Les 0 et les 1 vont circuler grâce aux différents supports de transmission. Nous allons les étudier un par un.
Historiquement, nous avons utilisé des câbles, qui sont dépassés aujourd'hui, mais que vous pourrez parfois encore rencontrer dans des réseaux antiques : il s'agit des câbles coaxiaux !
Historiquement, nous avons utilisé des câbles, qui sont dépassés aujourd'hui, mais que vous pourrez parfois encore rencontrer dans des réseaux antiques : il s'agit des câbles coaxiaux !
Les câbles coaxiaux
Voici, sur la figure suivante, comment se présente un câble coaxial.
Le principe est de faire circuler le signal électrique dans le fil de données central. On se sert du maillage de masse, autrement appelé grille, pour avoir un signal de référence à 0 V. On obtient le signal électrique en faisant la différence de potentiel entre le fil de données et la masse.
Comme nous sommes des brutes dans les réseaux, un nom aussi simple que câble coaxial n'était pas envisageable et il fallait inventer un acronyme incompréhensible pour bien montrer que ce métier était réservé à des experts ! 
Le nom scientifique donné au câble coaxial est donc le 10B2 ou 10B5 pour sa version encore plus ancienne.
Mais pourquoi ces chiffres et ces lettres incompréhensibles ?
Pour crâner en public ! Bon d'accord, il y a aussi une explication logique :
- le 10 indique le débit en Mbps (mégabits par seconde) ;
- le B indique la façon de coder les 0 et les 1, soit ici la bande de Base ;
- le dernier chiffre indique la taille maximale du réseau, exprimée en mètres et divisée par 100.
Cette taille est de 200 m pour le 10B2, et 500 m pour le 10B5. Par exemple, pour une longueur de 200 m, si je divise par 100, cela me donne 2. Le nom scientifique est donc bien 10B2 !
Mais pourquoi utiliser 8 fils ?
Parce que nous avons été malins ! Par principe, il n'y a besoin que de deux fils pour faire passer une différence de potentiel, comme vu au paragraphe précédent sur le câble coaxial.
Cependant, nous ne savons pas de quoi l'avenir sera fait, et peut-être que demain nous voudrons faire passer plusieurs informations sur un même câble.
Ainsi, le câble à paires torsadées a été créé avec 8 fils, alors que deux auraient suffi, pour permettre son évolution.
Ainsi, le câble à paires torsadées a été créé avec 8 fils, alors que deux auraient suffi, pour permettre son évolution.
OK, donc aujourd'hui, nous utilisons 2 fils, soit une paire, pour faire passer l'information ?
Eh non ! Aujourd'hui, dans la plupart des réseaux, nous utilisons 2 paires, soit 4 fils, car nous utilisons une paire pour envoyer les données, et une paire pour les recevoir. Nous n'utilisons donc que 4 fils sur 8.
Ceci dit, ce n'est pas grave, car il existe déjà des technologies qui utilisent plus de 4 fils, et nous avons eu raison d'en mettre 8 dans le câble à paires torsadées.
Ceci dit, ce n'est pas grave, car il existe déjà des technologies qui utilisent plus de 4 fils, et nous avons eu raison d'en mettre 8 dans le câble à paires torsadées.
Et d'ailleurs, pourquoi on les torsade, ces fils ?
Parce que cela permet une meilleure protection du signal électrique. En effet, on s'est rendu compte qu'en torsadant les fils de la sorte, le câble était moins sujet à des perturbations électromagnétiques (et ne me demandez pas pourquoi !).
Il faut cependant éviter si possible, quand vous posez du câble, de passer à côté de sources de perturbation comme des câbles électriques à 220 V ou des néons qui créent de grosses perturbations lors de l'allumage.
Est-ce que la paire torsadée a un nom compliqué comme le 10B2 ?
Oui, on l'appelle aussi le 10BT, ou 100BT ou 1000BT, selon le débit utilisé (10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps) le T étant là pour « torsadé », ou twisted en anglais. On ajoute parfois un x derrière, pour dire que le réseau est commuté... mais nous verrons cela avec la couche 2.
Si je vous dis que le réseau est en 100BTx, vous savez que j'utilise de la paire torsadée et que le débit est de 100 Mbps (et accessoirement que le réseau est commuté, mais cela n'est pas encore très parlant...).
Le câble coaxial n'est plus utilisé, mais qu'en est-il de la paire torsadée ?
Eh bien on l'utilise partout, dans 90 % des cas ! C'est la number one de la connexion, la championne, le top du top !
C'est d'ailleurs sûrement le câble que vous utilisez pour vous connecter à votre box. Il est partout en entreprise, chez les particuliers, chez mamie, etc.
Notamment parce qu'il est robuste et permet de gros débits, qu'il n'est pas cher, et qu'il est simple à installer.
C'est d'ailleurs sûrement le câble que vous utilisez pour vous connecter à votre box. Il est partout en entreprise, chez les particuliers, chez mamie, etc.
Notamment parce qu'il est robuste et permet de gros débits, qu'il n'est pas cher, et qu'il est simple à installer.
D'ailleurs, comment branche-t-on les machines avec ?
On les branche à l'aide de prises RJ45.
Voici à la figure suivante une prise RJ45. On peut voir les 8 petits connecteurs en cuivre qui sont reliés aux 8 fils.
Étant donné que nous n'utilisons que 4 fils, peut-on utiliser n'importe lesquels ?
Non ! Il faut utiliser des fils spécifiques, qui sont les fils 1, 2, 3 et 6. Voici en figure suivante le branchement d'un câble et les fils utilisés (avec les couleurs).
De plus, il ne faut pas oublier que cette prise doit être branchée dans une autre prise pour être connectée. On appelle cette prise une prise femelle, elle est généralement située sur un hub ou un switch, mais nous le verrons plus tard... (voir les figures suivantes).
Imaginons que nous ayons une machine A à gauche, et une machine B à droite que nous relions à l'aide de ce câble. Voici sur la figure suivante ce que ça donne.
Oui, comme certains l'ont peut-être deviné, cela ne va pas marcher. Si vous vous rappelez bien, nous utilisons deux paires pour une connexion. Une paire pour envoyer des données et une paire pour les recevoir.
Or, d'après le câblage utilisé, la transmission de la machine A va être en relation avec la transmission de la machine B. De même, la réception de la machine A va être en relation avec la réception de la machine B (voir la figure suivante). Cela ne marchera pas...
Alors comment faire ? On m'aurait menti ?
Pour pouvoir relier la transmission de la machine A avec la réception de la machine B, il faudrait que les fils 1 et 2 soient en relation avec les fils 3 et 6... Ce qui reviendrait à croiser les fils... Eh bien voilà, nous venons d'inventer le câble croisé !
Comme vous pouvez le constater sur la figure suivante, nous avons bien la transmission de la machine A en relation avec la réception de la machine B.
Comme vous pouvez le constater sur la figure suivante, nous avons bien la transmission de la machine A en relation avec la réception de la machine B.
Nous pouvons en tirer une conclusion : pour relier deux machines directement entre elles, il faut un câble croisé.
Ah bon ? Pourtant je connecte mon ordinateur sur ma box et j'utilise un câble droit !
Il peut y avoir deux raisons à cela :
- la prise femelle sur la box a déjà ses connexions transmission et réception inversées ;
- les prises femelles de ma box et de mon ordinateur sont capables de s'adapter et d'inverser les connexions de transmission et réception si besoin.
Le premier cas est modélisé sur le schéma de la figure suivante. Nous y voyons bien que même si nous utilisons un câble droit, la paire de transmission de la machine A est en relation avec la paire de réception de la machine B.
Dans le second cas, la machine B peut choisir indifféremment les paires de transmission et réception pour se trouver dans le cas de la machine A ou de la machine B. Magique !
Ainsi, étant donné que les cartes réseau ont évolué aujourd'hui, vous pouvez utiliser indifféremment des câbles droits ou croisés sans vous embêter ! Ça reste vrai tant que vous n'utilisez pas de vieux matériel qui ne serait pas capable de changer ses paires de connexion...
Ainsi, étant donné que les cartes réseau ont évolué aujourd'hui, vous pouvez utiliser indifféremment des câbles droits ou croisés sans vous embêter ! Ça reste vrai tant que vous n'utilisez pas de vieux matériel qui ne serait pas capable de changer ses paires de connexion...
Mais maintenant si vous utilisez du vieux matériel, comment savoir s'il faut utiliser un câble droit ou un câble croisé ?
Il y a une règle simple, mais pas toujours facile à comprendre : je dois utiliser un câble croisé pour connecter deux matériels de même type.
Super ! Vous vous demandez peut-être ce que c'est que deux matériels de même type ? Eh bien ce sont par exemple deux ordinateurs, ou deux imprimantes. Quand ce sont deux matériels identiques, on sait qu'ils sont de même type, c'est facile.
Par contre, si l'on veut connecter un ordinateur et une imprimante, comment faire ? Il va falloir créer deux catégories :
Par contre, si l'on veut connecter un ordinateur et une imprimante, comment faire ? Il va falloir créer deux catégories :
- les matériels de connexion ;
- les matériels connectés.
Les matériels de connexion sont ceux qui servent à connecter plusieurs machines entre elles, comme les hubs ou les switchs (voir les figures suivantes).
Les matériels connectés sont... tout le reste ! Les ordinateurs, les imprimantes, les routeurs, etc.
Et voilà, nous avons fait le tour de la paire torsadée qui est encore le câble le plus utilisé de nos jours.
Et voilà, nous avons fait le tour de la paire torsadée qui est encore le câble le plus utilisé de nos jours.
Mais à quoi branche-t-on cette paire torsadée ?
Dans un premier temps, nous l'avons vu, il s'agit de prises RJ45 femelles. Celles-ci sont montées sur des cartes réseau pour nos machines.
Mais pour pouvoir relier plusieurs machines entre elles sur un réseau, il faut utiliser un matériel de connexion. Et pour la couche 1, il s'agit du hub (ou concentrateur en français). Le hub est une machine composée de plusieurs prises RJ45 femelles et qui a pour rôle de relier les machines entre elles (voir la figure suivante).
Mais pour pouvoir relier plusieurs machines entre elles sur un réseau, il faut utiliser un matériel de connexion. Et pour la couche 1, il s'agit du hub (ou concentrateur en français). Le hub est une machine composée de plusieurs prises RJ45 femelles et qui a pour rôle de relier les machines entre elles (voir la figure suivante).
Seulement, le hub a un fonctionnement particulier. Imaginez qu'il y ait 5 machines branchées au hub, les machines A, B, C, D et E. Si A veut parler à C, elle va envoyer l'information au hub. Mais lui ne sait pas lire ! Il va donc envoyer l'information à toutes les machines en se disant qu'il y en aura bien une dans le tas qui sera la bonne !
Les machines B, D et E vont voir que l'information n'est pas pour elles et vont la jeter, alors que la machine C va pouvoir la lire ! (on voit tout de suite qu'un hub n'est pas top pour la confidentialité des données...).
Les machines B, D et E vont voir que l'information n'est pas pour elles et vont la jeter, alors que la machine C va pouvoir la lire ! (on voit tout de suite qu'un hub n'est pas top pour la confidentialité des données...).
Le hub est un peu bourrin, mais ça marche !
Mais quel est l'avenir du câblage réseau ? Est-ce encore la paire torsadée ?
A priori, même si cela coûte encore très cher, la fibre optique est amenée à remplacer la paire torsadée, notamment en raison des débits qu'elle peut offrir. Mais ce n'est pas pour tout de suite...
La fibre optique
Avec la fibre optique, nous transportons des 0 et des 1, non plus avec de l'électricité mais avec de la lumière !
Ce sera en gros, allumé, éteint, allumé, éteint... On envoie de la lumière dans le fil, et elle ressort quelques mètres/kilomètres plus loin.
Ce sera en gros, allumé, éteint, allumé, éteint... On envoie de la lumière dans le fil, et elle ressort quelques mètres/kilomètres plus loin.
Nous n'allons pas rentrer dans les détails de la fibre optique, mais nous allons seulement voir ce qui nous intéresse.
Le nom scientifique
Le nom scientifique de la fibre est communément le 1000BF. Du gigabit avec le F pour... Fibre ! Il existe aujourd'hui globalement deux types de fibre :
- la fibre monomode ;
- la fibre multimode.
La fibre monomode fait passer une seule longueur d'onde lumineuse, soit une seule couleur. Elle fonctionne donc avec du laser qui peut être vert, bleu, rouge, etc.
La fibre multimode fonctionne avec de la lumière blanche, et donc toutes les longueurs d'ondes (la lumière blanche est la somme de toutes les lumières possibles, comme celle du soleil).
La fibre multimode fonctionne avec de la lumière blanche, et donc toutes les longueurs d'ondes (la lumière blanche est la somme de toutes les lumières possibles, comme celle du soleil).
Mais pourquoi avoir deux fibres différentes ?
Le débit et la distance parcourue ne seront pas les mêmes dans les deux cas. En effet, la fibre monomode est beaucoup plus performante que la multimode.
Hein ? Une seule lumière est plus efficace que toutes les lumières ensemble ?
Eh oui ! Dans le cas de la lumière blanche, la lumière envoyée dans la fibre va être reflétée à l'intérieur de la fibre. Mais chaque couleur va se refléter légèrement différemment, ce qui fait qu'au bout de la fibre au lieu d'avoir une lumière blanche, on aura des couleurs qui arriveront très proches, mais pas parfaitement ensemble.
C'est comme si vous lanciez une poignée de cailloux. Les cailloux sont bien regroupés au lancement, mais plus ils avancent et plus ils s'éparpillent. Alors que si vous lancez un seul caillou, il arrivera groupé (vu qu'il est seul). C'est pareil pour la fibre monomode.
On pourra ainsi parcourir une plus longue distance avec de la fibre monomode. En gros :
On pourra ainsi parcourir une plus longue distance avec de la fibre monomode. En gros :
- 2 km pour la fibre multimode ;
- 60 km pour la fibre monomode.
Même si les distances parcourues aujourd'hui peuvent être beaucoup plus grandes (le record étant de l'ordre de 8000 km) c'est un bon ordre de grandeur.
C'est ainsi que l'on a relié les États-Unis et l'Europe, en passant de la fibre monomode dans l'Atlantique, et en répétant le signal lumineux tous les 60 km...
La fibre aujourd'hui
Aujourd'hui, vous n'utilisez pas la fibre pour relier votre ordinateur au réseau. Par contre, elle est très utilisée chez les opérateurs Internet qui ont besoin de beaucoup de bande passante, dans les grandes entreprises dans ce que l'on appelle le cœur de réseau, et parfois dans certaines entreprises lorsqu'il y a de gros moteurs qui créent des perturbations électromagnétiques (vu que la lumière y est insensible).
Voilà, vous avez un aperçu de ce qui se fait en terme de câblage, du moins le câblage matériel, puisqu'il existe aussi aujourd'hui du câblage virtuel, j'ai nommé le wifi ! Toutefois, nous n'allons pas rentrer dans le détail de la technologie wifi.
Maintenant que nous avons du matériel pour brancher les ordinateurs, il nous reste à savoir comment nous allons organiser ces branchements, car il y a plusieurs possibilités...
