Le protocole Ethernet, le TGV de l’avenir

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Le protocole Ethernet permet de faire transiter dans un réseau local un ensemble de données binaires vers une destination. On appelle cet ensemble de données une trame (ou frame en anglais).

Ce protocole, largement déployé dans le monde, a été normalisé par l’organisme IEEE et nommé 802.3. Même s’il y a quelques différences entre Ethernet et la norme 802.3, la philosophie reste la même.

Fonctionnement

Sans entrer dans le détail du fonctionnement d’Ethernet car inutile pour l’examen, il faut retenir les points suivants:

On peut assimiler la couche 2 à un wagon de train qui se remplit avec les données que vous souhaitez envoyer (un mail par exemple).

Ce wagon a une capacité maximale qu’on ne peut pas dépasser. Si on utilise le protocole Ethernet pour la couche 2 alors la taille maximale du wagon Ethernet est 1500 octets (à savoir pour l’examen).

De plus, pour envoyer ce wagon vers votre destinataire, vous avez besoin d’ajouter l’adresse source (vous) et l’adresse de destination. Qu’est ce que c’est que ces adresses?

Ces adresses sont les identifiants de vos cartes réseaux. Et oui, chaque carte réseau a un identifiant unique appelé adresse MAC – Medium Access Control. Pour connaitre votre adresse MAC, il suffit de taper ipconfig /all dans une invite de commande MS-DOS.

 

Voici l’adresse MAC de ma carte réseau: 00.22.5F.99.1B.ED

Donc votre carte réseau forge la trame Ethernet et y ajoute les adresses MAC source (vous) et destination. Puis la trame Ethernet sort de votre carte réseau pour aller joindre la destination.

Le destinataire reçoit la trame et vérifie que l’adresse MAC de destination correspond bien à son adresse MAC. Si c’est bon, il décharge le wagon et traite les données reçues.

Composition d’une trame Ethernet

On peut représenter la trame Ethernet comme ceci:

 

  • @MAC destination (sur 6 octets): ici se trouve l’adresse MAC de destination donc la carte réseau que vous souhaitez joindre (le PC de destination).
  • @MAC source (sur 6 octets): ici se trouve l’adresse MAC source, c’est à dire l’identifiant de votre carte réseau. Utile si le destinataire souhaite vous répondre.
  • Ethertype (sur 2 octets): ce champ barbare sert uniquement à préciser ce qui se trouve dans le wagon, c’est à dire ce qui se trouve dans le champ juste après Ethertype appellé Données. Rappelez-vous qu’on est dans la couche 2 et qu’elle transporte les couches supérieures 3, 4, 5, 6 et 7 puis les données utile de l’utilisateur (un mail par exemple). Donc il y a souvent la valeur Ethertype = 0x0800 qui identifie le protocole IP (couche 3). En gros, ce champ Ethertype identifie le protocole de la couche supérieure.
  • Données (de 46 à 1500 octets): faire attention ici, quand on dit Données, ça inclue les données utiles de l’utilisateur mais aussi toutes les couches supérieures à la couche 2 Ethernet, donc les entêtes de couche 3, 4, 5, 6 et 7.
  • FCS – Frame Check Sequence (sur 4 octets): ce champ est la séquence de contrôle de trame. Ça permet de détecter s’il y a eu une erreur de transmission des bits pendant le transport. Imaginez que vous envoyez les données 00110 et que le destinataire reçoit 01111, le protocole Ethernet va le détecter et supprimer cette séquence erronée . La valeur du FCS est le résultat d’un calcul appelé CRC – Cyclic Redundancy Check. le destinataire effectue le même calcul et compare sa valeur à celle insérée dans le champ FCS, si ça diffère c’est qu’il y a eu compromission pendant le transport, par exemple dû à une perturbation électromagnétique.

Ce sont les couches supérieures qui se chargeront de demander une retransmission des données qui ont été supprimés (c’est toujours plus sympa de recevoir un message en entier…).

Voici ce qu’il faut savoir pour l’examen, si vous souhaitez en savoir plus, de nombreux sites détaillent le fonctionnement du protocole Ethernet, en voici une liste non exhaustive:

Ethernet sur Wikipedia: sympa à lire

Ethernet sur FrameIP: clair et en français

Ethernet sur Cisco: le plus complet mais en anglais

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2 COMMENTAIRES

  1. Bonjour et merci pour cet article mais j’ai une question:
    Pourquoi utiliser l’adresse MAC et ne pas juste utiliser l’adresse ip pour échanger des données?

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