Réseau
Un article de Sur-la-Toile.
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Faire facilement un réseau chez soi avec ses ordinateurs !
Vous disposez probablement chez vous de plusieurs PC. Un au bureau connecté à Internet, un autre dans la chambre des enfants et peut-être un portable que vous baladez du fond du jardin jusqu’à la cuisine. Alors pourquoi ne pas faire un réseau ?
La transmission d’un point à un autre peut être comparé à un voyage. De Marseille (13) à Strasbourg (67), il faut utiliser taxi, avion, train... Dans ces moyens de transport, il y aura plus ou moins de monde.
Les messages utilisent aussi un support dédié pour atteindre le point de concentration avant d’être transférés sur des supports différents, au bon endroit, selon l’itinéraire le plus économique.
Le réseau Ethernet (norme IEEE 802.3)
Ce réseau est aujourd’hui la solution la plus simple à installer et la moins coûteuse. Il existe encore aujourd’hui des réseaux filaires coaxial, série, mais aujourd’hui le plus répandu est sans aucun doute l’Ethernet (Remarque : le réseau Ethernet d’origine est bien un câblage coaxial où tous les ordinateurs devaient être reliés en chaîne ; il est maintenant supporté par la paire torsadée qui permet une structure ramifiée). Ce type de réseau fait parti de la norme LAN, réseau local permettant de connecter plusieurs terminaux. Le débit est fixé à 10, 100Mbit/s ou encore 1Gbit/s (Gigabit Ethernet) pour les ordinateurs dernière génération. La communication se fait à l’aide d’un protocole appelé CSMA/CD, ce qui signifie que le réseau surveille les risques de collisions. Ethernet autorise toute machine à émettre à n’importe quel moment et sans notion de priorité entre les machines.
Pour connecter deux ordinateurs, il suffit d’avoir une carte réseau Ethernet en base T ou TX, sur chaque machine et d’un câble RJ45 croisé. Le plus courant est celui de catégorie 5, sa longueur peut aller jusqu’à 90 mètres.
Pour l’installation des cartes réseau, il faut éteindre la machine, ouvrir le capot, et brancher la carte sur un port PCI libre (attention fin 2004, les nouvelles cartes mères seront équipées d’un bus PCI express et les anciennes cartes réseaux ne seront probablement plus compatibles avec cette nouvelle génération de port PCI).
On referme, on met sous tension, et on démarre le PC, Windows installe automatiquement la carte, il ne reste plus qu’à connecter le câble entre les deux ordinateurs. Et le réseau est établi. Puis vous n’avez plus qu’à partager des dossiers, ou la connexion Internet... Un switch ou un hub permet aussi de partager une connexion Internet vers plusieurs ordinateurs.
Pour ceux qui possèdent plusieurs ordinateurs, cela n’est pas (beaucoup plus compliqué, il faut que les ordinateurs possèdent une carte réseau Ethernet. Mais il faudra un câble droit par ordinateur qui peut aller jusqu’à 90 mètres et acheter un commutateur ou switch qui est préférable à un simple hub. Le hub envoie les données à tous les ordinateurs alors que le switch identifie l’ordinateur qui doit recevoir les données avant de les envoyer sur le réseau. L’avantage c’est qu’avec un switch, le réseau ne perd pas de bande passante et surtout il n’est pas encombré par des données inutiles. Le commutateur (switch) est utile pour un réseau de plus de 4 ordinateurs et ayant de gros transferts à effectuer.
Il faut se méfier aussi des cartes réseau qui ont déjà 3-4 ans ou plus, elles ne sont en général pas compatibles avec les « switches » : il essaiera de lui imposer un taux de transfert de l’ordre de 100Mbit/s alors que les cartes réseau de cette époque tournaient principalement à 10Mbit/s. Généralement on peut les reconnaître grâce à la prise BNC.
Le réseau par la prise électrique : Courant Porteur en Ligne (CPL)
Aujourd’hui beaucoup d’entre nous n’ont pas accès au haut débit. Il y a donc une très grande différence entre les grandes agglomérations et la campagne. Il existe pourtant une solution pour réduire cet écart, c’est l’accès haut débit par la prise électrique.
Cette vieille idée, un peu fantaisiste, revient à l’ordre du jour et de manière assez sérieuse. Dans les années 90, le Royaume Uni a autorisé le lancement d’un tel projet, mais malheureusement les premières tentatives de Nortel furent une véritable catastrophe, et le projet fut vite oublié de tout le monde.
Depuis avril 2003, dans les départements de la Manche et de la région parisienne, des essais concluants se déroulent avec la technologie CPL qui transforme un réseau électrique en réseau informatique.
Chacun d’entre nous possède, dans son habitation, un circuit électrique qui est présent dans chaque pièce. La technologie Courant Porteur en Ligne (CPL) permet de relier un ordinateur à un réseau électrique, d’échanger des données, d’accéder à Internet. Il n’y a aucun câble réseau à tirer ; c’est probablement aussi simple que d’installer un réseau Wifi chez soi.
Le compteur électrique de chaque habitation isole votre installation électrique de celle de votre fournisseur électrique (d’électricité). Il est donc très facile de faire un réseau interne sur les prises électriques, mais un peu plus complexe pour sortir de son réseau interne vers Internet.
Pour relier un ordinateur sur le réseau interne, il faut un adaptateur de courant de ligne sur une prise de courant, puis il est nécessaire de le relier via le port USB, ou mieux le port Ethernet qui ne nécessite alors aucune installation de pilotes quel que soit le système d’exploitation. Ainsi vous pourrez vous connecter à n’importe quelle prise de votre habitation et aller piocher ce qui se trouve sur le réseau.
Cette technologie emploie, un peu comme l’ADSL, les fréquences non utilisées par le courant électrique. Elles sont comprises entre 1 et 30 MHz contre 50 Hz pour le courant.
Le débit théorique est de 14 Mbit/s mais le débit utile n'excèdera pas les 7 Mbit/s. Des nouvelles versions à 85 Mbit/s et 200 Mbit/s théoriques sont désormais disponibles. Toutefois des perturbations peuvent réduire considérablement le débit : passer l’aspirateur, se brancher sur une multiprise, être proche des appareils électroménagers équipés de moteur et des variateurs halogènes. Les lampes fluo compactes sont aussi à bannir de votre réseau électrique. Attention aussi aux appels de courant que font un fer à repasser, un four : le débit s’en ressentira.
Ensuite il y a l’installation électrique : chaque boîtier de dérivation ou domino introduit un changement d’impédance, donc une partie du signal est réfléchi et cause alors des échos qui perturberont les transmissions. Nous vous avons expliqué plus haut que la technologie CPL reposait sur le réseau électrique, donc sur deux fils, la phase et le neutre. Lors de transmission ou réception de paquets, les données peuvent se percuter dans les deux fils, ce qui peut être gênant pour la communication des différentes machines sur le réseau.
Pour véhiculer les données, la technologie CPL, crée d’autres courants de très faible tension (3volts maximum) et d’une fréquence comprise entre 4,3 et 20,9MHz, qui serviront de porteuses (courant alternatif qui permet de transporter un signal). Ces fréquences sont très élevées et sont comparables à des parasites pour les appareils électroménagers, qui provoquent eux aussi des parasites : c’est l’une des difficultés pour mettre en œuvre ce type de réseau.
C’est pour cela qu’un réseau Ethernet est plus fiable. Mais le CPL offre un avantage, la mobilité.
La technologie par ligne de courant est moins exposée au piratage que le Wifi mais un peu plus chère et avec le CPL, on ne peut pas surfer sur son réseau à l’autre bout du jardin. Le prix d’un adaptateur est d’une centaine d’euros.
Les adaptateurs utilisent la technique de modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) qui consiste à transmettre les données sur plusieurs fréquences voisines. C’est très efficace pour faire face aux parasites et contre les échos. L’adaptateur module sur 84 ondes espacées de 200kHz. Les échos et parasites ne peuvent attaquer tous ces signaux en même temps et le système peut alors aisément recalculer les informations émises. L’OFDM est utilisé pour le Wifi et sera utilisé pour la télévision terrestre. Fin 2004 avec cette technologie sur les lignes électriques, le débit théorique frôlera les 30Mbit/s. La compagnie Nortel a commencé à utiliser cette technologie il y a une dizaine d'années en Angleterre, ce qui fut un désastre financier. Aujourd'hui c'est en test en France et dans d'autres pays européen avec une technologie un peu plus avancée. D'ici la fin de l'année de nouvelles cartes réseau PCl devraient voir le jour avec un débit utile de l’ordre de 30Mbit/s.
Au niveau sécurité des données le compteur électrique n’est pas une barrière pour les pirates, cependant il n’aura accès qu’à des données cryptées en 56bits et il devra forcément se connecter entre le transformateur de quartier et votre compteur. Jusqu’à présent personne ne s’est encore vanté d’avoir découvert des failles dans l’algorithme AES, qui est beaucoup plus compliqué à cracker que le protocole Wep des Wifi.
Pour le moment, cette technologie commence plutôt doucement, et il vaudrait mieux encore attendre un peu. Les opérateurs ont demandé plus de clarté dans les lois qui encadrent EDF, qui n’a pas l’autorisation de s’occuper de transmissions de données en France. Pour les filiales d’EDF ainsi que le futur EDF privatisé, ces lois sont complètement floues. L’État français devrait établir des lois courant 2004 et elles entreront au niveau européen en 2005.
Chez nos voisins d’outre Rhin, plus de 10000 foyers sont équipés d’un accès Internet par courant porteur.
Le réseau sans fil Wifi
Le standard 802.11 plus connu sous le nom de Wifi est de plus en plus à la mode. Il permet de connecter un ordinateur au fond du jardin, sous les oliviers, au réseau local ou mieux à Internet sans le moindre fil.
Ce système est constitué de deux types d’équipements : une station sans fil, en général un PC équipé d’une carte réseau sans fil, et un point d’accès (AP), qui joue le rôle de pont entre le réseau filaire et le réseau sans fil.
Ce point d’accès se compose habituellement d’un émetteur/récepteur radio, d’une carte réseau filaire et d’un logiciel de pontage (de communication) conforme au standard 802.1g.
Le point d’accès se comporte comme une station permettant à plusieurs hôtes (machines) de s’y connecter. Ce qui peut composer un maillage. (Il faut savoir qu'avec un seul point d’accès, ce n’est pas un maillage mais un réseau en étoile ; il peut y avoir un maillage s’il y a plusieurs points d’accès reliées au réseau filaire, mais on sort du domaine domestique) si plusieurs dizaines d’ordinateurs y sont connectés.
Les stations sans fil peuvent être équipées de cartes réseaux 802.11 aux formats PCMCIA, PCI ou ISA, voire des solutions autres que des PC comme, un combiné téléphonique. Aujourd’hui avec la technologie Wifi, d’après la norme 802.1g, un ordinateur peut être à une distance de 480 mètres de la station. Ce qui devrait suffire pour aller surfer avec le portable dans le jardin. Avec des antennes directrices, type satellite, il est possible d’atteindre 7 kilomètres sans problème. Ceci peut être pratique pour relier des établissements scolaires entre eux par exemple, ou donner accès à internet sur un centre universitaire à tous les possesseurs de portables.
Le Wifi peut être monté suivant deux modes : un mode infrastructure et un mode ad hoc.
En mode infrastructure, le réseau sans fil est composé au minimum d’un point d’accès connecté à l’infrastructure du réseau filaire et d’un ensemble de postes réseaux sans fil. Cette configuration est appelée ensemble de services de base (Basic Service Set). Il existe aussi un ensemble de services étendu. Cet ensemble se compose d’au moins deux ensemble de services de base qui forment un seul sous-réseau.
Dans l’industrie, la plupart des WLAN devront pouvoir accéder aux services pris en charge par le LAN filaire comme le partage de fichiers, l’imprimante, l’accès Internet.
Le mode ad hoc, appelé aussi point à point, ou ensemble de services de base indépendants (IBSS en anglais) représente simplement un ensemble de stations sans fil. Elles communiquent directement entre elles sans connexion à un réseau filaire et sans point d’accès.
Ce mode permet de créer simplement un réseau sans fil là où il n’existe pas d’infrastructure filaire ou encore là où une telle infrastructure n’est pas nécessaire pour les services attendus.
Cette structure se retrouve dans les aéroports, ou les gares, ou lorsque l’accès au réseau filaire n’est pas possible ou non autorisé.
Dans ce dossier, nous nous ne sommes pas attardés sur la technologie infrarouge, qui présente deux défauts qui sont la distance réduite entre l’émetteur et le récepteur ainsi que le débit qui est très faible. De même pour la fibre optique qui n’est pas adaptée pour le réseau local, à cause de son coût élevé et de sa faible flexibilité mécanique.
Pour finir, les liaisons filaires existeront toujours, notamment sur les autoroutes de communications entre l’Europe et l’Amérique du nord, de même que dans les armoires des routeurs ou des super ordinateurs où l’on retrouve beaucoup de fibres optiques. La fibre optique peut avoir un débit très élevé. Elle est immunisée face aux bruits.
Avec le réseau de courant porteur, on peut imaginer que son réfrigérateur pourra dans les années à venir passer automatiquement une commande sur Internet ... Avec le réseau sans fil, on peut espérer surfer sur le net depuis n’importe quelle région dans le monde.
La phrase célèbre de Bell, «Monsieur Watson, venez ici, je voudrais vous voir.» restera-t-elle dans nos mémoires encore longtemps ?
