Architecture ISEP 2007– A3 Partie 1

1. Architecture ISEP 2007– A3 Partie 1

2. Introduction:Planning 8/1: méthodologie (EGD) 9/1: compléments techniques (BPR) 10/1: présentation du cas proposé, début de l’étude de cas 15/1, 16/1, 17/1: interviews (DG client, responsables informatiques, senior SSII)24/1: présentation des dossiers (B. Campedel)Groupes de 2 (ou 3)Notation: participation lors des sessions qualité du dossier rendu et de la présentation orale

3. Certaines technologies récentes présentées dans ce qui suit ne sont pas nécessairement justifiées pour un client de taille moyenne.Il vous appartiendra de juger de l’opportunité de les retenir ou non

4. Cabling Systems

5. La paire torsadée • Est constituée de deux conducteurs torsadés ensemble • Conducteur caractérisé par leur diamètre (AWG) • Câble caractérisé par l'impédance en ohms (Ω) • Valeur caractéristique d'un milieu traversé par une onde electromagnetique (100 Ω, 120 Ω, 150 Ω)

6. Un câblepaires torsadées décrit un modèle de câblage où les deux conducteurs sont enroulés l'un autour de l'autre dans le but de diminuer la diaphonie. Plus le nombre de torsades est important, plus la diaphonie est réduite. Le nombre de torsades par mètre fait partie de la spécification du câble. En torsadant les deux fils l’un autour de l’autre, on diminue leur auto-induction, puisque le champ magnétique, résultant du passage du courant électrique (perpendiculaire à la direction du courant) tourne autour du câble et s’annule (presque)

7. Écrantage • L'écrantage consiste à entourer l'ensemble des paires ou chacune des paires d'un même câble d'un film de polyester recouvert aluminium. • Blindage • Le blindage consiste à entourer l'ensemble des paires,d'une tresse métallique pour renforcer l'effet de l'écran. • Catégories de câbles • à paires non blindées, non écrantées :U.T.P(Unshielded Twisted Pair) • Câble écranté :FTP(Foiled Twisted Pair) • Câble écranté et blindé : SFTP • Câble à paires blindées : STP(Shielded Twisted Pair)

8. Câble symétrique : Exemples écran Paire torsadée blindage UTP FTP SFTP

9. Câble asymétrique GAINE ISOLANT AME TRESSE COAXIAL (Ethernet, SNA) TWINAX (AS400)

10. Fibre optique : Constitution • Cœur : Milieu diélectrique intérieur (conducteur de lumière). • Silice très pure (minimum d'ions OH-). • Gaine : Silice d'indice légèrement moins élevé que le cœur • Réflexion presque totale des rayons lumineux sur la gaine • Revêtement : Cœur + Gaine entouré d'un revêtement de plastique, pour fournir une protection mécanique (évite principalement la cassure en cas de courbure).

11. Schéma d'une fibre optique Fibre (Cœur + Gaine) tube renfort gaine extérieure rayon incident rayon réfléchi i Pour guider la lumière, la fibre optique comprend ainsi deux milieux : le cœur, dans lequel l'énergie lumineuse se trouve confinée, grâce à un second milieu, la gaine, dont l'indice de réfraction est plus faible. r rayon réfracté

12. Atténuation Atténuation (dB/km) l(µm) 0.85 1.3 1.55

13. câble à fibres optiques • Usage : Intérieur ou extérieur (protection différente) • Capacité type: nombre de fibres par câble. • Mono-directionnel

14. Fibre optique monomode • Taille du cœur (5 à 10 µm), de la gaine (125 µm). • Propagation axiale seulement des rayons lumineux (1 mode) • Fenêtre spectrale 1300 nm et 1550 nm (en général) • Elle permet une bande passante très large (100 Ghz)

15. Fibre optique multimode à gradient d'indice • Taille du cœur : 50 à 100 µm. • Fenêtre spectrale 850 nm et 1300 nm • Propagation multi directionnelle des rayons lumineux • Indice du cœur varie avec la distance radiale, suivant une loi parabolique, • Bande passante < 1200 MHz.km. • Fibre multimode (62.5/125µm) à gradient d'indice est la plus utilisée dans les réseaux locaux. • Possibilité d'utiliser la fibre multimode (50/125)

16. Principe du câblage • Principes de base • Câblage horizontal • Répartiteur • Câblage vertical • Le brassage

17. Principe du câblage • Pré ou Post Câblage = Recherche d'économie financière (mélange téléphonie et informatique) et de facilité d'exploitation • Optimisation des coûts d'installation et d'exploitation • Á terme, le pré-câblage est + économique • Souplesse d'exploitation et sécurité • Pas d'intervention sur la partie fixe du câblage • Conformité aux normes internationales, • Offres supérieures aux normes dues à la forte évolution de la demande • Câbler pour l'avenir (10 à 15 ans).

18. Principe du câblage • Topologie de distribution en étoile à la base • C'est la plus ouverte • Totalement adaptée à la téléphonie • Indépendance par rapport à l'architecture réseau • Par un jeu de brassage ou par la mise en place de machine, on peut recréer une topologie logique en anneau. • Attention aux distances et à l'affaiblissement

19. Principe du câblage • Banalisation de la connectique (RJ45 pour câble cuivre) • Adaptateurs possibles fonction du matériel à brancher • Banalisation des câbles eux mêmes • 4 paires torsadées 100Ω normalisé (ou 120Ω)(pas de mélange) • Ajout de la fibre optique pour • Les longues distances, • Les liaisons inter bâtiments ou autres passages difficiles, • Pour les dorsales grâce à leurs bandes passantes élevées pour assurer la pérennité dans le temps.

20. Principe du câblage • Respect des règles de conception et d'installation, • Répondre à l'ensemble des besoins des utilisateurs • Diversités des flux (numérique, analogique) • Évolutivité (clé de la durée de vie du câblage) • Performances (surdimensionnement des besoins en débit) • Mobilité (surdimensionnement des besoins en prise)

21. Principe du câblage Rocade Maillé Réseau de données SR SR Équipements terminaux Rocade SR SR SR SR RG : Répartiteur Général SR : Sous répartiteur RG SR

22. Principe du câblage Rocade Étoile Réseau de données ou réseau téléphonique Équipements terminaux SR SR SR SR SR SR RG : Répartiteur Général SR : Sous répartiteur PABX RG SR

23. Principe du câblage Les composants principaux sont : • Les répartiteurs (général ou sous répartiteur d'étage) • Concentration capillaire du câblage • L'ensemble du câblage est constitue de 2 sous parties : • Le câblage vertical (liaison inter-étage) (dorsale) • Liaison Répartiteur Général - Sous Répartiteur d'étage • Le câblage horizontal (liaison d'étage) • Liaison Sous Répartiteur d'étage - Équipement terminal

24. Répartiteur : Exemples Ferme de brassage Informatique ou téléphonique Panneau de brassage Bandeau de RJ 45

25. Câblage: universalitéSous-répartiteur (superficie)Baie (19’’, hauteur en U, 600x600 ou 800x800)Panneau de brassageEquipements actifsTiroir optiqueDistribution capillaire et rocade

26. Câblage vertical : Rocades • Les Rocades sont des câbles de regroupement de forte capacité reliant les répartiteurs entre eux. • Chaque répartiteur est relié à un ou plusieurs répartiteurs si on désire une topologie maillée. • Le maillage permet l'accès de tous les nœuds de brassage par le chemin le plus court et offre la possibilité de séparer le cheminement des flux informatiques (en cas de saturation de certaines rocades) ou de procurer un chemin d'accès de secours.

27. Câblage vertical : Rocades • Les Rocades forment la dorsale du réseau du bâtiment. • En général, les rocades sont constituées par de la fibre optique : • Un média universel à forte bande passante (évolutivité, pérennité) • De type gradient d'indice ou monomode en fonction des distances et des protocoles (attention aux coûts des matériels actifs si monomode) • Immunité aux perturbations électromagnétiques • Immunité aux problèmes d'équipotentialité des terres électriques inter bâtiments

28. Câblage horizontal • C'est l'ensemble des câbles reliant le sous-répartiteur d'étage et les prises informatiques ou téléphoniques des utilisateurs. • constitués généralement de câbles 4 paires. • Le rattachement des câbles sur les répartiteurs : • Permet de créer une topologie hiérarchisée en étoile • Autorise l'indépendance de chaque prise des points de travail • Permet de d'effectuer facilement la gestion et l'administration du réseau de câblage par un brassage à la demande. • Les câbles quatre paires forment les branches de l'étoile

29. Câblage horizontal CANAL Pré câblage global E T M P Partie Fixe du câblage (LIEN) cordon de brassage cordon poste de travail E : Équipement au Sous-répartiteur M : Module de brassage P : Prise au poste de travail T : Équipement terminal (poste de travail)

30. Point d'accès • En moyenne : • 1,5 points d'accès par personne • 1 point d'accès / 10m2 Prise banalisée informatique ou téléphonique PC NON secourue PC secourue

31. Estimation du coût d’un câblage: locaux occupés ou non, infrastucture existante ou non (chemin, goulotte, gaine montante, répartiteurs, …) Indications de coûts : à partir de 100 Euros la prise (main d’œuvre comprise) Scanners du marché : Pentascanner de Microtest, Fluke Les cabling systems : BICC GigaPlus, Lucent Giga Speed

32. Haut-Débit Impédance d'un câble de cuivre • 100Ω ou 120Ω (± 15%) (élimination du 150Ω) • Impédance plus élevée = affaiblissement plus faible. • Variation d'impédance = réflexion partielle du signal. • Utilisation possible d'adaptateur d'impédance • L'utilisation de câbles et cordons 120Ω avec des équipements actifs 100Ω ne nécessite pas d'adaptateur d'impédance • Équipement actif, équipement terminal : en standard 100Ω, Token Ring 150Ω

33. Haut-Débit Vitesse de propagationdu signal dans un câble de cuivre • Appelée aussi NVP (Nominal Velocity of propagation) • Du même ordre de grandeur que la vitesse de la lumière dans le vide (C) 300 000 km/s. • Valeur minimale : 0.6C • Quelques valeurs approximatives : • Câbles 120 Ω ≈ 0.77C • Câbles 100 Ω ≈ 0.69C

34. Les paramètres fondamentaux: L ’Affaiblissement (attenuation) R E Plus la valeur est petite, meilleure est la liaison.

35. Haut-Débit sur câble de cuivreAffaiblissement ou Atténuation • Caractéristique importante : Représente les pertes du signal au cours de sa propagation dans le câble (exprimée en décibel). • décibel (dB) = 10 x log (Puissance émise / Puissance reçue) • Proportionnel à la distance parcourue => Câble courts • Varie avec l'inverse de l'impédance

36. Transmetteur Récepteur Signal émis Signal reçu Haut-Débit sur câble de cuivreAffaiblissement ou Atténuation • Donné en dB/km ou en dB/100 m • A = 3 dB/100m à 10 MHz alors Pr = 50% de Pe • A = 6 dB/100m à 10 MHz alors Pr = 25% de Pe Pe Pr

37. Haut-Débit sur câble de cuivreParadiaphonie (NEXT) • Paradiaphonie ou NEXT : Near End Crosstalk • Perturbations entre deux paires d'un même câble Carte réseau Hub, Commutateur Signal transmis Pe Transmetteur Récepteur Pp Récepteur Transmetteur Bruit de couplage

38. Les paramètres fondamentaux: La Paradiaphonie NEXT (Near End CrossTalk), se mesure en dB R E R E Perturbation proche du lieu d ’émission Plus la valeur est grande, meilleure est la liaison

39. Haut-Débit sur câble de cuivreParadiaphonie (NEXT) • Augmente avec la longueur de la liaison et la fréquence • Pratiquement constante au-delà de quelques dizaines de mètres • Valeurs courantes : entre 30 et 50 db • + la valeur grande + le lien est bon Un des paramètres les plus importants … Souvent la cause d’échec dans les recettes 6 valeurs par câble de 4 paires

40. ACR : Attenuation to Crosstalk Ratio • Permet de caractériser avec une seule valeur l'influence de la paradiaphonie et de l'atténuation • ACR = Marge active = NEXT- Atténuation (dB)(/100 m)

41. Les paramètres fondamentaux: L ’A.C.R. Attenuation to Crosstalk Ratio, se mesure en dB R E R E Affaiblissement ACR=paradiaphonie - affaiblissement Plus la valeur est grande, meilleure est la liaison.

42. Les paramètres fondamentaux La norme exige 4db d ’ACR à 100 MHz C ’est insuffisant! Paradiaphonie ACR 7 dB 4 dB Affaiblissement 80 MHz 100 MHz 250 MHz

43. Atténuation NEXT FEXT Echo Haut Débit : Problématique Gigabit Ethernet De nouveaux paramètres à prendre en compte

44. Cat.5E: les nouveaux paramètres: L ’Affaiblissement de Réflexion RL (Return Loss) se mesure en db Réflexion R E E + R Paramètre lié à la régularité d ’impédance SUR UNE MEME PAIRE

45. Haut Débit : Perte en retour (Return Loss) • Caractérise les réflexions du signal vers la source • Provient essentiellement des changements d'impédance locale • Connecteur : suppression torsade • Jarretière : câble légèrement différent • C'est le rapport entre la tension émise et la tension reçue en retour sur la même paire (exprimé en décibels). • + la valeur grande + le lien est bon.

46. Haut Débit : Télédiaphonie(Far-End crosstalk loss FEXT) • Caractérise le signal indésirable entre un récepteur local et un transmetteur distant • Rapport tension de sortie du transmetteur distant sur la tension reçue sur le récepteur local d'une autre paire. • ≈ NEXT en changeant le coté de la mesure • + la valeur grande + le lien est bon

47. Cat5E: les nouveaux paramètres: La Télédiaphonie FEXT (Far End CrossTalk) se mesure en db E R E R E R E R Perturbation lointaine du lieu d ’émission

49. Haut Débit : Télédiaphonie compensée (Equal-level Far-End crosstalk loss ELFEXT) • Equal-level far-end crosstalk (ELFEXT) • Différence en dB de télédiaphonie et d'atténuation ELFEXT = FEXT – Atténuation - + la valeur est grande + le lien est bon

50. L’avenir en 10 Giga ….