Réseau UTP
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Ethernet
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Pour les liaisons ethernet, on utilise du cable UTP (Unshieded Twisted Pair). Le nom “ethernet” indique le protocole utilisé qui englobe aussi bien l'internet (web, mail, peer2peer,...) que les réseaux locaux (imprimante en réseau, fichiers publics, etc).

On a également utilisé un réseau basé sur une sorte de cable de télédistribution (tick ethernet), mais le cable UTP est plus facile à utiliser. Le réseau tick ethernet utilise une structure "token ring" en forme d'anneau, alors que la liaison UTP se fait en étoile. Dans un anneau, quand un élément flanche, tout le réseau est à plat. Je peux vous dire qu'il n'est pas facile de restaurer un rel réseau...

Une connection UTP est toujours une connection entre deux appareils (point-to-point). Il n'est donc pas possible de dédoubler un cable (comme on le ferait pour le téléphone). [Mais il y a un truc: continuez à lire l'article et vous serez récompensé]

Un cable UTP se compose de 4 paires qui sont torsadées ensembles. Quand on place soi-même les fiches (avec une pince spéciale), il faut faire attention au cablage: il faut que les paires forment une torsade, autrement cela ne fonctionne pas. L'élimination des parasites n'est possible que si chaque signal est envoyé par une paire symmétrique.

Comme on peut le voir sur le schéma, une connection classique n'utilise que 2 des 4 paires. Attention, les paires ne sont pas regroupées logiquement. La raison est historique: le cable UTP a été utilisé pour la première fois dans les réseaux RNIS ou ISDN (réseau numérique à intégration de services) et il fallait "faire avec" les paires restantes.

Le premier schéma concerne une connection normale (d'un routeur à un ordinateur, par exemple), le second schéma est utilisé pour les cables dits "crossed" quand on interconnecte deux routeurs. Actuellement tous les routeurs sont "auto sensing" et déterminent automatiquement le mode de fonctionnement. Les cables de type "crossed" ne sont en pratique plus nécessaires.

Les différentes connections sont indiquées 10 BASE-T, 100 BASE-T ou 1000 BASE-T. Le T indique un cable torsadé, tandis que BASE indique BASEBAND (signal non-modulé, voir plus bas). 10 BASE-T et 100 BASE-T utilisent tous deux le même type de cable (cat. 5), tandis qu'un réseau 1000 BASE-T a besoin d'un cablage cat. 6.

10 BASE-2 est un réseau tick ethernet (sorte de cable de télédistribution décrit plus haut) qui n'est plus utilisé.

Le réseau gigabit (1000 BASE-T) n'est nécessaire que dans des entreprises quand il faut transférer de nombreuses données (streaming, serveur NAS, etc). L'accès à l'internet (et la plupart des autres applications) ne sont pas plus rapides avec un réseau 1000 BASE-T, c'est la connection à l'internet qui est la facteur limitatif.



Une petite anecdote: les premiers cables torsadés ont vu le jour il y a près de deux siècles. Les cables téléphoniques courraient via les poteaux téléphoniques bien connus. Puis on y a ajouté des cables de distribution électrique. Ces cables qui passaient près des cables de téléphone produisaient une interférence. Bell Telephone Company a intenté un procès contre les distributeurs, mais l'a perdu. Pour contrecarrer les interférences par un procédé technique (au lieu d'une procédure légale), les techniciens ont torsadé les fils. Une torsade par poteau était suffisante pour éliminer les interférences. L'interférence générée dans le cable entre deux poteaux était compensée par l'interférence en sens inverse au poteau suivant.


Le bloc noir n'est pas un circuit intégré
mais un petit transfo de séparation
pour éviter les interférences.


Deux signaux envoyés par un seul cable

HUB: routeur ou switch avec des ports en suffisance. Le coupleur utilisera deux ports.

LAN splitter: le coupleur qui va envoyer deux signaux par un seul cable.
Le coupleur est un petit bloc comme ceux utilisés pour les lignes téléphoniques. Le coupleur n'a en effect aucune fonction électronique.

Si vous avez déroulé un cable UTP, vous aurez rermarqué que le nombre de torsades est différent pour chaque paire: c'est pour éviter la diaphonie entre les paires. Les paires ont ainsi une longueur différente. Cela ne porte pas à conséquence pour les réseaux ethernet, mais ces cables sont parfois utilisés pour d'autres applications (vidéo). Dans le cas d'une transmission vidéo avec composants séparés (par exemple RVB), les trois couleurs n'arrivent pas ensemble si le cable est très long, produisant 3 images (rouge, verte et bleue) qui sont décalées sur l'écran.

Heureusement que les torsades sont aussi standardisées: certaines interfaces (audio/video) ont une compensation du délais des différents brins, on règle un dipswitch selon la longueur du cable.

Les cables de réseau ethernet ont également une limite en ce qui concerne la longueur: maximum 100m. Cela n'a rien à voir avec l'atténuation du signal (qu'on pourrait compenser en utilisant un cable de meilleure qualité), mais c'est causé par les délais occasionnés par la longueur du cable. Le protocole ethernet ne tient pas compte des délais de transmission. Si le cable fait plus de 100m, la transmission des données est trop lente et il y a continuellement des erreurs. Cette limite de longueur n'est d'application que pour le protocole ethernet, d'autres applications qui utilisent également du cable UTP n'ont pas ce problème parce qu'elles tiennent compte du délai de transmission.


L'indication BASEBAND signifie que les données sont transmises telles quelles, sans modulation. Une conversation téléphonique locale est également transmise non-modulée, tandis qu'un fax est transmis avec une modulation (permettant de transmettre des données via une ligne qui n'est pas faite pour cela).

Un "1" est transmis par un niveau positif, tandis qu'un "0" est transmis avec une polarité négative. Pour la transmission par le cable, on transforme les 8 bits en 10 bits pour éviter toute composante continue (encodage 8b/10b). Les cartes de réseau ont chacune un petit transfo qui sépare le potentiel du cable du potentiel de l'ordinateur. Or ces transfos ne fonctionnent pas bien quand il y a une composante continue. L'encodage n'apporte aucun autre avantage (ce n'est pas un bit de polarité).

PoE: Power over Ethernet

Un avantage du transfo de séparation est qu'on peut alimenter des appareils via le cable UTP (puisque la composante continue est ignorée par le transfo). C'est ce qu'on appelle PoE ou Power over Ethernet. Certains switches peuvent injecter l'alimentation pour de petits appareils sur le réseau (caméras de surveillance), mais il existe également des modules qui se placent sur le cable même (power injectors). PoE existe en deux variantes: le mode A où l'alimentation est envoyée par les même paires que les données, tandis que le mode B utilise les deux paires restantes. Controlez que les deux appareils utilisent le même mode.

La tension est de 48V (ce qui correspond à la tension d'une ligne de téléphone) et les appareils peuvent dissiper jusqu'à 15W, ce qui est suffisant pour une caméra (même avec leds d'illumination).

Comment dédoubler un cable UTP?

Voici la situation: vous avez un modem et un routeur dans la cave. Il y a des cables UTP qui partent du routeur vers les différents appareils: vers un ordinateur de bureau, une console de jeu, etc. Les cables sont enfermés dans des buses noyées dans du ciment et il n'est pas possible d'ajouter un cable.

Mais il faut maintenant placer un cable supplémentaire. Comment s'en sortir?

Il y a trois possibilités qui s'offrent à vous:

  • Un Powerline se composant d'un émetteur dans la cave et d'un récepteur là où le signal supplémentaire est nécessaire. Vous pouvez également opter pour un réseau sans fil.

  • Un switch qui est placé à l'endroit où les deux appareils doivent recevoir un signal. Un switch ne modifie pas la configuration du réseau (au contraire d'un routeur) et tous les appareils du réseau restent visibles. Un switch est simplement un appareil physique comme une prise domino ou un Powerline et n'influence pas le réseau. C'est le routeur qui distribue les adresses logiques.

  • Une solution plus simple utilise le fait qu'un cable UTP n'est utilisé qu'à moitié. On peut donc envoyer deux signaux dans un seul cable. Il faut pour cela deux coupleurs (LAN splitter): un du coté du routeur, où on va concentrer deux lignes dans un seul cable, et un de l'autre coté, où on va à nouveau séparer les deux lignes. On utilise donc deux connections au routeur (puisque le coupleur ne fait qu'envoyer deux signaux dans un seul cable). Ce système fonctionne parfaitement et permet d'éviter d'utiliser un switch (qui consomme du courant) ou un Powerline ou un réseau sans fil (qui ne sont pas toujours fiables). Ce système ne fonctionne pas avec le réseau gigabit (qui utilise toutes les paires d'un cable).

LAN toner

Le testeur Lan Toner AT8l permet de controler le cablage des installations (réseau numérique et téléphone).

La fonction traditionelle est d'envoyer un signal modulé sur le cable tous brins confondus. Le cable agit alors comme une sorte d'entenne et il est possible de capter le signal si on tient le récepteur preès du bon cable. Le négatif de l'émetteur doit être connecté à la masse, par exemple la masse du réseau électrique. Le récepteur démodule le signal et fait entendre le bruit typique du générateur. Cette fonction est utilisée pour déterminer quel cable est le bon parmi les centaines de cables qui arrivent au central.

Ce testeur permet également de controler le bon état d'un cable de réseau connecté à un ordinateur ou a un switch. La communication via cable UTP se fait par deux paires: 1-2 PC vers switch et 3-6: switch vers PC. Le testeur permet d'envoyer un signal sur le réseau, ce qui fait clignoter le témoin de réseau sur l'ordinateur (normalement ce témoin est allumé fixe dès que le signal de base est présent). Le clignotement permet de détecter rapidement le bon cable qui arrive à un switch (parmi les milliers de cables qui arrivent dans une armoire).

Les deux paires restantes ne sont pas utilisées. Il est possible de les employer pour un second réseau (vers un autre ordinateur), pour la téléphonie ou pour l'alimentation électrique (PoE ou Power over Ethernet).

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