Cours: les couches réseaux physiques

V. La couche physique

Un média est un support par lequel vont passer des données.

V-A. Câble à paire torsadée

Un câble à paire torsadée est un câble dans lequel passe des fils de cuivres. C'est le média le plus employé de nos jours. C'est un câble utilisé pour câbler des courtes distances. Ces câbles ne peuvent couvrir qu'au maximum 100 mètres.

Un câble à paire torsadée est composé de plusieurs éléments :

• des brins de cuivre entrelacées
• d'une enveloppe isolante autour

Il en existe plusieurs catégories :

• Catégorie 1 : utilisé pour les communications téléphoniques, inutilisables pour le transfert de données
• Catégorie 2 : Transmission de données à 4 Mbps
• Catégorie 3 : Transmission de données à 10 Mbps
• Catégorie 4 : utilisé dans les réseaux Token Ring, transmission à 16 Mbps
• Catégorie 5 : Transmission de données à 100 Mbps
• Catégorie 5e : Transmission de données à 1 Gbps
• Catégorie 6 : Consiste en 4 paires de 24 gauges de cuivre, 1 Gbps
• Catégorie 7 : Transmission de données à 10 Gbps

V-A-1. UTP

C'est un câble à paire torsadée tout simple, sans aucun blindage. Il est fait de quatre paires de brins. Il est très utilisé pour les téléphones car il est plus petit qu'un câble STP.

V-A-2. STP

L'ensemble des paires torsadées est entourée d'un blindage. Il est plus utilisé dans les réseaux Ethernet que l'UTP, car il permet de réduire les effets électromagnétiques sur le câble grâce à son blindage. Il existe encore une autre variante, le SSTP, qui rajoute un blindage supplémentaire sur chaque paire.

Le blindage permet de réduire les interférences, donc le mélange de signaux électriques et il permet des transferts à des débits plus importants et sur des distances plus grandes.

V-B. Câble coaxial

Un câble coaxial consiste en un conducteur de cuivre isolé dans une insolation. Autour de cette isolation, il y a un bouclier en cuivre qui aide à réduire les interférences. Ce câble peut supporter des vitesses de 10 ou 100 Mbps et n'est pas très couteux, bien que plus cher que l'UTP. Par contre, il peut couvrir des distances plus longues que l'UTP, jusqu'à 500 mètres.

V-C. Câble fibre optique

Un câble fibre optique est fait de 2 fibres, chacune est blindé et ensuite mises dans un " tube " en plastique qui vient ensuite se coller au tube de la deuxième fibre. Il existe une multitude de connecteurs pour la fibre optique, que vous choisirez surtout en fonction de leur taille, de leur robustesse et de leur prix. Ce média permet des liaisons longue voire très longue distance à des débits élevés.

Il existe 2 types de fibre optique :

• Monomode : Utilisée pour les très longues distances, son prix est très élevé. Le laser circule tout droit.
• Multimode : Utilisée plutôt en local pour les connexions appareils réseaux - serveurs. Elle coute moins cher que de la Multimode mais comme toute fibre, son prix reste élevé. Le laser circule à l'intérieur de la fibre en rebondissant sur les cotés.

La fibre optique est le type de câblage le plus avancé technologiquement. Un des plus gros avantages est le fait qu'il est insensible aux perturbations électromagnétiques, puisqu'il transporte de la lumière. De plus, il est aussi insensible aux écoutes clandestines puisque pour l'écouter, il faudrait se couper directement dessus, ce qui bien sur, couperait la communication. Un câble optique peut négocier des transferts allant jusqu'à 200 Gigabit/s. Et là on parle de distances dépassant plusieurs kilomètres, ce qu'aucun câble de cuivre ne permet de faire. Aujourd'hui, c'est la meilleure solution pour des grandes distances et des gros transferts. Mais il faut quand même de gros moyens pour mettre en place une solution fibre optique.

V-D. Communications Wireless

La communication par Wireless utilise des fréquences radio ou infrarouge pour communiquer entre plusieurs appareils dans un LAN. Les signaux Wireless sont des signaux électromagnétiques qui peuvent conduire des données. Plus on augmente la fréquence des signaux, plus la distance sur laquelle l'onde est propagée diminue.
Les communications par Wireless ont pas mal d'avantages : L'accès à internet par des natels, transfert de données entre 2 périphériques sans fil, permet de diminuer le nombre de câbles, augmente la mobilité, permet la connexion de souris et clavier, …

V-E. Tableau comparatif médias

Media	Longueur max	Vitesse	Coût	+	-
UTP	100	10-100	Le - cher	Facile à installer Facile à utiliser	Sensible interférences Distance limitée
STP	100	10-10000	Un peu + cher	Peu sensible inter.	Distance limitée
Coaxial	500	10-100	Peu cher, mais + qu'UTP	Peu sensible inter.	Distance et bande passante limitées
Fibre optique	70'000	10-10000	Cher	Grande distance, très bonne bande passante et pas sensible aux interférences	Difficile d'utilisation et sensible
Wireless	50	1-540	Cher	Pas de média physique	Sensible aux conditions atmosphériques, difficile à sécuriser

V-F. Câblage Lan

Beaucoup de types de médias peuvent être employés dans un LAN, il vous appartient de faire le choix le plus approprié à vos besoins. Avant de monter un réseau LAN, vous devez définir quels seront les besoins des utilisateurs de ce réseau, la vitesse, la mobilité, la stabilité, la disponibilité, ... Vous devez aussi définir quel sera votre budget pour ce Lan. Vous devrez définir les vitesses du réseau à tel ou tel endroit, la façon dont vont se connecter les utilisateurs, depuis ou vont-ils pouvoir se connecter et quelle vitesse de connexion vous voulez leur accorder. Voulez vous pencher vers un réseau très rapide mais très couteux ou alors vers un réseau de vitesse normale mais de cout plus réduit.

Des que vous aurez défini ces choses, vous serez en matière de choisir les médias dont vous aurez besoin, peut du STP pour connecter les pc et de la fibre pour la connexion des serveurs. Il vous faudra aussi bien sur définir les connecteurs dont vous aurez besoin pour chaque média. Les connecteurs ne sont pas plus performant les uns que les autres, mais certains sont plus petits, d'autres plus stables, d'autres encore sont plus solides, d'autres sont faits pour tels ou tels applications et d'autres pas, …

Il faut aussi penser à ce que vont connecter vos câbles, parce que pour l'interconnexion des éléments suivants, il faut des câbles croisés :

• Switch à switch
• Switch à hub
• Hub à hub
• Routeur à routeur
• PC à PC
• Routeur à PC

Mais certains éléments réseaux peuvent s'occuper de croiser eux-mêmes les pins si besoin est.

V-G. Câblage Wan

Les réseaux Wan sont de moins en moins employés au vu de leur vitesse réduite, c'est pourquoi nous n'allons pas consacrer beaucoup de temps à leur étude.

Pour les communications longues distances, le réseau WAN utilise une communication sérielle. Pour faire un réseau Wan, vous devrez surtout définir la vitesse à laquelle vous voudrez transférer des infos. Si vous voulez des grandes vitesses, il vous sera plus facile alors de louer des fibres optiques ou alors de faire poser vos propres fibres.

On distingue dans le WAN, deux types d'appareils :

• Le DTE : C'est le périphérique qui relie le Lan jusqu'au DCE. C'est d'habitude un routeur
• Le DCE : C'est le périphérique qui fait la liaison WAN. C'est des modems ou autre chose dans le genre.

Par exemple, on peut avoir un routeur avec d'un coté le Lan et de l'autre coté un port série qui va sur le modem(DCE). Et de l'autre coté de la ligne, le DCE va de nouveau aller en sérial sur un autre routeur qui va lui, faire la connexion avec le deuxième réseau LAN. Il existe aussi des appareils qui remplissent directement les deux fonctions.

La connexion est souvent une liaison DSL.

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