Exercice sur la transmission de trames Ethernet sur réseau à 10 Mbps et 100 Mbps

Contexte de travail

Il s'agit d'étudier la transmission des trames sur un réseau Ethernet.

En annexes sont présentés le format de la trame 802.3 ainsi que les principaux paramètres du protocole IEEE 802.3.

Travail à Réaliser

Annexe 1 : format de la trame 802.3

01010101

 

 

 

Préambule : 7 octets utilisés pour la synchronisation

 
 
 
 
 

01010101

10101011

Délimiteur de début de trame : 1 octet


 

 

Adresse destination : 6 octets.

6 octets pour une adresse MAC

 
 
 
 
 
 

 

 

Adresse source : 6 octets.

6 octets pour une adresse MAC

 
 
 
 

Longueur du champ de données : 2 octets

 
 

 

 

 

Données : entre 46 et 1500 octets

 
 
 
 

Bits de bourrage si le nombre d'octets de données est inférieur à 46

 

 

Champ de contrôle d'erreurs CRC  : 4 octets

 
 
 

 

Annexe 2 : Paramètres du protocole IEEE 802.3

·        Slot Time : 512 bits-time

Calculé à partir du round trip delay, temps total nécessaire à la propagation d'une trame d'un bout à l'autre du réseau, à la détection d'une éventuelle collision provoquée par la trame à l'extrémité du réseau et à la propagation en retour de l'information de collision.

Le bit time correspond à la durée de représentation d'un bit.

·        Délai minimum inter-trames : 96 bits-time

Calculé de manière à permettre la réinitialisation de la communication et la stabilisation des conditions électriques du support de transmission.

·        Jam : 32 bits-time

Signal de renforcement de collisions. En cas de collision, l'équipement qui détecte la collision diffuse une séquence de bits de bourrage sur le réseau. Il permet d'avertir tous les équipements du réseau de la collision.

·        Calcul du CRC

Utilisation du polynôme G(x) = x32 + x26 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x




Question 1 :

(2*6) + 2 + 46 + 4 = 64 octets

Question 2 :

Il contient les données en provenance des couches supérieures selon le mécanisme d'encapsulation défini par le modèle OSI.

Dans la norme IEEE 802.3, c'est une unité de données de la couche LLC qui est encapsulée dans une trame.

En Ethernet II, le champ Longueur est remplacé par deux octets permettant d'identifier le protocole utilisé pour l'interprétation du champ Données.

Question 3 :

Le slot time correspond au temps de transmission de 512 bits soit celui d'une trame de taille minimale (sans le préambule et le délimiteur). La taille de 512 bits correspondait à la taille minimale d'une trame (préambule et  délimiteur compris) dans la première version de la norme (les champs d'adresse étaient de deux octets).

À 10 Mbps, le slot time correspond à 51,2 msecondes.

À 100 Mbps, le slot time correspond à 5,12 msecondes.

Question 4 :

Ce temps correspond à celui de l'émission du préambule et du délimiteur de trame, de la trame de taille minimale auquel il faut rajouter le délai inter-trames.

(8 * (7 + 1 + 64)) + 96 = 672 bits-time.

À 10 Mbps, cela correspond à 67,2 msecondes.

À 100 Mbps, cela correspond à 6,72 msecondes.

Question 5 :

À 10 Mbps, le nombre maximum de trames émises par seconde est (1/67,2) * 106  = 14 880 trames par seconde.

À 100 Mbps, le nombre maximum de trames émises par seconde est 148 800 trames par seconde.

Question 6 :

Le temps de propagation d'un signal sur un réseau à 10 Mbps ne doit pas excéder le slot time soit 51,2 ms à 10 Mbps.

La distance maximale séparant deux stations est donc (51,2*10-6*200 000) soit un peu plus de dix kilomètres.

 

Bien sûr cette distance est théorique, il faut tenir compte de la qualité des répéteurs traversés (les hubs sont aussi des répéteurs). Il ne faut pas oublier la limite de quatre répéteurs entre deux stations. Cette limite se justifie par le fait qu'un répéteur, en régénérant le préambule de trame tronqué par les transceivers, réduit ainsi le délai inter-trames.

À 100 Mbps, cette distance est de l'ordre du kilomètre.

 

Ceci montre bien qu'un réseau Ethernet ne peut être dévolu qu'à la partie départementale d'un réseau d'entreprise, du moins en utilisant la transmission par signal électrique (câble coaxial, paire torsadée).

 

Christine. Gaubert-Macon