Les signaux électriques

Les ordinateurs communiquent entres eux par l’intermédiaire de signaux électriques codés qui circulent sur le câble. Le signal électrique court sur le câble à la vitesse de la lumière (en réalité un peu moins vite).

L’adresse du destinataire
La collision des signaux électriques
Le rebond du signal électrique sur un réseau en bus
L’atténuation du signal électrique
L’impédance
La bande passante
La fréquence
Le bruit
Les protections antistatiques

---

L’adresse du destinataire

Le signal électrique contient l’adresse du destinataire (l’adresse d’une autre machine sur le réseau). L’adresse d’une machine sur le réseau doit être unique pour identifier précisément chaque ordinateur, et doit être connue de tous les autres ordinateurs pour s’assurer que tous peuvent communiquer avec tous.

Une machine peut être identifiée par différents moyens :

• L’adresse MAC de sa carte réseau (unique dans le monde et inscrite sur la carte)
• L’adresse IP correspondant au protocole TCP/IP
• Le nom de la machine sur le réseau (il faut alors procéder à une « résolution de nom », c’est à dire rechercher dans une table de correspondance, l’adresse IP ou l’adresse de la carte réseau qui correspond au nom de la machine)

Toutes les machines qui sont connectées à un réseau « écoutent toujours » le câble auquel elles sont branchées, soit pour savoir si le support est libre et si elles peuvent émettre, soit pour savoir si une autre machine leur a envoyé un message et intercepter les signaux électriques qui leurs sont destinés.

La collision des signaux électriques

Les machines qui sont placées sur le même segment sont susceptibles d’émettre simultanément (quand la méthode d’accès au réseau le permet, c’est à dire quand il y a un accès multiple comme pour la méthode d’accès CSMA/CD). Le segment sur lequel les machines sont placées en concurrence, s’appèle « le domaine de collision ». Plus le nombre de machines est important dans le domaine de collision et plus grande est la probabilité qu’une collision survienne (c’est d’ailleurs pour cette raison que les concepteurs d’Ethernet ont limité le nombre de machines sur un seul segment).

Quand deux machines émettent un signal électrique en même temps, il y a « collision » et aucun des messages ne sera transmis (parce que le message est alors brouillé) ; les deux machines devront s’entendre pour que chacune émette chacun son tour, c’est ce que l’on appèle la méthode de transmission. Pour qu’il n’y ait pas de confusion, une seule machine à la fois peut envoyer des signaux électriques sur le support de connexion.

Le rebond du signal électrique sur un réseau en bus

Dans un réseau en bus, le signal électrique parcourt toute la longueur du câble. Se produit le phénomène de « rebond du signal » (c’est la « réflectrométrie ») quand celui-ci n’est pas absorbé en bout de câble ; le signal rebondit alors en parcourant le câble dans le sens opposé. C’est pourquoi les câbles des réseaux en bus sont toujours terminés par des bouchons de terminaison (TERMINATOR) installés en bout de câble. Les bouchons de terminaison absorbent le signal et libèrent le câble.

Le signal électrique d’un réseau en bus peut rebondir pour plusieurs raisons :

• Le bouchon de terminaison manque ou est mal installé
• Le bouchon de terminaison est défectueux
• Le câble est sectionné

Si le signal rebondit de part et d’autre, alors il n’est pas absorbé, ni d’un coté ni de l’autre, et celui-ci monopolise le câble, aucune machine ne peut émettre et le réseau est saturé.

Un prolongateur (en anglais BARREL CONNECTOR, ou BNC en « T ») permet de relier deux câbles ensembles afin de constituer un segment plus grand. Toutefois, les prolongateurs ont une limite, ils affaiblissent le signal électrique. C’est pourquoi, il est préférable soit d’acheter dès le départ un câble plus long, soit d’interposer un répéteur (REPEATER) qui non seulement connecte les deux câbles pour n’en former qu’un seul, mais aussi qui amplifie et régénère le signal avant de le réexpédier.

L’atténuation du signal électrique

L’atténuation du signal électrique correspond à une diminution de l’intensité du signal quand il se déplace le long d’un fil de cuivre. Plus le câble est long et plus l’atténuation du signal est importante.

L’impédance

L’impédance correspond à la résistance opposée par un fil conducteur au courant électrique alternatif qui le traverse. L’impédance est mesurée en OHM. L’impédance d’un câble montre qu’il y a un courant électrique qui le traverse. L’impédance d’un câble doit être d’une certaine valeur afin que le courant électrique circule convenablement.

La résistance d’un câble coaxial fin est plus importante que pour un câble coaxial épais ; plus le diamètre du câble est important et plus le courant le traverse facilement. La vitesse de transmission est plus grande avec un câble coaxial épais.

Les mesures de l’impédance s’effectuent à l’aide d’un appareil, d’un ohmmètre. Les mesures sont prises sur le câble, les connecteurs et/ou les bouchons de terminaison :

• 50 Ohm, 75 Ohm selon le type de câble, le courant passe bien, le média fonctionne correctement, il n’y a pas de problèmes sur le support de communication.
• ZERO, il y a un court circuit…
• L’INFINIE, il n’y a pas de bouchon de terminaison (ou l’un d’entre eux est défectueux) ou le câble est coupé quelque part.

La bande passante

La bande passante d’un câble est définie par la différence entre la fréquence minimale et la fréquence maximale. On parle de largeur de la bande passante (bandwidth). Plus la largeur de la bande passante est importante et plus grand est le nombre de canaux (avec le mode de transmission en large de bande) qui peuvent circuler sur le câble. Par extension, l'expression "bande passante" est utilisée pour désigner la quantité maximale théorique de bits par seconde qui peut être véhiculée.

La fréquence

La fréquence peut prendre différentes formes :

• La fréquence analogique ressemble au ondulation d’un serpent dans un tunnel. La fréquence analogique utilise une plage de fréquence d’une certaine largeur. Il y a de nombreuses possibilités entre le haut et le bas, c’est pourquoi, elle est utilisée dans le monde des télécommunication pour transmettre la voix par le téléphone.
• La fréquence numérique ressemble au créneaux d’un château fort. La fréquence numérique utilise une seule fréquence. Il n’y a que deux possibilités, ça passe ou ça ne passe pas, comme dans le monde binaire de l’informatique.

Le bruit

Les câbles en cuivre véhiculent des impulsions électriques qui dégagent des ondes électromagnétiques tout autour. C’est ce qu’on appèle les interférences qui peuvent se produire entre plusieurs câbles, et perturber la qualité du signal. De plus, ce rayonnement est susceptible d’être écouter par induction, c’est à dire par l’intermédiaire d’une boucle magnétique qui entoure le câble et qui détecte et capture les signaux.

Les câbles en fibre optique sont de ce point de vue beaucoup plus sécurisés parce qu’ils véhiculent les données avec des impulsions lumineuses (d’un laser) qui ne produise pas de bruit, mais de la lumière. Les données ne peuvent être interceptées de cette manière. Par contre, il ne faut jamais regarder à l’œil nu l’extrémité d’un câble en fibre optique, car l’on peut le faisceau lumineux peut brûler la rétine.

Les protections antistatiques

En général, les cartes d’extension ou les cartes réseau sont vendues neuves à l’intérieur d’un sachet plastique en MYLAR argenté.

Toutes les manipulations des composants internes de l’unité centrale d’un ordinateur doivent être effectuées avec la plus grande précaution afin de ne pas endommager les composants électroniques très fragiles. On peut utiliser un bracelet antistatique, par exemple, ou régulièrement toucher un objet métallique relié au sol.