Carte reseau

Qu'est-ce qu'une carte r?seau ?
La carte r?seau (appel?e Network Interface Card en anglais et not?e NIC) constitue l'interface entre l'ordinateur et le c?ble du r?seau. La fonction d'une carte r?seau est de pr?parer, d'envoyer et de contr?ler les donn?es sur le r?seau.

La carte r?seau poss?de g?n?ralement deux t?moins lumineux (LEDs) :
? La LED verte correspond ? l'alimentation de la carte ;
? La LED orange (10 Mb/s) ou rouge (100 Mb/s) indique une activit? du r?seau (envoi ou r?ception de donn?es).

Pour pr?parer les donn?es ? envoyer, la carte r?seau utilise un transceiver qui transforme les donn?es parall?les en donn?es s?ries. Chaque carte dispose d'une adresse unique, appel?e adresse MAC, affect?e par le constructeur de la carte, ce qui lui permet d'?tre identifi?e de fa?on unique dans le monde parmi toutes les autres cartes r?seau.
Les cartes r?seau disposent de param?tres qu'il est possible de configurer. Parmi eux figurent l'interruption mat?rielle (IRQ), l'adresse de base du port E/S et l'adresse de base de la m?moire (DMA).
Pour garantir la compatibilit? entre l'ordinateur et le r?seau, la carte doit ?tre adapt?e ? l'architecture du bus de donn?es de l'ordinateur et avoir le type de connecteur appropri? au c?blage. Chaque carte est con?ue pour s'adapter ? un certain type de c?ble. Certaines cartes comprennent plusieurs connecteurs d'interfaces (? param?trer soit avec les cavaliers, soit avec les DIP, soit de fa?on logicielle). Les connecteurs les plus r?pandus sont les connecteurs RJ-45.
NB : Certaines topologies r?seau propri?taires utilisant la paire torsad?e ont recours au connecteur RJ-11. Ces topologies sont parfois appel?es ? pr?-10BaseT ?.
Enfin pour garantir cette compatibilit? entre ordinateur et r?seau, la carte doit ?tre compatible avec la structure interne de l'ordinateur (architecture du bus de donn?es) et avoir un connecteur adapt? ? la nature du c?blage.
? Quel est le r?le de la carte r?seau ?
o La pr?paration des donn?es
o Le r?le d'identificateur
o Les autres fonctions de la carte r?seau
o Envoi et contr?le des donn?es
o Param?tres de configuration de la carte
? Cartes r?seau Ethernet
? Cartes r?seau Wi-Fi
? Ressources sur le m?me sujet

Quel est le r?le de la carte r?seau ?
Une carte r?seau sert d'interface physique entre l'ordinateur et le c?ble. Elle pr?pare pour le c?ble r?seau les donn?es ?mises par l'ordinateur, les transf?re vers un autre ordinateur et contr?le le flux de donn?es entre l'ordinateur et le c?ble. Elle traduit aussi les donn?es venant du c?ble et les traduit en octets afin que l'Unit? Centrale de l'ordinateur les comprenne. Ainsi une carte r?seau est une carte d'extension s'ins?rant dans un connecteur d'extensions (slot).
La pr?paration des donn?es
Les donn?es se d?placent dans l'ordinateur en empruntant des chemins appel?s ? bus ?. Plusieurs chemins c?te ? c?te font que les donn?es se d?placent en parall?le et non en s?rie (les unes ? la suite des autres).
? Les premiers bus fonctionnaient en 8 bits (8 bits de donn?es transport?s ? la fois)
? L'ordinateur PC/AT d'IBM introduit les premiers bus 16 bits
? Aujourd'hui, la plupart des bus fonctionnent en 32 bits

Toutefois sur un c?ble les donn?es circulent en s?rie (un seul flux de bits), en se d?pla?ant dans un seul sens. L'ordinateur peut envoyer OU recevoir des informations mais il ne peut pas effectuer les deux simultan?ment. Ainsi, la carte r?seau restructure un groupe de donn?es arrivant en parall?le en donn?es circulant en s?rie (1 bit).
Pour cela, les signaux num?riques sont transform?s en signaux ?lectriques ou optiques susceptibles de voyager sur les c?bles du r?seau. Le dispositif charg? de cette traduction est le Transceiver.
Le r?le d'identificateur
? La carte traduit les donn?es et indique son adresse au reste du r?seau afin de pouvoir ?tre distingu?e des autres cartes du r?seau.
? Adresses MAC : d?finies par l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) qui attribue des plages d'adresses ? chaque fabriquant de cartes r?seau.
? Elles sont inscrites sur les puces des cartes : proc?dure appel?e ? Gravure de l'adresse sur la carte ?. Par cons?quent, chaque carte a une adresse MAC UNIQUE sur le r?seau.

Les autres fonctions de la carte r?seau
L'ordinateur et la carte doivent communiquer afin que les donn?es puissent passer de l'un vers l'autre. L'ordinateur affecte ainsi une partie de sa m?moire aux cartes munies d'un Acc?s Direct ? la M?moire (DMA : Direct Access Memory).
La carte indique qu'un autre ordinateur demande des donn?es ? l'ordinateur qui la contient.
Le bus de l'ordinateur transf?re les donn?es depuis la m?moire de l'ordinateur vers la carte r?seau.
Si les donn?es circulent plus vite que la carte ne peut les traiter, elles sont plac?es dans la m?moire tampon affect?e ? la carte (RAM) dans laquelle elles sont stock?es temporairement pendant l'?mission et la r?ception des donn?es.
Envoi et contr?le des donn?es
Avant que la carte ?mettrice envoie les donn?es, elle dialogue ?lectroniquement avec la carte r?ceptrice pour s'accorder sur les points suivants :
? Taille maximale des groupes de donn?es ? envoyer
? Volume de donn?es ? envoyer avant confirmation
? Intervalles de temps entre les transmissions partielles de donn?es
? D?lai d'attente avant envoi de la confirmation
? Quantit? que chaque carte peut contenir avant d?bordement
? Vitesse de transmission des donn?es

Si une carte plus r?cente, donc plus perfectionn?e, communique avec une carte plus lente, elles doivent trouver une vitesse de transmission commune. Certaines cartes ont des circuits leur permettant de s'adapter au d?bit d'une carte plus lente.
Il y a donc acceptation et ajustement des param?tres propres ? chacune des deux cartes avant ?mission et r?ception des donn?es.
Param?tres de configuration de la carte
Les cartes r?seau sont munies d'options de configuration. Entre autres :
? Interruption (IRQ): Dans la plupart des cas, ce sont les IRQ 3 et 5 qui sont attribu?s aux cartes r?seau. L'IRQ 5 est m?me conseill? (s'il est disponible !) et la plupart des cartes l'utilisent comme param?tre par d?faut.
? Adresse de base du port d'entr?e/sortie (E/S) : Chaque p?riph?rique doit utiliser une adresse de base diff?rente pour le port correspondant.
? Adresse de base de la m?moire : Elle d?signe un emplacement de la m?moire vive (RAM) de l'ordinateur. La carte utilise cet emplacement comme tampon pour les donn?es qui entrent et qui sortent. Ce param?tre est parfois appel? ? adresse de d?but ? (RAM Start Address). En g?n?ral, l'adresse de base de la m?moire pour une carte r?seau est D8000. Le dernier 0 est parfois supprim? pour certaine carte r?seau. Il est essentiel de prendre soin de ne pas s?lectionner une adresse de base d?j? utilis?e par un autre p?riph?rique. A noter toutefois que certaines cartes r?seau n'ont pas de r?glage pour l'adresse de base de la m?moire car elles n'utilisent pas les adresses RAM de la machine.
? Le transceiver

Remarque : il est possible de configurer la carte de mani?re logicielle. Les param?tres doivent correspondre avec la disposition des cavaliers ou des commutateurs DIP (Dual Inline Package) situ?s sur la carte r?seau. Les r?glages sont fournis avec la documentation de la carte. Beaucoup de cartes r?centes sont en PnP (Plug and Play). Cela dispense de configurer la carte ? la main mais peut parfois ?tre g?nant (apparition de conflits) auquel cas il est g?n?ralement agr?able de pouvoir d?sactiver l'option PnP et configurer la carte "? la main".
Cartes r?seau Ethernet
La plupart des cartes r?seau destin?es au grand public sont des cartes Ethernet. Elles utilisent comme support de communication des paires torsad?es (8 fils en cuivre), disposant ? chaque extr?mit? de prises RJ45.

Les trois standards Ethernet (norme 802.3) les plus courants correspondent aux trois d?bits les plus fr?quemment rencontr?s :
? Le 10Base-T permet un d?bit maximal de 10 Mbit/s. Le c?ble RJ45 peut alors mesurer jusqu'? une centaine de m?tres et seuls 4 des 8 fils sont utilis?s.
? Le 100Base-TX permet un d?bit maximal de 100 Mbit/s. Il est ?galement appel? Fast Ethernet et est d?sormais support? par la quasi-totalit? des cartes r?seau. Comme pour le 10Base-T, le c?ble RJ45 peut alors mesurer jusqu'? une centaine de m?tres et seuls 4 des 8 fils sont utilis?s.
? Le 1000Base-T permet un d?bit maximal de 1 000 Mbit/s. Il est ?galement appel? Gigabit Ethernet et se d?mocratise rapidement. Pour que le r?seau fonctionne correctement, le c?ble RJ45 peut toujours mesurer jusqu'? 100 m, mais doit ?tre de bonne qualit?. Cette fois, les 8 fils sont utilis?s.

Afin d'?tendre les distances maximales, d'autres normes Ethernet existent : elles utilisent dans la plupart des cas de la fibre optique comme support de communication.

Pour relier deux ordinateurs en r?seau, un c?ble RJ45 sp?cifique suffit : il s'agit d'un c?ble ? crois? ? dont on branche simplement les extr?mit?s dans chaque carte. Pour relier plus de deux machines, on utilise un mat?riel nomm? hub ou switch : une extr?mit? du c?ble sera alors branch?e sur l'ordinateur alors que l'autre sera reli? au switch. Les deux caract?ristiques fondamentales d'un switch sont sa vitesse (compatibilit? 10Base-T, 100Base-TX et/ou 1000Base-T) et son nombre de ports (nombre de prises RJ45).
Cartes r?seau Wi-Fi
Les r?seaux sans fil Wi-Fi (Wireless Fidelity) ou WLAN (Wireless Local Area Network) fonctionnent sur les m?mes principes que les r?seaux Ethernet filaires. Une carte r?seau Wi-Fi doit ?tre install?e sur chaque ordinateur du r?seau sans fil. Cette carte peut ?tre directement incluse dans la carte m?re (cas de nombreux portables), mais peut ?galement se trouver sous la forme d'une carte PCI ou d'une cl? USB. Une antenne, parfois int?gr?e dans la carte, permet l'envoi et la r?ception des signaux.

Il est possible de relier deux machines directement par Wi-Fi (on parle alors d'architecture ad hoc). Comme en Ethernet filaire, pour relier plus de deux machines, on utilise g?n?ralement un mat?riel sp?cifique, appel? routeur Wi-Fi (ou point d'acc?s). Ce dernier dispose d'une ? trois antennes afin d'optimiser l'envoi et la r?ception des signaux. En outre, il poss?de au moins un port RJ45 afin de pouvoir le relier ? un r?seau Ethernet filaire (g?n?ralement compatible 100Base-TX). On parle alors d'architecture de type infrastructure.

Plusieurs normes Wi-Fi ont ?t? mises en ouvre afin d'augmenter progressivement la port?e et la vitesse des ?changes :
? Ainsi, le 802.11b permet un d?bit th?orique jusqu'? 11 Mbit/s (environ 6 Mbit/s r?el) pour une port?e maximale de 300 m (en int?rieur, cette port?e est toutefois g?n?ralement limit?e ? quelques dizaines de m?tres). Tous les ordinateurs grand public, les PDA ou les smartphones ?quip?s de cartes Wi-Fi sont au moins compatibles avec cette norme.
? Le 802.11g permet un d?bit th?orique maximal de 54 Mbit/s (environ 25 Mbit/s r?el). Le 802.11g a une compatibilit? ascendante avec la norme 802.11b, ce qui signifie que des mat?riels conformes ? la norme 802.11g peuvent fonctionner en 802.11b.
? Le 802.11n, dit ?galement WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) ou TGn Sync, est une norme finalis?e en 2008. Le d?bit th?orique atteint les 600 Mbit/s (d?bit r?el de 100 Mbit/s dans un rayon de 90 m) gr?ce aux technologies MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) et OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Depuis 2006, des ?quipements qualifi?s g?n?ralement de pr?-N sont disponibles. Ils mettent en ouvre la technologie MIMO d'une fa?on propri?taire, plus ou moins ?loign?e de la norme 802.11n finale.

Article Source: http://articles.webinxs.com

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