Ethernet basics

Voici mes premières notes, suite à la lecture du 1e chapitre du CCIE Routing and Switching Certification Guide, 4th Edition (By Wendell Odom, Rus Healy, Denise Donohue.). Certaines parties sont volontairement oubliées, ou raccourcies, il ne s’agit que d’une prise de note personnelle. N’hésitez pas à laisser un commentaire si une erreur se glisse dans cet article, et dans les prochains!

Ethernet Layer 1: Wiring, Speed, Duplex

Standards 10BASE-T et 100BASE-TX.
2 twisted pair (2 et 3).
1 paire utilisée pour la transmission dans chaque direction.

RJ-45 Pinouts & category 5 wiring
RJ-45 Pinouts
Spécifications par EIA/TIA.

Ethernet Cabling Types

Type de cable Pinouts Key Pins Connected
Straight-though 2xT568A ou 2xT568B 1-1 , 2-2 , 3-3 , 6-6
Cross-over T568A <=> T568B 1-3 , 2-6 , 3-1 , 6-2

Les NIC transmettent sur la pair 1,2 et reçoivent sur la paire 3,6.
Les Switch font le contraire. Un câble droit fonctionne donc bien entre ces deux équipements.
Dans le cas contraire, il faut utiliser un câble croisé.

Auto-MDIX (Automatic medium-dependant interface Crossover) détecte le mauvais câble et change les paires d’émission et réception sur le Switch (pas supporté sur tous les modèles CISCO).

UTP Cabling reference

UTP Cat Max Speed Description
1 - Pour les téléphones, pas de data
2 4 Mbps A la base, créer pour supporter TokenRing over UDP
3 10 Mbps Pour les téléphones
4 16 Mbps Token Ring speed
5 1 Gbps Le plus courant pour les PC
5e 1 Gbps Support of copper cabling for Gigabit Ethernet
6 1 Gbps+ Replacement for 5e, support multigigabit speed

Ethernet types & cabling standard

Standard Cabling Max length
10BASE5 Thick coaxial 500m
10BASE2 Thin coaxial 185m
10BASE-T UTP Cat 3,4,5,5e,6 100m
10BASE-FX Two strands, multimode 400m
100BASE-T UTP Cat 3,4,5,5e,6 2 pair 100m
100BASE-T4 UTP Cat 3,4,5,5e,6 4 pair 100m
100BASE-TX UTP Cat 3,4,5,5e,6, or STP 2 pair 100m
100BASE-LX Long-wavelength laser, MM or SM fiber 10km (SM)
3km (MM)
100BASE-SX Short-wavelength laser, MM fiber 220m with 62.5-micron fiber
550m with 50-micron fiber
100BASE-ZX Extended wavelength, SM Fiber 100km
100BASE-CS STP 2 pair 25m
100BASE-T UTP Cat 5,5e,6 4 pair 100m

Auto-negociation, Speed & Duplex

Par défaut : les ports de Switch Cisco sont en auto-negociation pour speed & duplex.
Pour modifier, commande d’interface speed et duplex.

Le Switch peut détecter la vitesse d’un lien Ethernet avec :
FLP – (Fast Link Pulses) – dans le processus d’auto-négociation.
Si l’auto-negociation est désactivé à un des bouts du lien, le Switch détecte la vitesse grâce au signal électrique d’entrée.

Le Switch détecte le duplex d’un lien Ethernet avec :
L’auto-negociation seulement !
Sinon, le Switch attribut un default :

Half-duplex HDX 10 Mbps / 100 Mbps
Full-duplex FDX 1000 Mbps

Commandes IOS

! Duplex
Switch(config-if)#duplex {auto | full | half}
! Speed
Switch(config-if)#speed {10 | 100 | 1000 | auto | nonegociate}

! Mac
Switch(config-if)#show mac-address-table [aging-time | count | dynamic | static] [address hw-addr] [interface interface-id] [vlan vlan-id]

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision)
Les spécifications Ethernet prévoient les collisions. Le média était partagé, créant un bus électrique.
Collision : quand un signal induit sur le câble collisionne avec un signal d’un autre équipement.
Quand 2 ou plusieurs Trames s’overlappent au même moment, une collision intervient. Cela produit des erreurs de bits, et des trames perdues.

Collision domains and switch Buffering
Les collisions apparaissent en couche 1, tout ce qui est relié via des Hub.
Pour segmenter les domaines de collision, on utilise des switch. Quand le switch reçoit différentes trames sur différents ports, il enregistre les trame dans son buffer pour éviter les collisions.

Switch internal process

Switching Method Description
Store-and-Forward Stock tous les bits d’une trame avant de l’envoyer au port de destination. Le switch peux donc vérifier l’intégrité de la trame grâce au FCS avant de la transférer.
Cut-through Envoi les bits à la suite sans attendre la totalité d’une trame. Plus rapide, mais possibilité de trame mal formées.
Fragment-free Identique au cut-through, mais il envoi par paquet de 64 octet. Les collisions sont détectées avant les 64 premiers octets, donc Fragment-free empêche les collisions tout en envoyant les bits sans attendre la fin d’une trame.

Ethernet Layer 2: Framing and Addressing

802.3 + SNAP Header frame

Preamble: Synchronisation
SD (Start of frame Delimieter)
Length : Taille du champ Data qui suit
DSAP : Destination Service Access Point
SSDP : Source Service Access Point (Protocole de couche supérieure qui à créer la trame)
OUI : Constructeur de la carte réseau (NIC)
Type : Numéro du protocole qui suit

Ethernet address (MAC)
6 octets / Hexadecimal

Unicast – Adresse unique (I/G=0)
Broadcast – Adresse qui représente tous les équipements du LAN (hex: FFFFFFFFFFFF)
Multicast – Adresse qui implique quelques équipements sur le LAN (I/G=1)

Format d’une MAC:
MAC format

I/G : Individual (unicast) / Group (multicast)
U/L : Universal (vendor-assigned) / Local (administratevely assigned)

Benoit

Network engineer CCIE #47705, focused on R&S, Data Center and SDN.

More Posts - Website

Follow Me:
TwitterLinkedIn

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Vous pouvez utiliser ces balises et attributs HTML : <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>