Ethernet — IEEE 802.3
Couche OSI : L2 — Liaison de données (+ L1 pour le medium physique)
Standard : IEEE 802.3
Ethernet est le protocole dominant des réseaux locaux (LAN) filaires. Il définit comment les données sont encapsulées en trames et comment les machines partagent le medium de transmission.
La trame Ethernet
┌──────────┬──────────┬────────┬──────────────────────┬─────┐
│ MAC dst │ MAC src │ EType │ Payload │ FCS │
│ 6 octets │ 6 octets │ 2 oct. │ 46 à 1500 octets │ 4o │
└──────────┴──────────┴────────┴──────────────────────┴─────┘
| Champ | Taille | Rôle |
|---|---|---|
| MAC destination | 6 octets | Adresse MAC du destinataire (FF:FF:FF:FF:FF:FF = broadcast) |
| MAC source | 6 octets | Adresse MAC de l’émetteur |
| EtherType | 2 octets | Protocole encapsulé : 0x0800 = IPv4 · 0x0806 = ARP · 0x86DD = IPv6 · 0x8100 = VLAN |
| Payload | 46-1500 octets | Données (paquet IP ou autre) |
| FCS | 4 octets | Frame Check Sequence — CRC32 pour détecter les erreurs de transmission |
Adresse MAC
L’adresse MAC (Media Access Control) est un identifiant de 48 bits (6 octets) gravé dans la carte réseau.
AA:BB:CC:DD:EE:FF
│──────┘ │──────┘
OUI NIC Specific
(fabricant) (unique par carte)
| Type | Exemple | Usage |
|---|---|---|
| Unicast | AA:BB:CC:DD:EE:FF | Adresse d’une carte réseau spécifique |
| Broadcast | FF:FF:FF:FF:FF:FF | Tous les hôtes du LAN (ex: ARP Request) |
| Multicast | 01:00:5E:xx:xx:xx | Groupe d’hôtes (ex: OSPF, protocoles multicast) |
# Voir les adresses MAC des interfaces
ip link show
# → link/ether aa:bb:cc:dd:ee:ff
# Voir la table MAC d'un switch (sur switch Cisco)
# show mac address-table
# Changer temporairement son MAC (spoofing)
sudo ip link set eth0 address 02:00:00:00:00:01Évolution des standards Ethernet
| Standard | Débit | Medium | Distance max |
|---|---|---|---|
| 10BASE-T | 10 Mbps | Paire torsadée Cat3 | 100m |
| 100BASE-TX (Fast Ethernet) | 100 Mbps | Cat5 | 100m |
| 1000BASE-T (Gigabit) | 1 Gbps | Cat5e/Cat6 | 100m |
| 10GBASE-T | 10 Gbps | Cat6a | 100m |
| 25GBASE-T | 25 Gbps | Cat8 | 30m |
| 100GBASE-SR4 | 100 Gbps | Fibre multimodo | 100m |
| 400GBASE | 400 Gbps | Fibre | Variable |
MTU — Maximum Transmission Unit
Le MTU est la taille maximale du payload d’une trame Ethernet : 1500 octets par défaut.
Trame Ethernet maximale : 1518 octets
= 6 (MAC dst) + 6 (MAC src) + 2 (EType) + 1500 (payload) + 4 (FCS)
Si un paquet IP dépasse le MTU, il est fragmenté (coupé en plusieurs paquets).
Jumbo Frames
Dans les datacenters et clusters Kubernetes, on augmente souvent le MTU à 9000 octets (Jumbo Frames) pour réduire l’overhead de traitement :
# Configurer le MTU d'une interface
sudo ip link set eth0 mtu 9000
# Vérifier
ip link show eth0 | grep mtu
# Dans Kubernetes — vérifier le MTU des pods (Cilium)
kubectl exec -it mon-pod -- ip link show eth0VLAN — Virtual LAN
Les switches modernes supportent les VLAN (802.1Q) : segmenter un réseau physique en plusieurs réseaux logiques isolés.
Trame Ethernet avec tag VLAN (802.1Q) :
┌──────────┬──────────┬────────┬────────────┬──────────────┬─────┐
│ MAC dst │ MAC src │ 0x8100 │ VLAN tag │ Payload │ FCS │
│ 6 octets │ 6 octets │ 2 oct. │ 4 octets │ 46-1500 o. │ 4o │
└──────────┴──────────┴────────┴────────────┴──────────────┴─────┘
│
VLAN ID (12 bits) → 4096 VLAN possibles
# Créer une interface VLAN sur Linux
sudo ip link add link eth0 name eth0.100 type vlan id 100
sudo ip addr add 192.168.100.1/24 dev eth0.100
sudo ip link set eth0.100 upEn relation avec
- Protocoles OSI - Index — tous les protocoles par couche
- ARP — opère dans le contexte Ethernet pour résoudre IP→MAC
- Wi-Fi 802.11 — l’équivalent sans fil d’Ethernet
- Couches OSI — Ethernet opère en L2
- Paquets IP et TCP — les paquets IP sont encapsulés dans des trames Ethernet