Qu'est-ce qu'Ethernet ? Définition, types et utilisations

May 01, 2023

Ethernet est défini comme une technologie de mise en réseau qui comprend le protocole, le port, le câble et la puce informatique nécessaires pour brancher un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable à un réseau local (LAN) pour une transmission rapide des données via des câbles coaxiaux ou à fibre optique. Cet article explique la signification d'Ethernet et son fonctionnement, ainsi que ses principales utilisations.

Ethernet est une technologie de mise en réseau qui comprend le protocole, le port, le câble et la puce informatique nécessaires pour brancher un ordinateur de bureau ou un ordinateur portable à un réseau local (LAN) pour une transmission rapide des données via des câbles coaxiaux ou à fibre optique.

Ethernet est une technologie de communication développée dans les années 1970 par Xerox qui relie les ordinateurs d'un réseau via une connexion filaire. Il connecte les systèmes de réseau local (LAN) et de réseau étendu (WAN) (WAN). Avec LAN et WAN, plusieurs périphériques, tels que des imprimantes et des ordinateurs portables, peuvent être connectés dans des bâtiments, des résidences et même de petites communautés.

Il fournit une interface utilisateur simple qui facilite la connexion de plusieurs appareils, notamment des commutateurs, des routeurs et des PC. Avec un routeur et seulement quelques connexions Ethernet, il est possible de construire un réseau local (LAN) qui permet aux utilisateurs de communiquer entre tous les appareils connectés. En effet, les ordinateurs portables ont des connecteurs Ethernet, dans lesquels des câbles sont insérés, et l'autre extrémité est reliée aux routeurs.

La plupart des périphériques Ethernet sont compatibles avec les connexions Ethernet et les périphériques fonctionnant à des vitesses plus lentes. Cependant, la vitesse de connexion sera déterminée par les composants les plus faibles.

Les réseaux sans fil ont remplacé Ethernet dans de nombreux endroits, mais ce dernier continue d'être plus répandu pour les réseaux câblés. Les réseaux câblés sont plus fiables et moins sensibles aux interférences que les réseaux sans fil. C'est la principale raison pour laquelle tant d'entreprises et d'organisations continuent d'adopter Ethernet.

Ethernet a fêté ses 25 ans d'existence en 1998 ; à ce moment-là, il avait subi plusieurs révisions au fur et à mesure que la technologie avançait. Ethernet est continuellement repensé à mesure que ses capacités se développent et évoluent. Aujourd'hui, c'est l'une des technologies de réseau les plus utilisées dans le monde.

Ethernet a été créé au début des années 1970 au Xerox Palo Alto Research Center (PARC) par un groupe comprenant David Boggs et Robert Metcalfe. En 1983, l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) l'a ratifiée comme norme.

Metcalfe a développé l'idée d'Ethernet dans un document qu'il a écrit pour Xerox PARC en 1973, marquant le début du développement d'Ethernet. Metcalfe a construit Ethernet sur la base du système Aloha, une initiative de mise en réseau antérieure qui a débuté en 1968 à l'Université d'Hawaï. Metcalfe a déterminé en 1973 que la technologie avait dépassé son appellation initiale, Alto Aloha Network, et l'a rebaptisée Ethernet.

Metcalfe et Boggs, ainsi que leurs collègues de Xerox, Charles Thacker et Butler Lampson, marqueraient avec succès la technologie Ethernet quatre ans plus tard.

En 1980, Xerox a collaboré avec Digital Equipment Corporation et Intel pour créer la première norme Ethernet 10 Mbps. Et entre-temps, le comité des normes de l'IEEE sur les réseaux locaux et métropolitains (LAN/MAN) a entrepris de produire une norme ouverte équivalente. Le comité LAN/MAN a établi un sous-comité Ethernet avec la désignation 802.3. L'IEEE a adopté les premières normes 802.3 pour l'Ethernet épais en 1983 et a été officiellement publiée en 1985.

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Le protocole Ethernet utilise une topologie en étoile ou un bus linéaire, qui est à la base de la norme IEEE 802.3. Dans la structure de réseau OSI, ce protocole fonctionne à la fois sur la couche physique et sur la couche liaison de données, les deux premiers niveaux. Ethernet divise la couche de connexion de données en deux couches distinctes : la couche de contrôle de liaison logique et également la couche de contrôle d'accès au support (MAC).

La couche de connexion de données dans un système de réseau concerne principalement la transmission de paquets de données d'un nœud à l'autre. Ethernet utilise un mécanisme d'accès connu sous le nom de CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) pour permettre à chaque ordinateur d'écouter la connexion avant de transmettre des données sur le réseau.

Ethernet transmet également des données à l'aide de deux composants : les paquets et les trames. La trame contient la charge utile des données envoyées ainsi que les éléments suivants :

Chaque trame est encapsulée dans des paquets qui comprennent de nombreux octets de données pour établir la connexion et identifier le point de départ de la trame.

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Une connexion Ethernet comprend les éléments suivants :

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Les principaux types de connectivité Ethernet sont les suivants :

Types de connexions Ethernet

Un câble coaxial transmet des signaux électriques à haute fréquence avec une perte minimale. Les types Ethernet 10Base2 et 10Base5 sont maintenant utilisés. Un conducteur en cuivre est entouré d'un isolant diélectrique souvent en PVC ou en Téflon. L'isolant diélectrique est entouré d'un blindage métallique conducteur tressé qui minimise les interférences électromagnétiques du métal ainsi que les interférences extérieures. Enfin, le blindage métallique est recouvert d'un PVC, ou autre emballage plastique résistant au feu appelé gaine. 10 Mbps est sa vitesse de transmission la plus élevée.

Ce type d'Ethernet peut en outre être classé en réseaux utilisant l'un des types de câbles suivants :

Ces connexions utilisent des fibres optiques avec des âmes en verre enveloppées par plusieurs feuilles de matériau de revêtement, souvent du PVC ou du Téflon. Puisqu'il envoie des données sous forme de signaux lumineux, il n'y a pas de problèmes d'interférence avec la fibre optique.

Les fibres optiques peuvent transférer des signaux sur des distances beaucoup plus grandes que les paires torsadées et les câbles coaxiaux. Il utilise les variantes Ethernet 10BaseF, 100BaseFX, 100BaseBX, 100BaseSX, 1000BaseFx, 1000BaseSX et 1000BaseBx. Par conséquent, il peut transmettre des informations à une vitesse rapide. Ce type d'Ethernet peut également être subdivisé en réseaux à l'aide des éléments suivants :

La paire torsadée est un câble en cuivre composé de deux fils de cuivre isolés enroulés pour éviter les interférences et la diaphonie. Il utilise 10BASE-T, 100BASE-T et quelques variantes Ethernet supplémentaires d'origine plus récente. Il utilise des prises RJ-45. Ce type d'Ethernet peut être parmi les variantes suivantes :

Il s'agit d'un réseau Ethernet capable de transmettre des données à 100 Mbit/s. Il peut utiliser des paires torsadées ou des câbles à fibres optiques. (L'ancien Ethernet 10 Mbit/s est toujours déployé et utilisé, mais n'a pas la bande passante requise pour des scénarios vidéo réseau spécifiques.)

La plupart des appareils connectés au réseau, comme les ordinateurs portables et les caméras réseau, incluent une interface Ethernet 100BASE-TX/10BASE-T, souvent appelée interface 10/100, qui prend en charge à la fois 10 Mbit/s et Fast Ethernet. Le câble Cat-5 est le type de câble à paire torsadée qui permet le Fast Ethernet.

Gigabit Ethernet, qui peut également être basé sur une paire torsadée ou un câble à fibre optique, fournit un taux de transfert de données d'un gigabit par seconde (1 Gbit/s) et gagne en popularité. Il est prévu de remplacer Fast Ethernet en tant que norme de facto dans un proche avenir.

Cat-5e est le type de câble à paire torsadée qui permet le Gigabit Ethernet, dans lequel les quatre types de fils torsadés sont utilisés pour atteindre des vitesses de données élevées. Des câbles Cat-5e ou supérieurs sont recommandés pour les systèmes vidéo en réseau. La plupart des interfaces sont interopérables avec Ethernet 10 et 100 Mbit/s et sont donc fréquemment appelées interfaces 10/100/1000.

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La dernière itération d'Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, offre un débit de données de 10 Gbit/s (10 000 Mbit/s) via une fibre optique ou une connexion à paire torsadée. 10GBASE-LX4, 10GBASE-ER ou 10GBASE-SR construits sur une connexion à fibre optique peuvent atteindre jusqu'à 10 000 mètres de distance (6,2 miles). L'option paire torsadée nécessite un câble de qualité exceptionnelle (Cat-6a ou Cat-7). Ethernet 10 Gbit/s est principalement utilisé pour les réseaux de base dans les opérations haut de gamme qui exigent des vitesses de données importantes.

Cette configuration réseau comprend un concentrateur ou un commutateur. De plus, un câble réseau standard est utilisé par opposition à un câble à paire torsadée. Le rôle principal d'un commutateur réseau est de transférer des informations/données d'un appareil à un autre sur le même réseau. Par conséquent, un commutateur réseau complète efficacement cette opération puisque les données sont transportées d'une machine à l'autre sans nuire aux autres matériels réseau au sein du même environnement.

Cette forme de réseau Ethernet a une topologie en étoile centrée sur un commutateur. Un commutateur réseau utilise un processus de filtrage et de commutation comparable aux passerelles, où ces méthodes existent depuis longtemps.

Il s'agit du type de communication filaire LAN ou WAN le plus répandu. Un modem est directement relié à un câble Ethernet et l'extrémité opposée du câble est reliée à une machine (ordinateur portable ou de bureau). Ce câble doit être au moins Cat5 ou supérieur. En raison de la connexion directe, la vitesse est également beaucoup plus élevée que les réseaux sans fil. En réalité, il s'agit d'un excellent choix de connexion Internet pour les utilisateurs individuels.

Ceci est également faisable pour plusieurs utilisateurs, comme dans un réseau de petite entreprise. Un à quinze appareils peuvent être connectés à un tel réseau sur une portée allant jusqu'à 10 kilomètres. Bien que l'Ethernet filaire ait pratiquement disparu, il reste avantageux pour les petits groupes car il est considérablement plus rapide et plus sûr que les réseaux sans fil et peut charger et transmettre de grandes quantités de données, telles que des films et de l'audio, et les diffuser en direct sans interruption.

Un réseau sans fil repose sur des signaux radio haute fréquence et ne nécessite pas de câbles pour connecter un appareil de réception, tel qu'un ordinateur portable, au réseau. Dans cette méthode, souvent appelée Wi-Fi, les données sont transférées à l'aide de signaux sans fil au lieu d'un câble. Par conséquent, il est plus adaptable que les réseaux câblés et l'appareil se connectera s'il se trouve dans une certaine plage ou à la périphérie du routeur et du modem.

Si un modem et un routeur sont présents, il faut connecter le modem au routeur via une connexion Ethernet de catégorie 5 (Cat5) ou de catégorie 6 (Cat6). L'élément relié virtuellement reçoit un signal des routeurs. Ce réseau est simple à configurer, bien qu'il puisse y avoir des problèmes de signal wifi.

SOHO fait référence à un petit bureau ou à un bureau à domicile. Il s'agit de la configuration LAN Ethernet la plus simple. Pour construire ce LAN, un commutateur LAN Ethernet est utilisé. Les commutateurs LAN Ethernet ont plusieurs ports. Un câble Ethernet relie un terminal ou un appareil utilisateur à l'un de ces ports.

Aujourd'hui, la connectivité Internet est un élément essentiel de tout réseau. Pour tirer parti de cette exigence, les fournisseurs proposent actuellement des connexions réseau intégrées qui fonctionnent à la fois comme des routeurs et des commutateurs Ethernet. Ces appareils contiennent généralement quatre à huit points d'accès LAN. De plus, des variantes spécifiques ont des points d'entrée (ou d'accès) LAN sans fil.

Ethernet est désormais une technologie quasi omniprésente dans le monde numérique hyper-connecté d'aujourd'hui. C'est parce que :

Utilisations d'Ethernet

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Même à l'ère de la connectivité sans fil à haut débit - en particulier avec l'émergence du Wi-Fi 6 - Ethernet reste pertinent. Pour de nombreuses régions, c'est toujours le meilleur moyen d'accéder à Internet, et la plupart des foyers disposent d'une connexion Ethernet reliée à leur routeur ou concentrateur. Le marché des commutateurs Ethernet est en croissance constante, bien qu'il existe depuis de nombreuses années. Pour les entreprises, Ethernet constitue un élément crucial de l'infrastructure réseau. En comprenant le fonctionnement d'Ethernet, vous pouvez optimiser la puissance des connexions Internet filaires

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Rédacteur technique