Le protocole Ethernet |
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Les protocoles de réseau |
Le protocole Ethernet |
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Les protocoles de réseau |
Sous le concept d’Ethernet, on regroupe aussi bien la couche 1 physique qui correspond au média de transmission que la couche 2 de liaison qui fait un contrôle de premier niveau sur la qualité des données transmises. C'est la société Xerox qui a mis au point Ethernet avec tous les protocoles qui le compose. Ethernet s'est peu à peu propagé comme une norme de fait pour les réseaux locaux, si bien que l’Institute of Electrical and Electronic Engineers (en abrégé IEEE) s'est basé sur Ethernet pour définir une norme officielle. Ainsi est apparu la norme IEEE 802.3, issue d'Ethernet de Xerox. La norme IEEE 802.3 et l’Ethernet original de Xerox ne sont pas totalement identiques, ils se différencient par quelques détails. En toute rigueur on ne devrait pas parler d'Ethernet qui est un protocole propriétaire mais de norme IEEE, dans les faits on entend plus souvent parler d'Ethernet que d'IEEE 802.X. Ethernet utilise une transmission de type bande de base, c'est à dire qu'il ne peut y avoir qu'un message à la fois qui emprunte le support de communication, par opposition au transmission large bande où plusieurs messages peuvent emprunter le support de communication en même temps.
Ethernet est utilisé pour les réseaux locaux, il permet des communications à grand débit (10Mbits/s et de plus en plus 100Mbits/s) en utilisant soit du coaxial (en perte de vitesse) entre des ordinateurs situés dans un réseau à moyenne distance. C'est l'université d'Hawaï qui a effectué les premiers essais d'Ethernet, il utilisait alors les ondes radio comme support de transmission, le réseau était appelé Aloha du nom de l'université. Le rendement était pas terrible, le canal de transmission n'étant utilisé qu'à hauteur de 18%. Depuis le protocole a été un peu amélioré, il est connu sous le nom de CSMA-CD (Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detect).
La manière d'accéder au support de transmission (protocole d’accès) est conforme à la norme IEEE 802.3. Les ordinateurs sont connectées au réseau en utilisant un contrôleur Ethernet qui gère les accès au support de transmission. Chaque message à envoyer sur le réseau par un ordinateur passe d'abord par le contrôleur. Avant de transmettre le message, le contrôleur écoute le support de communication pour voir si personne ne l'utilise. Si le bus est occupé la transmission est reportée à la fin de celle en cours. Si plusieurs contrôleurs essaient d'envoyer leur message en même temps sur le support de transmission, à la fin d'une transmission en cours, il va y avoir un mélance de messages sur le support de transmission et donc une impossibilité d'exploiter quoi que ce soit, on parle aussi de collision. Les contrôleurs sont munis d'un dispositif de détection de collision. Dès la détection d'une collision, le contrôleur cesse d'émettre. Par une procédure interne, chaque contrôleur s'alloue un délai aléatoire avant de se mettre à l'écoute support de transmission pour émettre à nouveau. Le délai d'attente est fixé en fonction du nombre de collisions subies par le message en cours de transmission (Algorithme de Back off). Le nombre de collisions est limité à 16. Passée cette limite le message est rejeté par le contrôleur.
Au niveau Ethernet on se sert de l'adresse Ethernet qui a été déterminé en usine sur la carte réseau, or au niveau de la couche Internet (couche 3 réseau), on se sert de l'adresse IP, comment faire la correspondance entre les deux ?
Le problème est de trouver une adresse Ethernet à partir de l’adresse IP ou vice versa. Le protocole ARP (Address Resolution Protocol) permet de trouver l’adresse Ethernet d’une machine en donnant son adresse IP. L’exemple suivant va permettre d’expliciter son fonctionnement. Soit deux machines A et B sur le même segment Ethernet. La machine A veut envoyer un datagramme à la machine B. Elle connaît son adresse IP, mais pas son adresse Ethernet:
· A envoie un message à destination de toutes les machines connectés (message broadcast) ce message demande si quelqu'un connaitrait l’adresse Ethernet de B
· B reçoit comme toutes les autres machines la trame de broadcast et répond à A en lui donnant son adresse Ethernet
· si c’est une autre machine qui répond à la place de A on parle alors de « Proxy ARP »
Parallèlement à ARP, le protocole RARP (Reverse Address Resolution Protocol) permet de demander une adresse IP en indiquant l’adresse Ethernet. Ce protocole est utilisé au moment du « boot » par certains équipements comme les terminaux X. En effet ces derniers au boot connaissent leur adresse Ethernet mais pas leur adresse IP que doit leur décerner un serveur de boot.
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