Fonctions de base des répéteurs, concentrateurs et injecteurs

Les équipements agissant sur la couche physique sont importants pour maintenir et étendre la portée des signaux électriques ou optiques sur un réseau. Bien qu’ils semblent souvent interchangeables, ils ont des fonctions distinctes et des applications spécifiques. Il est important de noter que les équipements qui opèrent à la couche physique sont incapables de prendre des décisions basées sur des adresses ou des types de données. Leur rôle se limite à la propagation du signal.

Bien sûr, il est important de rappeler une limitation pratique que beaucoup rencontrent lors de la mise en place de réseaux Ethernet: la limite de 100 mètres pour les câbles. Cette restriction est souvent une surprise désagréable pour ceux qui déploient un réseau dans un grand bâtiment ou sur un campus. Vous vous demandez peut-être comment contourner ce défi de la « règle des 100 mètres » ? C’est précisément là que les répéteurs et concentrateurs entrent en jeu.

Répéteurs et concentrateurs

Commençons par le répéteur. Le rôle principal d’un répéteur est de prendre un signal entrant faible ou dégradé et de le régénérer pour prolonger la distance sur laquelle le signal peut voyager sans perte significative de qualité. En d’autres termes, il agit comme un relais qui réamplifie le signal avant de le retransmettre. Le répéteur ne se préoccupe pas du contenu du signal; il se contente de booster sa force pour que le signal puisse continuer à voyager sur une plus grande distance. Il est donc indifférent aux protocoles de données et agit uniquement sur la base du signal électrique ou optique qu’il reçoit.

Les concentrateurs, quant à eux, ont une fonction similaire, mais dans un contexte légèrement différent. Un concentrateur est un multiplicateur de ports qui reçoit un signal d’un port et le diffuse à tous les autres ports de l’appareil. Comme les répéteurs, les concentrateurs sont des dispositifs de la couche physique et ne traitent pas les données qu’ils transmettent. Cependant, une différence clé réside dans le fait que certains concentrateurs ne régénèrent pas le signal qu’ils reçoivent contrairement aux répéteurs. Ces types de concentrateurs n’ont pas besoin d’une source d’alimentation externe, car ils se limitent à relayer le signal entrant. Toutefois, cette méthode peut entraîner une atténuation du signal et augmenter le risque de collisions de données sur le réseau.

Les répéteurs et les hubs ont chacun leurs avantages et leurs inconvénients. Les répéteurs sont utiles pour étendre la portée d’un réseau, mais peuvent également introduire un délai, surtout s’ils sont nombreux sur un même trajet de communication. La norme Ethernet recommande un maximum de quatre répéteurs ou concentrateurs depuis la source signal jusqu’à destination. Cette limitation est principalement due aux contraintes de temporisation et de latence, c’est-à-dire que cela augmente le risque de collision entre l’émetteur et le récepteur. Par ailleurs, les concentrateurs, en diffusant le signal à tous les ports, peuvent créer du trafic inutile sur le réseau et sont moins efficaces en termes de gestion de la bande passante. 

Injecteur

L’injecteur, également connu sous le nom d’injecteur PoE (pour “Power over Ethernet”), est un autre dispositif intéressant de la couche physique du modèle OSI. Contrairement aux répéteurs et aux hubs qui se concentrent principalement sur le transfert de données, l’injecteur a une double fonction : il transmet à la fois des données et de l’électricité sur un même câble Ethernet. Cela permet d’alimenter des périphériques réseau distants, comme des caméras IP, des points d’accès Wi-Fi ou des téléphones IP, sans nécessiter une source d’alimentation électrique séparée.

L’injecteur reçoit une connexion réseau standard via un câble Ethernet d’un commutateur ou d’un routeur et ajoute une alimentation électrique à ce signal. Le signal combiné est ensuite transmis à travers un second câble Ethernet vers le dispositif qui a besoin d’être alimenté. Comme le répéteur, l’injecteur ne se préoccupe pas du contenu des données qu’il traite. Sa principale préoccupation est d’ajouter de manière fiable une alimentation électrique au signal réseau, tout en préservant l’intégrité du signal de données lui-même.

Les normes PoE, notamment IEEE 802.3af et IEEE 802.3at, définissent diverses classes de puissance que les dispositifs peuvent fournir ou consommer. En termes plus simples, selon la norme et la classe, un dispositif PoE peut fournir une puissance allant de quelques watts à environ 90 watts. Ce niveau de flexibilité permet aux différents types de dispositifs, tels que les caméras de surveillance, les points d’accès sans fil et les téléphones IP, de recevoir l’alimentation électrique adéquate pour leur fonctionnement.

PoE ne se limite pas aux injecteurs externes. En effet, il existe des commutateurs de réseau, également appelés switches, qui intègrent cette fonctionnalité directement dans leurs ports Ethernet. Ces commutateurs PoE offrent une solution plus élégante et souvent plus économique pour alimenter plusieurs dispositifs PoE à partir d’un seul appareil. Tout comme les injecteurs, ces commutateurs préservent l’intégrité du signal de données tout en fournissant l’alimentation électrique nécessaire. La possibilité de gérer à la fois les données et l’alimentation à partir d’un seul appareil simplifie grandement l’architecture du réseau et réduit les besoins en câblage et en points de connexion électrique.