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Etude des méthodes et protocoles d'accès au support dans un réseau informatique. Cas de LAN

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par Hervé MISHIDI
Institut supérieur de techniques appliquées de Kinshasa - Ingénieur technicien en électronique 2010
  

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III.6.2 CSMA/CD

Pour diminuer les pertes de trames, la norme prévoit une détection des collisions (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Une fois sa trame émise, la station écoute le support pendant un temps au moins égal au double du temps mis par la trame pour se propager jusqu'au point le plus éloignée du bus (si une collision intervient en ce point, il faut ajouter au temps de propagation de la trame mis par la trame altérée pour revenir et être détectée).

Au bout de ce temps, deux cas peuvent se présenter :

§ A

C

B

A

C

B

A

C

B

A

C

B

A émet vers C

La trame se propage

La trame atteint l'extrémité du bus au bout d'un temps Tp

La trame n'est pas altérée au bout d'un temps 2Tp

t0

t0 + 2T/5

t0 + 9T/10

t0 + 9T/15

La trame émise n'est pas altérée, il n'y a pas eu de collision. La station peut poursuivre sa transmission, comme l'illustre la figure III.2 ci - dessous;

Fig. III.2 CSMA/CD : Pas de collision

§ A

C

B

A

C

B

A

C

B

A

C

B

Collision

A émet vers C

B émet vers A

B détecte la collision

Collision des deux trames

t0

t0 + T/5

t0 + 5T/10

t0 + 10T/10

A

C

B

A détecte la collision

La station détecte une trame altérée, il y a eu une collision. La station reprend la transmission de cette trame après un temps d'attente aléatoire, comme l'illustre la figure III.3 ci - dessous.

Fig. III.3 CSMA/CD : détection d'une collision

Le protocole CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), permet de gérer l'accès au support :

· Lorsqu'un utilisateur doit transmettre une trame, il commence par écouter ce qui se passe sur le support.

· Si le canal est occupé, l'utilisateur attend qu'il devienne disponible en maintenant l'écoute.

· Dès que le canal devient libre, l'utilisateur transmet sa trame.

· Si une collision se produit, l'utilisateur observe une pause de durée aléatoire avant de renouveler la transmission de la trame.

Si un nombre important de stations est raccordé sur le LAN, le réseau peut saturer. Les commutateurs de trames permettent d'augmenter la capacité du réseau :

§ Le commutateur analyse la trame afin de déterminer si elle est destinée à l'une des stations qu'il raccorde ;

§ Si c'est le cas, la trame est recopiée dans une mémoire de transit interne avant d'être acheminée vers la station destinataire ;

§ Dans le contraire, la trame est envoyée sur un bus à haut débit (1Gbits/s) vers l'accès externe (Interface Fast Ethernet).

La fenêtre de collision correspond à la durée pendant laquelle une station doit émettre pour pouvoir détecter une éventuelle collision. Elle est fixée à 50 microsecondes, ce qui fixe la taille minimale de la trame à 64 octets. La fenêtre de collision correspond au demi - temps de propagation entre les stations les plus éloignées dont la distance maximale est de l'ordre de 2 500m.

1

3

2

4

t0

La station 1 émet

1

3

2

4

t0 + t1

La station 1 émet

1

3

2

4

t0 + t2

La Collision se produit

1

3

2

4

t0 + t3

La station 1 Détecte la collision

Dans un réseau local (Ethernet), le support ou la ressource est partagé entre tous les utilisateurs, comme l'illustre la figure III.4 ci - dessous.

Fig. III.4 Le Protocole CSMA/CD

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