Cours ARS3 2

Transcription

Cours ARS3 2

III. Connectique
et
Câblage
des Réseaux
III. Connectique et câblage réseaux
Eddy BAJIC, Université Henri Poincaré, Nancy 1
Page
Câblage et Connectique des Réseaux
(1):L'application réseau est le programme informatique
utilisant les capacités de communication du réseau :
accès à des fichiers distants, messagerie, ….
Structure fonctionnelle d ’une
station réseau
(2):Le système d'exploitation de la machine peut être
Windows, Dos, Unix, ….
(3):Une bibliothèque de fonctions réseau est
l'ensemble des fonctions de communication que peut
réaliser la carte réseau. Elle est contenue dans des
fichiers sources et exécutables qui sont utilisés par
l'application réseau qui fait appel à ces fonctions pour
communiquer sur le réseau.
(4):Un pilote de carte réseau (driver) est un
programme de bas niveau qui est utilisé pour accéder à
la carte.
(5):Un adaptateur de signaux peut être nécessaire pour
convertir et adapter le signal du médium à un signal
acceptable par la carte.
(6): La connexion physique au réseau sur le médium
peut nécessiter une prise spécifique (TAP : Terminal
Access Point) selon le réseau.
(7):La carte réseau gère la communication et la
transmission des informations sur le médium.
Page
Câbles Métalliques : Paires Torsadées
Les paires torsadées se classent en deux catégories selon qu'elles sont entourées d'une enveloppe
métallique dite de blindage garantissant une meilleure immunité aux parasites grâce à un effet "cage de
Faraday" :
! Paire Torsadée Non Blindée UTP Unshielded Twisted Pair
! Paire Torsadée Blindée
STP Shielded Twisted Pair
Les paires torsadées sont référencées STP 22, 24, 26 ou 28 AWG.
L'affaiblissement sur une paire torsadée est inversement proportionnel au Ø du conducteur.
Le débit de transmission est inversement proportionnel à la distance :
1 Mbps pour 0,1 Km / 0,1 Mbps pour 1 Km.
Page
Caractéristiques desCâbles Métalliques
ATTENUATION : dB A = 10 log (P1/P2)
Dépend de la Fréquence et de la
longueur
VITESSE DE PROPAGATION : ns / m
Par rapport à la vitesse de la lumière C
IMPEDANCE CARACTERISTIQUE : OHM
Comportement câble infini
Z
"
!
BANDE PASSANTE : Hz
Gamme de fréquences acceptées avec 3db d'atténuation
DIAPHONIE : dB
Interférence d'une ligne sur une ligne voisine
CATEGORIES DE CABLES
Catégorie 3
Jusqu'à 16 MHz, Débit 10 à 50 Mbps,Précâblage 10 Base T
Catégorie 4
Jusqu'à 20 MHz, Débit 50 Mbps, Utilisé pour Token Ring 16 MHz
Catégorie 5
Jusqu'à 100 MHz, Débit 100 Mbps et plus
Catégorie 6
Jusqu'à 1GHz, Débit > 100 Mbps
Page
Câble Métallique Coaxial
Un câble coaxial () est composé d'une âme en cuivre d'une section de 1,2 mm ou 2,6 mm, recouverte d'un
revêtement isolant et entouré d'une tresse métallique. L'ensemble étant recouvert d'une gaine plastique
rigidifié et isolante
# âme /#tresse (Rapport = 3,6)
2,6 / 9,5
isolant
1,2 / 4,4
âme
tresse
Le débit de transmission sur un câble coaxial peut aller
jusqu'à de 100 MBps pour une distance de 1 Km.
Une régénération du signal est nécessaire au delà de
cette distance.
Le câble coaxial RG-58 a des dimensions âme/tresse de 1,2/4,4mm et dispose d'une impédance
caractéristique de 50 $. Le câble coaxial RG-62 a la même apparence que le câble RG 58, mais il dispose
d'une impédance caractéristique de 93$, tout en étant plus mince. Il est utilisé avec le réseau ARCNET
Token Ring..
Le câble coaxial RG-8 a des dimensions âme/tresse de 2,6/9,5mm et dispose d'une impédance
caractéristique de 75 W. Il est utilisé pour le câblage TV en Large Bande ou en Bande Porteuse. Il a la
même apparence que le câble RG 58
Page
Les Fibres Optiques
Gaine Nylon
Couche de Protection
GaineOptique :IndiceRéfraction R2
Réfraction R1
Cœur V
( erre /Plastique) Indice
:
Affaiblissement très faible 0,5 dB / Km à 3 dB / Km suivant
longueur d'onde (0,8 !m à 1,5 !m) et la nature du cœur (Verre /
Plastique)
• Débit 140 MBps pour 50 Km
• Régénération du signal de 1 Km à 50 Km
• Dérivation difficile sans altérer l'affaiblissement
- La fibre à saut d'indice 200/380 constituée d'un cœur et
d'une gaine optique en verre de différents indices de
réfraction. Grande dispersion des signaux, ce qui génère une
déformation du signal reçu.
- La fibre à gradient d'indice dont le cœur est constitué de
couches de verre successives ayant un indice de réfraction
proche. Ainsi tous les rayons traversant la fibre on des temps
de propagation identiques, ce qui veut dire que l'on a réduit la
dispersion modale. Bande passante typique 200-1500Mhz
par km
- La fibre monomode dont le cœur est si fin que le chemin
de Propagation des différents modes est pratiquement direct.
La dispersion modale devient quasiment nulle. La bande
passante transmise est presque infinie (> 10 Ghz/km). Cette
fibre est utilisée essentiellement pour les sites à distance.
Le petit diamètre du coeur (10!m) nécessite une grande
puissance d'émission, donc des diodes laser qui sont
relativement onéreuses.
Fibres optiques et convertisseur prise AUI 15 Pts.
Page
Caractéristiques des Fibres Optiques :
LONGUEUR d'ONDE : nm
850 nm < l < 1550 nm
INDICE de REFRACTION : C/V (C=2.998 * 108 m/s)
FIBRE = CŒUR + GAINE
Coeur : Verre , Plastique
Coeur
Gaine
OUVERTURE NUMERIQUE : ON = sin (A/2)
0,2 à 0,5
Revêtement primaire
A
Page
La Liaison RS 232 - V24
• Liaison point à point,
• Courte distance maxi 30m
• Débit maximum 19200 Bps.
• Très Sensible aux perturbations électriques et électromagnétiques.
Aussi appelée liaison V24 (CCITT : Comité Consultatif International du Télégraphe téléphone) ou ISO
2110.
Caractérisée par une communication half ou full duplex, établie sur 3 Fils : TXD (Transmission), RXD
(Réception) , GND (Masse).
Le signal est transmis selon une tension absolue par rapport à une référence de tension commune GND.
Les niveaux de tension correspondant au niveau logique.
Page
Connecteur RS 232 - V24
Page
Câblages RS 232 - V24
Câblage RS232 entre deux équipements
exploitant tous les signaux de contrôle, afin de
permettre une synchronisation totale des
équipements.
Câblage RS 232 dit "Null Modem" garantissant
très souvent un fonctionnement correct de la liaison
avec tous les types d'équipements.
EXEMPLE :
2 équipements dotés d'une prise DB25 supportant une
liaison RS232 dont le brochage est identique.
Tracer le câblage nécessaire entre les 2 équipements
pour dialoguer sur le bus point à point en version
minimale
Page
La Liaison RS 485
Caractéristiques :
• Liaison multi-points,
• Distance Maxi 1200m
• Débit Maxi 12 MBps.
• Signal tension différentielle
• Grande immunité aux parasites
Enable
TX +
RX +
TX -
RX -
RX
TX
Récepteur Différentiel
Emetteur Différentiel
Les signaux différentiels RS485 sont gérés par des circuits spécialisés dits "Drivers RS485 »
SN 75176
Page
Etat Haute Impédance et Bus RS 485
Etat Haute Impédance :
Emetteur différentiel RS485 à 3 états piloté par une entrée de commande 'Enable' :
•
•
•
Sortie VB – VA = +3 V
Sortie VB – VA = -3 V
Sortie VB – VA = Haute Impédance , permet de ne pas "charger" en tension la ligne.
L'entrée Enable est toujours connectée au signal RTS de l'émetteur.
TX
Bus RS 485 :
TX+ / RX+ (DB)
Bus RS 485
TX- / RX- (DA)
Tx
Tx
Tx
Rx
Rx
Rx
STATION
1
STATION
2
STATION
3
Page
Adaptation de Ligne
Quand un signal circule sur un câble et rencontre une discontinuité en fin de ligne, il se produit une
réflexion de signal. Une signal réfléchi circule en sens opposé, se superpose et produit une perturbation,
un bruit qui provoque une distorsion de la ligne.
Train
d ’impulsions de 1 V
125 ns de durée
Période 2 ms
L'oscillogramme obtenu montre qu'il faut environ 0,5 !s au signal pour arriver à l'autre extrémité B,
(200.000 km/s).
Sur la trace 1, on voit une impulsion au bout d'environ 1 !s. C'est l'impulsion qui s'est réfléchie en B et qui
arrive en A après avoir parcouru tout le câble en sens inverse. Elle se réfléchit alors en A et repart, pour
un deuxième trajet, vers B, où elle arrive 1,5 !s après son premier départ de A
Page
Résistance de Charge
Une résistance terminale appelée Résistance de charge ou Bouchon, est utilisée pour empêcher la
réflexion de signal, elle est placée à chaque extrémité du bus
.
La résistance terminale doit être proche de l'impédance caractéristique du câble utilisé.
Page
Bus RS 485 - 2
+5V
390 $
Rp
120 $
Rc
390 $
Rp
TX+ / RX+ (DB)
Rc
TX- / RX- (DA)
0V
Tx
Tx
Rx
Rx
STATION
1
STATION
2
" Topologie Bus Multi-Points
" Maximum 32 stations
" Distance Maxi 1200 m, Débit Maxi 12 Mbits/s
" Transmission Half Duplex
" Câblage symétrique 2 fils (+ 1 Masse Commune)
" Rc = 120 $ Résistance Terminale de Charge Obligatoire aux deux bouts du bus
" Rp = 390 $ Résistance de Polarisation du Bus (Facultative mais Recommandée)
Page
Bus RS 485 - 2 : Application
Page
Bus RS 485 : Relation Débit / Distance
Longueur
Segment
(km)
1,2
1
0.4
0.2
0.1
9,6
+
19.2
93.75
187.75
500
1500
Débits
(KBps)
12000
La longueur peut être étendue par répéteurs
Page
Bus RS 485 - 4
Rc
Esclave "Maître
Bus 4 Fils
Rc
Maître "Esclave
Tx
Tx
Tx
Rx
Rx
Rx
AI
M
E
TR STATION 1
E
AV
E
AV STATION j
E
L
SC
L
SC
STATION N
E
" Topologie Bus Multi-Points
" Maximum 32 stations
" Distance Maxi 1200 m, Débit Maxi 12 Mbits/s
" Transmission Full Duplex
" Câblage Asymétrique 4 fils obligeant un rôle Maître / Esclave
" Rc = 120 $ Résistance Terminale de Charge Obligatoire en fin de boucle réception
" Polarisation du Bus (Facultative mais Recommandée)
Page
Bus RS 485 - 4 : Application
Page
La Liaison RS 422
Identique à RS485 MAIS la commande haute impédance des drivers n ’est pas gérée donc elle ne
permet qu ’une liaison point à point avec une meilleure immunité aux parasites qu’une liaison RS232.
Amplificateurs différentiels RS422
Caractérisée par une communication half ou full duplex sur 4 Fils : TX+,TX-, RX+, RX• Liaison Point à Point ,
• Distance allant jusqu'à 1 000m
• Débit jusqu'à 12 MBps.
• Signal transmis en tension différentielle
entre deux lignes référencées + et -.
• Grande immunité aux parasites
N.B. : Une seule résistance de charge Rc à un bout du câble
Page
Récapitulatif des Liaisons Séries RS
Page
Blindage et Mise à la Terre
La mise en place d'un réseau en milieu industriel ne peut se faire sans une prise en compte des problèmes liés à la compatibilité
électromagnétique.
Les lignes sont facilement perturbées par les champs électriques et magnétiques et ce, d'autant plus que les commandes de moteurs se font
par des variateurs de vitesse.
Il faut impérativement :
- séparer les lignes de puissances des câbles informatiques par des écrans métalliques,
- disposer très proprement et aligner les câbles dans des chemins métalliques pleins,
- attacher les câbles informatiques pour les plaquer sur les supports métalliques, sans les déformer,
- relier très souvent (tous les 5 m) les chemins de câble à la terre par un fil de forte section,
- utiliser le câble adéquat, en particulier le pas des torsades et leurs décalages en cas de paires sous la même gaine,
- respecter les rayons de courbure et les contraintes mécaniques prévus.
Veiller au raccordement à la terre des blindages ; un blindage non relié à la terre est plus catastrophique que pas de blindage du tout. Le
problème du blindage n'est pas simple :
VARISTANCE d'UN COTE
La mise à la terre d'un seul côté n'est pas satisfaisante au point de vue des hautes fréquences et des champs électriques : le blindage peut
se comporter comme une antenne et rayonner à l'intérieur.
La mise à la terre des deux côtés n'est pas satisfaisante au point de vue des basses fréquences et des champs magnétiques. Il se forme une
boucle de masse avec la terre. Le blindage est parcouru par des courants induits qui bien entendu rayonnent à l'intérieur.
Les constructeurs préconisent l'une ou l'autre des solutions, mais cela peut ne pas marcher. Il faut alors :
- soit utiliser un double blindage isolé (l'un relié à la terre aux deux bouts, l'autre relié à la terre à une seule extrémité),
- soit réduire les boucles de masse de la solution B en reliant le plus souvent possible le blindage à la terre. (En général tous les 4 ou 5 m).
Page
Câblage Fibre Optique / RS 485
Module liaison Optique dit OLM
Type
fibre
Plastique
Distance
80 m
900/1000µm
PCF
400 m
200/230µm
Verre
10/1250µm
3 à 15
km
Connexions optique
Page
Topologie Optique en Bus
Monitoring et Segmentation du Bus
optique :
les OLM envoient des messages d’écho pour sonder la liaison
Si un OLM est détecté défaillant : le lien est interrompu et le bus est segmenté en deux
parties indépendantes toujours opérationnelles
Page
Origine d’Ethernet
C'est un réseau développé à l'origine par la société XEROX en 1980.
Le dessin original de son concepteur Robert Metcalfe (1976)
Le réseau Ethernet propose des débits de transmission de 10 MBps, 100 MBps et 1 GBps.
Il existe 4 types de supports pour Ethernet : Thick Ethernet, Thin Ethernet, Ethernet Paire Torsadé,
Ethernet Fibre optique.
Page
ETHERNET 10/100 Base T
ETHERNET 10/100 Base T sur Paires Torsadées
Prise Ethernet Torsadé RJ 45
Caractéristiques :
! Une seule Station par segment
! Segments dérivés depuis un Hub (4, 8, 16, 24 Voies)
! Segment 100 m maxi en STP, 40 m en UTP
! Câble UTP AWG 22, 24 ou 26
! Connexion par connecteurs RJ45
Page
Règles 10/100 Base T
• Maxi 4 HUB en série
• UTP ou STP: Catégories 3, 4, 5 et 6
• HUB, SWITCH pour 10 Base T
• Distance Max entre deux HUBs ( HUB-HUB) : 100m
• Distance Max entre HUB et Station de travail (HUB-Station) : 100m
• Câble pour connecter HUB et Station: câble droit ( straight cable)
• Câble pour connecter HUB et HUB: câble croisé (cross cable)
• Distance Max entre deux machines: 500m
Remarque: On peut connecter HUB et HUB avec un câble cascade (Stack Cable) : On peut donc
gagner des ports pour connecter d'autres machines au réseau.
Page
Topologie Etoile Vs Bus
La mise en œuvre Ethernet paire torsadé est réalisé à l'aide de concentrateurs appelés HUB, disposant
de plusieurs voies (4 à 32 voies) pour connecter les stations du réseau.
Les concentrateurs sont raccordables en réseau Ethernet soit par une liaison en paire torsadée ou en
câble coaxial
Hub ou Concentrateur 8 voies Ethernet
Connexion Ethernet par concentrateur
Configuration mixte Coaxial / Torsadé
Page
Baie de Brassage
Réseau Informatique Ethernet
Réseau Mixte Informatique /
téléphonie
Page

Cours ARS3 2

Transcription

Documents pareils

Microsoft Souris filaire - BlueTrack - Express

Passive Tuned-Mass Damper, un sujet qui secoue pas mal

Université Henri Poincaré - Nancy 1

Voir la fiche - CFAI de l`Eure

Codes Erreurs Lave Linge Séchante CANDY CWD 146

MAISON FORESTIERE DE CHAVIGNY Département : MEURTHE

S01- Atelier de configuration maintenance de PC notions de base

Fiabiliser le Réseau VDI

L`Hôpital le Mercier pendant la Guerre et l`Occupation - Montceaux

Télécharger la fiche