Une carte réseau sert d’interface physique entre l’ordinateur et le câble. Elle prépare pour le câble réseau les données émises par l’ordinateur, les transfère vers un autre ordinateur et contrôle le flux de données entre l’ordinateur et le câble. Elle traduit aussi les données venant du câble et les traduit en octets afin que l’Unité Centrale de l’ordinateur les comprenne. Ainsi une carte réseau est une carte d extension s insérant dans un connecteur d’extensions (slot).
Les données se déplacent dans l’ordinateur en empruntant des chemins appelés « bus ». Plusieurs chemins côte à côte font que les données se déplacent en parallèle et non en série. Les premiers bus fonctionnaient en 8 bits. L’ordinateur PC/AT d’IBM introduit les premiers bus 16 bits. Aujourd’hui, la plupart des bus fonctionnent en 32 bits. Ainsi, la carte réseau restructure un groupe de données arrivant en parallèle en données circulant en série (1 bit). Pour cela, les signaux numériques sont transformés en signaux électriques ou optiques susceptibles de voyager sur les câbles du réseau. Le dispositif chargé de cette traduction est le Transceiver.
La carte traduit les données et indique son adresse au reste du réseau afin de pouvoir être distinguée des autres cartes du réseau. Adresses MAC : définies par l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) qui attribue des plages d’adresses à chaque fabriquant de cartes réseau. Elles sont inscrites sur les puces des cartes : procédure appelée « Gravure de l’adresse sur la carte ». Par conséquent, chaque carte a une adresse MAC UNIQUE sur le réseau.
Structure d une adresse M.A.C. Elle est constituée de 6 valeurs hexadécimales variant de 0 à 255 (48 bits). Par exemple 5E:FF:56:A2:AF:15 (elle est également appelée adresse physique). 1 bit I/G : indique si l adresse est individuelle ou de groupe (0 ou 1), 1 bit U/L : indique si l adresse est universelle ou locale, 14 bits réservés : tous les bits sont à zéro pour une adresse locale, sinon ils contiennent l adresse du constructeur, 1 bit FAI (Functionnal Address Indicator) : indique si l adresse est normale ou fonctionnelle, 31 bits : adresse. Comme les concepteurs d Ethernet ont eu la présence d esprit d utiliser un adressage de 48 bits, il existe potentiellement 2^48 (environ milliards) d adresses MAC possibles. L IEEE donne des préfixes de 24 bits aux fabricants, ce qui offre 2^24 (environ 16 millions) d adresses MAC disponibles par constructeur.
Avant que la carte émettrice envoie les données, elle dialogue électroniquement avec la carte réceptrice pour s’accorder sur les points suivants : Taille maximale des groupes de données à envoyer (fenêtrage) Volume de données à envoyer avant confirmation (nbr et taille des trames) Intervalles de temps entre les transmissions partielles de données. Délai d’attente avant envoi de la confirmation. Quantité que chaque carte peut contenir avant débordement (tampon) Vitesse de transmission des données (autosensing) Si une carte plus récente, donc plus perfectionnée, communique avec une carte plus lente, elles doivent trouver une vitesse de transmission commune. Certaines cartes ont des circuits leur permettant de s’adapter au débit d’une carte plus lente. Il y a donc acceptation et ajustement des paramètres propres à chacune des deux cartes avant émission et réception des données.
Les cartes réseau sont munies d’options de configuration. Entre autres : Interruption (IRQ): Dans la plupart des cas, ce sont les IRQ 3 et 5 qui sont attribués aux cartes réseau. Adresse de base du port d’entrée/sortie (E/S) : Chaque périphérique doit utiliser une adresse de base différente pour le port correspondant. Adresse de base de la mémoire (DMA) : Elle désigne un emplacement de la mémoire vive (RAM) de l’ordinateur. La carte utilise cet emplacement comme tampon pour les données qui entrent et qui sortent. Ce paramètre est parfois appelé « adresse de début » (RAM Start Address). A noter toutefois que certaines cartes réseau n’ont pas de réglage pour l’adresse de base de la mémoire car elles n’utilisent pas les adresses RAM de la machine.
Ethernet est un protocole de réseau local à commutation de paquets. 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. Ethernet a été standardisé sous le nom IEEE C est maintenant une norme internationale : ISO/CIE
2.2 - Les différentes technologies Ethernet
CSMA/CD (abréviation de Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection, en anglais) est un protocole qui gère le partage de l accès physique au réseau Ethernet, selon la norme IEEE Carrier Sense : écoute de la porteuse. Multiple Access : plusieurs stations (machines) peuvent émettre simultanément avec un risque de collision. Collision Detection : détection des erreurs de collision et traitement en envoyant un JAMMING signal. Ce type de protocole est dit « probabiliste », c est-à- dire qu il n est pas possible de déterminer avec certitude le délai d envoi d un message. Rappelons que dans un réseau Ethernet les stations se partagent le même medium de communication, qu il n y a pas de jeton ni de priorité d émission.
2.4 - Principe de transmission (CSMA/CD) (suite)
ST-PIERRE, Armand, et William STÉPHANOS. Réseaux locaux, Montréal, Marie France,1999, 374p. JONES, James, et Sheldon BARRY, Exam Cram 2 : CCNA, Indianapolis, Ed Tittel, 2004, 394p. VIAL, Bernard. TCP/IP Pratique, Paris, Micro Application, 2002, 478p net.php3. hp3. reseau.php3.