Modules 4 – 7: Examen sur les concepts d’Ethernet Réponses

Explique: Câbles en cuivre : structure de câblage horizontal et ordinateurs dans les bureaux d’une entreprise
Fibre optique : câblage du réseau fédérateur d’une entreprise et réseaux longue distance
Sans fil : cafés et salles d’attente d’un hôpital

Explique: L’exécution de la commande ipconfig /all à partir de l’invite de commande PC0 affiche l’adresse IPv4 et l’adresse MAC. Lorsque l’adresse IPv4 10.1.1.5 est pingée à partir de PC0, le commutateur stocke l’adresse MAC source (à partir de PC0) ainsi que le port auquel PC0 est connecté. Lorsque la réponse de destination est reçue, le commutateur prend l’adresse MAC de destination et compare les adresses MAC stockées dans la table d’adresses MAC. L’exécution de la commande show mac-address-table sur l’application PC0 Terminal affiche deux entrées d’adresses MAC dynamiques. L’adresse MAC et l’entrée de port qui n’appartiennent pas à PC0 doivent être l’adresse MAC et le port de destination avec l’adresse IPv4 10.1.1.5.

Explique: Les câbles en fibre optique acceptent davantage de bande passante que ceux à paires torsadées non blindées sur des distances plus importantes. La fibre résiste aux interférences électromagnétiques et radioélectriques, mais coûte plus cher, nécessite certaines compétences pour son installation et exige davantage de mesures de sécurité.

Explique: La diaphonie est un type de bruit, ou d’interférence qui se produit lorsque la transmission du signal sur un fil interfère avec un autre fil. Lorsque le courant circule à travers un fil, un champ magnétique est produit. Le champ magnétique produit interfacera le signal transporté dans le fil adjacent.

Explique: Les supports de cuivre sont largement utilisés dans les communications réseau. Cependant, les supports en cuivre sont limités par la distance et les interférences du signal. Les données sont transmises sur les câbles en cuivre sous forme d’impulsions électriques. Les impulsions électriques sont également susceptibles de générer des interférences de deux sources :
Interférences électromagnétiques (EMI) ou interférences radioélectriques (RFI) : les signaux électromagnétiques et radioélectriques peuvent déformer et détériorer les signaux de données transportés par les supports en cuivre.
Diaphonie : la diaphonie est une perturbation causée par les champs électriques ou magnétiques d’un signal d’un fil qui interfèrent avec le signal du fil voisin.

Explique: Le câblage réseau comprend différents types de câbles:
Le câblage UTP se compose de quatre paires de fils de cuivre un code couleur qui ont été torsadés, puis placés dans une gaine plastique souple.
Le câble STP utilise quatre paires de fils, chacun enveloppé dans un blindage en feuille, qui sont ensuite enveloppés dans une tresse ou feuille métallique globale.
Une couche d’isolant plastique souple entoure un conducteur en cuivre.
Le câble de fibre est un brin de verre flexible, extrêmement mince et transparent entouré d’une isolation plastique.

Explique: Les perturbations radioélectriques sont des interférences causées par les émetteurs radio et les autres appareils émettant à la même fréquence.

Explique: La couche liaison de données du modèle OSI est divisée en deux sous-couches: la sous-couche MAC et la sous-couche LLC. LLC forme une trame à partir de la PDU de la couche réseau dans un format qui conforme aux exigences de l’interface réseau et du support. Une PDU de couche réseau peut être pour IPv4 ou IPv6. La sous-couche MAC définit les processus d’accès aux médias effectués par le matériel. Il gère l’accès des trames au support réseau selon les exigences de signalisation physique (câble cuivre, fibre optique, sans fil, etc.)

Explique: Le code de fin d’une trame liaison de données contient des informations de détection d’erreur relatives à la trame incluse dans le champ FCS. L’en-tête contient les informations de contrôle, telles que l’adressage, tandis que la zone qui est indiquée par le mot « données » comprend les données, l’unité de données de protocole de la couche transport et l’en-tête IP.

Explique: Les topologies à maillage partiel offrent une haute disponibilité en interconnectant plusieurs sites distants, mais ne nécessitent pas de connexion entre tous les sites distants. Une topologie maillée nécessite des liaisons point à point entre chaque système. Une topologie point à point consiste en la connexion de tous les périphériques entre eux. Le modèle Hub and Spoke utilise un périphérique central dans une topologie en étoile qui se connecte à d’autres périphériques via des liaisons point à point.

Explique: La communication en semi-duplex se produit lorsque les deux périphériques peuvent simultanément transmettre et recevoir sur le support mais pas de façon simultanée. La communication en mode duplex intégral se produit lorsque les deux périphériques peuvent simultanément transmettre et recevoir des données sur les supports. La communication semi-duplex est utilisé avec gestion des conflits, tandis que l’accès contrôlé (déterministe) est appliqué dans les technologies où les appareils prennent tour à tour de rôle pour accéder au support.

Explique: Dans une topologie en étoile étendue, les périphériques intermédiaires centraux sont interconnectés avec d’autres topologies en étoile.

Explique: La sous-couche de contrôle de liaison logique (LLC) définit les processus logiciels qui fournissent des services aux protocoles de couche réseau. La sous-couche LLC place les informations dans la trame et indique quel protocole de couche réseau est utilisé pour la trame. Ces informations permettent à plusieurs protocoles de couche 3 (par exemple, IPv4 et IPv6) d’utiliser la même interface réseau et les mêmes supports.

Explique: Les réseaux Ethernet câblés utilisent CSMA/CD pour le contrôle d’accès aux support. Les réseaux sans fil IEEE 802.11 utilisent CSMA/CA, une méthode similaire. Le contrôle d’accès aux supports définit la façon dont les trames de données sont placées sur le support. La méthode d’accès contrôlé est déterministe et non un accès avec gestion des conflits aux réseaux. Étant donné que chaque appareil a son propre temps d’utilisation, les réseaux à accès contrôlé tels que l’ancien Token Ring n’ont pas de collisions.

Explique: La méthode d’accès CSMA/CD est utilisée avec Ethernet. La règle de la méthode d’accès définit comment un périphérique réseau peut émettre un signal sur la porteuse. La méthode CSMA/CD applique ces règles de communication sur un réseau Ethernet et la méthode CSMS/CA sur un LAN sans fil 802.11.

Explique: Le protocole de liaison de données est responsable des communications NIC à NIC au sein du même réseau. Même si de nombreux protocoles de couche liaison de données différents décrivent les trames de couche liaison de données, chaque type de trame comprend trois éléments de base:
En-tête
Données
Queue de bande

Explique: La fonction auto-MDIX permet à un commutateur d’utiliser un câble croisé ou un câble droit Ethernet pour se connecter à un autre périphérique, quel qu’il soit.

Explique: L’adresse MAC de destination est utilisée pour la livraison locale des trames Ethernet. L’adresse MAC (couche 2) change à chaque segment de réseau sur le chemin. Lorsque la trame quitte le serveur Web, elle est transférée à l’aide de l’adresse MAC de la passerelle par défaut.

Explique: Les méthodes Fast-forward et Fragment-free sont des variantes de la commutation Cut-through, qui commence à transmettre la trame avant qu’elle ne soit entièrement reçue.

Explique: Le champ FCS d’une trame est utilisé pour détecter les erreurs dans la transmission et la réception d’une trame. Cette opération consiste à comparer la valeur CRC de la trame à la valeur CRC de trame calculée. Si les deux valeurs ne correspondent pas, la trame est rejetée.

Explique: Un commutateur utilisant la méthode de commutation après stockage et retransmission effectue une vérification des erreurs sur une trame entrante en comparant la valeur de séquence de contrôle de trame aux calculs correspondants après réception de l’ensemble de la trame. En comparaison, un commutateur utilisant la méthode de commutation cut-through prend des décisions de transmission rapides et commence le processus de transmission sans attendre que la trame complète ait été reçue. Par conséquent, un commutateur utilisant la commutation cut-through peut envoyer des trames non valides au réseau. Les performances du mode différé sont plus lentes par rapport à celles de la commutation cut-through. La détection de collision est contrôlée par le périphérique d’envoi. La commutation après stockage et retransmission n’utilise pas les informations IPv4 des couches 3 et 4 dans sa prise de décisions de transmission.

Explique: La partie CRC de la queue de bande permet de déterminer si la trame a été modifiée durant sa transmission. Si l’intégrité de la trame est vérifiée, elle est transmise. Si elle ne peut pas l’être, la trame est abandonnée.

Explique: Avec la méthode de commutation Store-and-forward, le commutateur reçoit la trame en totalité avant de la transmettre à la destination. La partie CRC de la queue de bande permet de déterminer si la trame a été modifiée durant sa transmission. A l’inverse, la méthode Cut-through transmet la trame à condition que l’adresse de couche 2 de la destination ait été lue. Les deux types de méthodes de commutation Cut-through sont Fast-forward et Fragment-free.

Explique: Opérations importantes qu’un commutateur effectue :
Lorsqu’une trame entre sur le réseau, le commutateur examine l’adresse source de la couche 2 pour créer et gérer la table des adresses MAC de la couche 2.
Il examine l’adresse de destination de la couche 2 pour savoir comment transmettre la trame. Si l’adresse de destination figure dans la table d’adresses MAC, la trame est transmise à un port particulier. Si l’adresse est inconnue, elle est transmise à tous les ports dont les terminaux sont connectés à ce réseau.

Explique: La sous-couche LLC est implémentée au niveau logiciel et permet à la couche liaison de données de communiquer avec les couches supérieures de la suite de protocoles. La sous-couche LLC est encadrée par la norme IEEE 802.2. IEEE 802.3 est un ensemble de normes qui définissent les différents types de connexion Ethernet. La sous-couche MAC est responsable du positionnement et de la récupération des trames sur les supports. La sous-couche MAC a également comme fonction d’ajouter un en-tête et une queue de bande à l’unité de données de protocole.

Explique: La commutation « cut-through » assure une commutation de latence moindre pour les applications HPC (« high-performance computing »). La commutation « cut-through » autorise davantage de trames incorrectes à traverser le réseau que la commutation par stockage et retransmission (« store and forward »). La méthode de commutation « cut-through » permet de prendre des décisions relatives à la transmission en cas de recherche de l’adresse MAC de destination de la trame.

Explique: Les adresses MAC multidiffusion commencent par la valeur spécifique 01-00-5E.

Explique: Lorsqu’un connecteur RJ-45 est relié à un câble, il est important de s’assurer que les fils détorsadés ne sont pas trop longs, et que la gaine en plastique souple entourant les fils est sertie et que les fils ne sont pas dénudés. Aucun des fils de couleur ne doit être visible à la base de la prise.

Explique: Un câble droit est généralement utilisé pour connecter un hôte à un commutateur et un commutateur à un routeur. Un câble croisé permet de connecter des périphériques similaires comme un commutateur à un autre commutateur, un hôte à un autre hôte, ou un routeur à un autre routeur. Si un commutateur est équipé d’une interface croisée dépendante du support (MDIX), un câble croisé peut être utilisé pour connecter le commutateur au routeur. Toutefois, cette option n’est pas disponible. Un câble de renversement permet d’établir une connexion avec un routeur ou un port de console de commutateur.

Explique: Les données sont transmises sur les câbles en cuivre sous forme d’impulsions électriques. Un détecteur dans l’interface réseau d’un périphérique de destination doit recevoir un signal pouvant être décodé correctement pour correspondre au signal envoyé. Toutefois, plus le signal voyage longtemps, plus il se détériore. C’est ce qu’on appelle l’atténuation du signal.

Explique: Les câbles à fibre optique transmettent les données sur de plus longues distances et avec une bande passante plus large que n’importe quel autre support réseau. Contrairement aux fils de cuivre, les câbles à fibre optique peuvent transmettre des signaux avec moins d’atténuation et sont entièrement protégés des perturbations électromagnétiques et radioélectriques.

Explique: Le débit ne correspond généralement pas à la bande passante indiquée pour les liaisons physiques, en raison de plusieurs facteurs. Ces facteurs incluent la quantité de trafic, le type de trafic et la latence créée par les périphériques réseau que les données doivent traverser.

Explique: La couche physique de l’OSI fournit les moyens de transporter les bits qui composent une trame sur le support réseau. Cette couche accepte une trame complète de la couche liaison de données et la code sous la forme d’une série de signaux transmis au support local.

Explique: La valeur CRC du champ FCS de la trame reçue est comparée à la valeur CRC calculée de cette trame afin de vérifier son intégrité. Si les deux valeurs ne correspondent pas, la trame est rejetée.

Explique: Tous les protocoles de couche liaison de données encapsulent l’unité de données de protocole de couche 3 dans le champ de données de la trame. Cependant, la structure de la trame et les champs contenus dans l’en-tête varient en fonction du protocole utilisé. Les différents protocoles de couche liaison de données peuvent utiliser des champs différents, comme la priorité/qualité de service, le contrôle de connexion logique, le contrôle de liaison physique, le contrôle de flux, ainsi que le contrôle d’encombrement.

Explique: Une trame Ethernet n’est pas traitée et est rejetée si elle est inférieure au minimum (64 octets) ou si la valeur de la séquence de contrôle de trame (FCS) calculée ne correspond pas à la valeur FCS reçue. Auto-MDIX (crossover automatique d’interface intermédiaire) est la technologie de couche 1 qui détecte les types de câbles directs ou croisés. L’adresse MAC source n’est pas utilisée pour déterminer comment la trame est reçue. CEF (Cisco Express Forwarding) est une technologie utilisée pour accélérer la commutation de couche 3.

Explique: La trame Ethernet contient les adresses physiques source et de destination. La queue de bande contient une valeur CRC dans le champ Frame Check Sequence qui permet au périphérique destinataire de déterminer si la trame a été modifiée (comporte des erreurs) durant la transmission.

Explique: Avec la mise en mémoire tampon partagée, le nombre de trames stockées dans la mémoire tampon est limité par la taille totale de cette dernière, mais ne se limite pas à un seul tampon du port, ce qui permet de transmettre de plus grandes trames en en supprimant un minimum. Cela est important pour la commutation asymétrique, qui s’applique à ce scénario, car les trames sont échangées entre des ports de différents débits. Dans le cas de la mise en mémoire tampon axée sur les ports, les trames sont stockées dans des files d’attente liées à des ports entrants et sortants spécifiques. Une seule trame peut retarder la transmission de toutes les trames en mémoire si un port de destination est saturé. Le cache de niveau 1 est la mémoire utilisée dans un processeur. La configuration fixe fait référence à la configuration des ports du commutateur.

Explique: La commutation store-and forward accepte la trame dans sa totalité et vérifie s’il existe des erreurs à l’aide d’un contrôle CRC avant de transmettre la trame. La commutation store-and-forward est souvent nécessaire pour l’analyse de la QoS. Les méthodes de commutation fast-foward et fragment-free sont des variantes de la commutation cut-through grâce à laquelle le commutateur commence à transmettre la trame même si elle n’est reçue que partiellement.

Explique: La commutation Fast-forward commence à transmettre une trame après avoir lu l’adresse MAC de destination et offre ainsi le plus faible niveau de latence. La commutation fragment-free lit les 64 premiers octets de la trame avant de la transmettre. La commutation store-and-forward offre le niveau de latence le plus élevé, car elle lit la totalité de la trame avant de commencer à la transmettre. Les méthodes fragment-free et fast-forward sont des types de commutation cut-through.

Explique: Les commutateurs modernes peuvent fonctionner en mode bidirectionnel simultané si les deux commutateurs sont compatibles avec cette fonction. Ils tenteront de fonctionner à la vitesse la plus rapide possible et la fonction auto-MDIX sera activée par défaut. Les câbles n’ont pas besoin d’être modifiés.

Explique: Le réseau local Ethernet topologie de bus hérité utilise CSMA/CD comme protocole de contrôle d’accès aux médias réseau. Il fonctionne en détectant une collision dans le milieu et en reculant (après avoir transmis un signal de blocage) si nécessaire. Lorsqu’un hôte souhaite transmettre une trame, il écoute sur le médium pour vérifier si le médium est occupé. Après avoir senti que personne d’autre ne transmet, l’hôte commence à transmettre la trame, il surveille également le niveau actuel pour détecter une collision. S’il détecte une collision, il transmet un signal de blocage spécial afin que tous les autres hôtes puissent savoir qu’il y a eu collision. L’autre hôte recevra ce signal de blocage et cessera de transmettre. Après cela, les deux hôtes entrent dans une phase de backoff exponentielle et réessayez la transmission.

Explique: Le câblage réseau comprend différents types de câbles:
Le câblage UTP se compose de quatre paires de fils de cuivre un code couleur qui ont été torsadés, puis placés dans une gaine plastique souple.
Le câble STP utilise quatre paires de fils, chacun enveloppé dans un blindage en feuille, qui sont ensuite enveloppés dans une tresse ou feuille métallique globale.
Le câble coaxial utilise un conducteur en cuivre et une couche d’isolation en plastique flexible entoure le conducteur en cuivre.
Le câble de fibre est un brin de verre flexible, extrêmement mince et transparent entouré d’une isolation plastique.

Explique: Les en-têtes de couche 2 contiennent les éléments suivants:
Les indicateurs “Frame start and stop” sont utilisés pour identifier les limites de début et de fin de la trame.
Adressage – pour les réseaux Ethernet, cette partie de l’en-tête contient les adresses MAC source et destination
Tapez le champ pour indiquer quel protocole de couche 3 est utilisé
Détection d’erreur pour déterminer si la trame est arrivé sans erreur

Explique: La fonction auto-MDIX permet à un périphérique de configurer son port réseau selon le type de câble utilisé (droit ou croisé) et le type de périphérique connecté à ce port. Lorsqu’un port d’un commutateur est configuré avec Auto-MDIX, ce commutateur peut être connecté à un autre commutateur à l’aide d’un câble direct ou d’un câble croisé .