Ethernet 100 Mbits/s - Fast Ethernet

Ethernet 10Mbits versus 100Mbits:

L'Ethernet à 100Mbits utilise le même principe du CSMA/CD qu'Ethernet 10Mbits, mais 10 fois plus vite, comme le montre la trame ci-après.

Il n'y a plus de transmission sur câble coaxial.
Seuls la paire torsadée Catégorie 5- 100BASE TX sur deux paires ou la fibre optique
100BASE FX sont utilisés comme médias.

Il est possible de transmettre sur de la paire torsadée de catégorie 2 et 4, mais sur quatre paires, 100BASE T4.

 

 

Codage du signal:

Pour assurer une bonne transmission, on a intérêt à diminuer la fréquence de transmission sur la fibre ou la paire torsadée.
Pour ce faire, on utilise la technique du codage 4B/5B, qui est la représentation d'une série de 4 bits en 5 bits.

Cette représentation garanti un maximum de 2 bits à zéro pour chaque symbole.

En faisant suivre cette représentation par un codage NRZI (Non Return to Zero), qui produit une transition chaque fois qu'un "1" est transmis et pas de transition losqu'un "0" est transmis, on obtiendra une fréquence de signal transmis sur le média diminuée d'un facteur 2.

Ceci permet de transmettre sur de plus longues distances, puisque l'atténuation et la déformation du signal sont en partie fonction de la longueur.

Pour la transmission sur fibre optique (100BASE FX), on injecte le signal codé NRZI.

Pour la paire torsadée (100BASE TX), on transforme le signal NRZI en MLT3 à 3 niveaux, afin de diminuer le rayonnement parasite.

 

Physical Layer Device - PHY:

L'adaptateur au media (Fibre ou paire torsadée), équivalent du transceiver s'appelle un PHY - Physical Layer Device.

Il est connecté à un device au moyen d'un câble MII (correspondant à l'AUI) ou installé sur la carte mère d'un ordinateur (ou carte PC).

C'est lui qui code et décode en 4B/5B (PCS), qui code en NRZI (TX et FX) et qui adapte le signal en MLT3 (TX).

Il existe des transceivers PHY pour 100BASE TX, 100Base T4 et 100BASE FX.

 

Auto-négociation:

Certains interfaces Ethernet, tels les adaptateurs pour PC ou station de travail, ou les Switches sont capables d'adapter leurs vitesses (10/100) et le type de transmission (Half ou Full Duplex).

Ceci est réalisé lors de l'échange, à l'enclenchement, du Fast Link Pulse - FLP qui est l'équivalent du Normal Link Pulse - NLP utilisé par le 10BASE T pour le test d'intégrité.

Ainsi, si les deux partenaires supportent l'auto-négociation, ils resoudront la manière de travailler ensemble selon l'ordre du tableau ci-après:

  1. 100BASE TX Full Duplex
  2. 100BASE T4
  3. 100BASE TX
  4. 10BASE T Full Duplex
  5. 10BASE T

     

    Contrôle de flux:

    Le contrôle de flux permet d'éviter, lors d'une transmission Full Duplex, la perte d'information par congestion.

    Supposons un serveur connecté à un Switch en 100BASE TX Full Duplex, qui transmet à un PC connecté au même Switch en 10BASE T.
    Le buffer de réception du Switch sera rapidement plein.

    Pour résoudre ce problème, il faut activer la fonction Flow Control du Switch et du serveur.

    Ainsi, lorsque le récepteur aura son buffer proche d'être plein, il enverra à l'émetteur un signal XOFF, ce qui fera "taire" immédiatement ce dernier.
    Lorsque le récepteur aura vidé son buffer, il enverra un signal XON pour continuer la transmission.