LAN de 3ème Génération
- Besoin de fédérer les HSLAN dans le cadre
de réseaux corporatifs:
-
Fédération d’équipement à haute performance
·
Norme HiPPI(High Parallel Performance
Interface) : interface de cnx pt à pt entre super-calculateurs et différents
périph à 800 Mbit/s et plus, sur de très courtes distances
-
Accès à des serveurs
·
décongestionner l’accès aux serveurs en
remplaçant les liens 100 par des liens gigabit
·
les serveurs doivent avoir des capacités > gigabit (en réalité le débit des
serveurs est limité à qq 500 Mbit/s pour supporter les applications de calcul
réparti
-
Réseau
fédérateur 1 gigabit
·
Remplacer le switch 100 placé au centre de
l’étoile par un switch gigabit
·
fournir des services multimédia interactifs,
telle que la vidéoconférence
Solutions de 3ème Génération
- Deux approches:
ü Gigabit LAN: conserve le
principe de médium partagé
-
vise spécifiquement à permettre le calcul
réparti
-
aussi la fédération de réseaux et
d’équipements haute performance
ü ATM LAN: adopte la
commutation de cellules
-
Emulation de LAN
-
repose sur l’ATM, technique des réseaux longue
distance
Gigabit Ethernet
- Un comité a été crée en 95 par l'IEEE pour
l'étude de LAN à 1 Gbps
- En 96, le projet est validé 802.3z et 802.3ab
- En début 98, les 1 produits sont annoncés
- Formation du groupe Gigabit Ethernet
Alliance (100 membres)
- Caractéristiques:
-
Compatible avec les versions précédentes
-
Topologie en étoile de type partagé ou commuté
-
Possibilité de liaison Full et half duplex
-
Utilise
la couche physique de Fibre Channel(FCS)
- Couche physique : repose sur la norme
FCS(Fiber Chanel Standard)
-
La sous-couche
MDI: définit le type de médium et la connectique à utiliser. Utilise la
sous-couche FC0 de FCS avec 2 types de support:
-
1000BaseX (IEEE802.3z) avec codage 8B/10B
ü 1000Base LX: segment de 3Km
sur FO monomode ou multimode
ü 1000BAse SX: segment de 550m sur FO multimode
ü 1000Base CX: segment de 25m
sur paire torsadée STP/FTP cat 5 (150)
-
1000BaseT(IEEE802.3ab)
ü segment de 100m sur paire
torsadée UTP-5 et >
Codage et synchronisation
- Codage 8B/10B+NRZ de la couche FC-1 de FCS
pour les variantes 1000BaseX(sous-couche GMII)
- codage a 2 étapes:
-
la suite de 8 bits est divisée en 2 parties: 5
et 3 bits
-
codage 5B/6B, ensuite 3B/4B
-
Il se comporte comme un automate à états finis
- Codeurs 8B/10B en technologie CMOS
disponibles sur le marché
- Codage pour la norme 1000BaseT
-
Code 8B1Q4+ 4DPAM5(Pulse Amplitude Modulation)
-
code sophistiqué => coût élevé des cartes
La couche MAC
- Deux types d’implémentation:
ü Accès Full duplex
-
pas de risque de collisions
-
MAC limité à la construction des trames à
l’émission et à vérifier leur validité à la réception
-
Mécanisme
de contrôle de flux, pour éviter la congestion au niveau équipements à
l’extrémité de la ligne(signaux X-ON/X-OFF)
-
Format des trames conforme Ethernet (trame min
= 64octets)
-
support à 2 ou 4 paires
-
utilisée les liens entre switch ou entre le
switch et les stations
ü Accès Half-duplex
-
Un seul support est partagé pour l’émission et
la réception
-
CSMA/CD pour gérer les collisions
-
domaine de collision limité à 200m(1 Hub par
domaine de collision)
-
utilisée pour les stations raccordées
directement au hub
-
conserver la compatibilité de la taille min
des trames. 2 solutions sont envisagées:
1/ Extension de la porteuse( Carrier
Extension)
ü augmenter la durée de
vulnérabilité pour ne pas réduire (/10) la portée du réseau=> TC= 4096 temps
bit ou 4,096ms
ü Garder la compatibilité sur
la taille min de la trame, par prolongation artificielle de la transmission de
façon à allonger la durée de détection
de collision (de 64 à 512 octets)
ü symboles d’extension de
porteuse(codes redondants de 8B/10B) émis après le FCS
- Inconvénient: perte inutile de la bande
passante
2/ Le pipelining de transmission
(Frame bursting):
ü Autoriser les stations à
émettre des slaves (burst) de trames de petites tailles au cours d’un même
accès au support
ü Durée d’une slave <= 2* Te(trame-max)
ü Un timer Test déclenché dès
le début d’émission de la 1ère trame d’une slave? Tel que: TC£ T£ 2Te
Gestion de la QOS
-
La
norme IEEE802.3z/ab ne prend pas en compte la fourniture d’une QOS garantie
pour les applications isochrone ou synchrone
-
Le Gigabit Ethernet Alliance mise sur des
protocoles en cours de développement à l’IETF susceptibles de fournir des
outils de gestion de la QOS au dessus de la Mac: RTP, RTCP, RSVP(modèle Intserv ou Diffserv)
-
Le projet 802.1p prévoit la prise en charge
des classes de services au niveau MAC/LLC => technique d’étiquetage des
trames en spécifiant la priorité
-
La
norme 802.1q prend en charge la fourniture de services de diffusion
Gigabit Ethernet comme backbone
-
Les
serveurs doivent être systématiquement raccordés à un commutateur
ü A haut débit et en full
duplex
-
Les
hubs existants doivent être remplacés par des commutateurs
·
Sauf
cas particulier
·
Toutes
les nouvelles fonctionnalités des LAN (haut débit, multicast, qualité de
service, …) s’appuient sur les commutateurs
-
Les
liaisons de commutateur à commutateur doivent être systématiquement en
full-duplex et à haut débit
ü 1 Gbps devient un minimum (sauf existant peu exigeant)
-
Les
débits d’accès et de distribution se décalent vers le haut
ü Le couple de débit 10/100Mbps a laissé la place au couple
100/1000Mbps
ü Le couple 1000/10G commence à s’installer!
Le 10 Gigabit Ethernet(Multi Gigabit)
-
Norme
IEEE 802.3ae
-
Support
en fibre optique
-
Liaison
en Full duplex, CSMA/CD non requis
-
Même
format de trame
-
Codage:
64B/66B
-
Couverture
jusqu’à 40 Km sur FO monomode
-
Utiliser
des codes séries complexes utilsés au niveau physique pour la synchronisation
ou la technique WWDM(Wide Wavelength Division Multiplex) pour le multiplexage
des 4 trains binaires simultanés sur 4 longueurs d’ondes dans la fibre.
-
Implémentation
sous forme de modules ou de cartes d’interface, ajoutés au switch ou routeur de
haut de gamme
-
Norme
802.3an: 10GE sur paire torsadée(cat 6a ou 7)
Ethernet in First Mile 802.3ah
-
Il
s’agit de rendre directement compatibles avec les réseaux locaux d’entreprise
(LAN) les accès vers les commutateurs de la boucle locale télécoms -ou DSLAM du
dégroupage- installés quartier par quartier pour desservir les abonnés à la
téléphonie fixe : c’est ce premier kilomètre (ou dernier, selon le sens)
qui supporte notamment les accès ADSL et autres xDSL à haut débit vers
Internet.
-
Ce
marché est considéré comme très porteur. Pour le tissu des PME, ces connexions
LAN directement sur les réseaux publics des opérateurs vont être source
d’économies.
-
C’est
une unification donc une simplification des protocoles de connexion de bout en
bout entre deux PC, entre PC et serveurs, etc. L’accès ADSL actuel, via des
commutateurs DSLAM, nécessite un transcodage des trames Ethernet en cellules
ATM (Asynchronous transfer mode).
-
Liaison
point-à-point avec du câble en cuivre simple paire.
-
Ce
segment autorise deux types de débit :
·
débit
de 2 Mbits/s jusqu'à une longueur de 2 700 mètres, 2BASE-TL
·
débit
de 10 Mbits/s jusqu'à une longueur de 750 mètres, 10Base-TS
-
Liaison
point-à-point sur fibre optique: Ce
segment permet deux types de débit modulables en :
·
débit
de 100 Mbits/s jusqu'à une longueur de 10 km sur paire de fibre optique
monomode, 100BASE-LX10100BASE-LX
·
débit
de 100 Mbits/s jusqu'à une longueur de 10 km sur fibre optique monomode,
100BASE-BX10
·
débit
de 1 Gbit/s jusqu'à une longueur de 10 km sur paire de fibre optique monomode,
1000BASE-LX10
·
débit
de 1 Gbit/s jusqu'à une longueur de 10 km sur fibre optique monomode,
1000BASE-BX10
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Liaison
point-à-multipoint avec de la fibre optique sur topologie EPON (Ethernet
Passive Optical Network): Ce segment
permet un type de débit modulable en :
·
débit
de 1 Gbit/s jusqu'à une longueur de 10 km sur topologie PON, 1000BASE-PX10
·
débit
de 1 Gbit/s jusqu'à une longueur de 20 km sur topologie PON, 1000BASE-PX20
Attributs du CGE
ü Un cœur de réseau a une problématique particulière par rapport aux
autres réseaux locaux ou même métropolitains :
-
Les
utilisateurs se comptent par millions et peut être demain par milliards
-
La
disponibilité du réseau doit respecter la règle des « cinq 9 » (soit une
disponibilité de 99,999%
-
La
fiabilité: peu de pannes exprimé par le temps moyen entre pannes ou MTBF(Mean
Time Between Failure). Augmenter les liens de secours
-
Le
support de contrat de QOS: SLA
-
Le
support des fonctions de gestion de réseau
-
Le
réseau doit être scalable pour supporter l’augmentation du nombre
d’utilisateurs: des millions d’utilisateurs