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Les paquets de données

Tech - Par iTPro - Publié le 22 août 2011
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Dans la couche 2 se trouvent les paquets de données conformes au média : pour Ethernet, ce sont des paquets 802.3. Un paquet se compose de trois parties principales : l’en-tête, les données et la queue. Dans l’en-tête, l’une des parties les plus importantes est l’adresse Ethernet

Les paquets de données

(généralement appelée adresse MAC, ou Media Access Control) de la destination des paquets. On y trouve aussi l’adresse MAC de l’envoyeur et la longueur de la portion des données du paquet. La queue contient une valeur de contrôle qui détermine si le paquet est arrivé d’un seul tenant et sans erreurs. Ce total de contrôle ne doit pas être confondu avec un composant de sécurité parce que la formule du total de contrôle est bien connue et, si un « intermédiaire » change les données, on obtient un total de contrôle recalculé qui satisfait encore au test.

Dans un réseau Ethernet classique utilisant des hubs, et même dans un ancien média à partage coaxial, tout paquet transmis sur le réseau est entendu par tous les autres participants au réseau. Un hub est en quelque sorte un amplificateur d’adresse publique : il prend ce qu’il entend et le fait suivre à tous les ports disponibles, mais plus fort. Et comme avec un amplificateur PA, si ce que reçoit le hub est de mauvaise qualité, il en sort la même chose. Par conséquent, le signal ne peut traverser qu’un certain nombre de hubs en préservant la qualité des données. Et, si deux personnes parlant ensemble posent un problème, il en est de même sur un réseau Ethernet. Le matériel Ethernet basique détecte ces collisions de la même manière que vos oreilles et envoie à nouveau le paquet. On l’aura compris, un nombre important de ces collisions ralentit le réseau, voire l’arrête. C’est pour ces raisons que l’on n’utilise plus de hubs ou de connexions coaxiales. Si c’est votre cas, vous devez revoir la question.

Dans un réseau moderne, on utilise plutôt des commutateurs. Ils utilisent l’adresse MAC source dans les en-têtes de paquets Ethernet pour connaître l’emplacement de chaque unité du réseau. Ainsi, si un paquet vient du port 1 à partir d’’une adresse MAC particulière, le commutateur mémorise cette adresse afin que les éventuels paquets suivants destinés à cette adresse ne puissent être envoyés qu’au port 1. Les données pour d’autres destinations peuvent être envoyées à d’autres ports en même temps. Le commutateur doit lire l’en-tête du paquet pour apprendre cette information, donc le commutateur lit en fait des données, et pas simplement des signaux électriques comme le ferait un hub.

Cette façon de faire procure deux avantages immédiats. Premièrement, comme le commutateur lit des données et pas seulement des signaux, les données transmises électriquement vers le port seront correctes et vraies, sans dégradation. Comme chaque commutateur répète ce processus, il n’y a pas de limite technique au nombre de commutateurs que les données peuvent traverser, contrairement aux hubs. Deuxièmement, comme le commutateur a lu ces données, il peut les stocker quand le port sortant est occupé et les transmettre quand le port est disponible. Cela peut se produire quand des données qui doivent sortir via le port 1 proviennent de plus d’un port à la fois. Cette mise en tampon signifie aussi qu’un commutateur peut accepter différentes vitesses de connexion sur différents ports en même temps.

Les données arrivant dans le port 2 à 100 Mb/s (millions de bits par seconde) et qui doivent sortir via le port 3 à 10 Mb/s s’entasseraient, sans cette possibilité de tampon. Les données arrivant à 10 Mb/s doivent aussi être mises en tampon jusqu’à ce que tout le paquet soit prêt avant d’être transmises à un port à 100 Mb/s. Un hub ne peut rien faire de tout cela parce qu’il est incapable de ralentir ou d’accélérer les signaux électriques. (Remarque : Si vous pensez avoir un hub double vitesse, vous avez en réalité un commutateur à deux ports connectant deux hubs, un à 10 Mb/s et un à 100 Mb/s.)

Par le passé, on attachait beaucoup d’importance à la taille de la mémoire et à la vitesse des commutateurs, parce que des unités bas de gamme perdaient fréquemment des paquets quand les buffers se remplissaient, ou épuisaient leur capacité quand le backplane était surchargé. Aujourd’hui, la miniaturisation des composants a augmenté considérablement les vitesses et les capacités, et de tels problèmes sont rares même sur des commutateurs modestes. A présent, il est plus important d’examiner la gestion des commutateurs (par exemple, SNMP, SSH, HTTP/HTTPS, Syslog) et les possibilités d’alimentation redondante ainsi que le support VLAN et QoS.

Les commutateurs ont souvent des ports souples qui acceptent des connexions cuivre ou fibre optique de l’ordre du gigabit, avec de petits adaptateurs appelés GBIC. Le principal avantage de la fibre est de couvrir des distances bien plus longues que les connexions cuivre. Alors que la transmission par cuivre est limitée à 100 mètres, les connexions fibre peuvent dans certains cas couvrir plusieurs kilomètres même à des vitesses de 10 Gb/s !

Donc, grâce aux câbles, aux hubs et aux commutateurs, les paquets Ethernet circulent d’une unité à une autre. Mais, pour l’instant, nous ne savons pas dans quelle direction ils vont, pourquoi ils y vont, ni ce qu’ils transportent.

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Tech - Par iTPro - Publié le 22 août 2011