691 Concevoir et réaliser

• Topologie physique


  Comment les nœuds du réseau sont reliés physiquement entre eux
• Topologie logique


  Comment l'information circule entre les nœuds du réseau
• La topologie logique et physique peuvent coïncider
• Les différentes topologies


  • En bus
  • En anneau
  • En étoile
  • En arbre
  • Maillée
• LAN - Local Area Network


  • Distances courte (bâtiment ou campus)
  • Maîtrise totale de l'infrastructure
  • Performances excellentes
  • Technologies standard
  • Topologie physique en étoile ou maillée, topologie logique en étoile
• WAN - Wide Area Network


  • Longues distances
  • Interconnexion de réseaux LAN
  • Pas de maîtrise totale (infra et services loués à des tiers (prestataires))
  • Performance en fonction de tarif et SLA
  • Différentes technologies d'accès
• MAN - Metropolitan Area Network

  • Réseau de villes (quelques dizaines de km)
  • Interconnexion de LAN proches
  • Pas de maîtrise totale
  • Débits souvent rapides
• PAN - Personal Area Network


  • Interconnexion d'appareil personnels (Mobile, PC, Tablet)
  • Maîtrise totale
  • Débits rapides
  • Wired PAN (USB, Firewire), Wireless PAN (Bluetooth, IrDA)
• Exemple de fusion des couches cœur et distribution (Réseau de petite taille)
• Bridge


  • Permet de prolonger un réseau en ajoutant un segment (ou séparer en plusieurs segment)
  • Fonctionne sur la couche 2 OSI (data link)
  • Sépare les domaines de collision (Domaine de diffusion/broadcast = Domaine de collision A + B)
  • Il analyse les trames en circulation sur le réseau et ne transmet que celles qui ont une adresse de destination située sur un autre segment que celui dont elle provient
  • Décide de transmettre ou non une trame sur un segment grâce à une table des adresses MAC et des segments (CAM ou table de commutation)
  • S'il ne possède pas d'entrée pour l'adresse MAC de destination, il transmet la trame sur toutes ses interfaces, sauf sur celle dont provient la trame
• Switch/commutateur


  • Chaque port d'un switch fonctionne comme un pont
  • Chaque port forme un nouveau domaine de collisions
  • Topologie en étoile
  • Table CAM (Content Addressable Memory) pour commuter le trafic
  • Envoie le paquet à l'adresse de destination (le hub envoie le paquet à toutes les adresses qui sont connectées à lui)
  • Dans le cas où un nœud terminal (PC) est connecté directement sur un port du commutateur, la liaison est de type point à point
  • Full-duplex
• CSMA/CD


  • Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (accès multiple avec écoute de porteuse et détection de collision)
  • Protocole qui gère le partage de l'accès physique
• VLAN


  Virtual LAN
• Exemple de mise en œuvres des VLAN

  • Téléphone IP + PC
  • Réseau de "quarantaine"
  • VLAN pour point d'accès WiFi
  • VLAN DMZ
• Protocol ARP


  • Permet l'association (mapping) entre une adresse IP et une adresse physique
  • Adresse IP
• Routage


  • Travail sur la couche OSI 3 (Network)
  • Le routeur commute (transmet) des données d'un réseau à un autre
• Table de routage


  • Elle dresse la liste des adresses IP des réseaux connus du système, (notamment le réseau local par défaut)
  • Elle répertorie également la liste des adresses IP d'un système de passerelle pour chaque réseau connu
  • (Un système de passerelle permet de recevoir des paquets sortants et de les envoyer un saut au-delà du réseau local)
• Fonctions


  • Calculer le chemin selon des paramètres et un algorithme
  • Transférer (commuter) les données d'un interface physique à un autre
  • Maintenir une table de routage (des chemins et des destinations)
  • Routage statique
  • Routage dynamique
• Différences Routeur et Commutateur

  • Routage et commutation = fonctions complémentaires
  • Commutation = Comment les données sont-elles transférées d'un endroit à un autre ?
  • Routage = Comment le chemin est-il défini ?
  • Le routeur
• Protocoles de routage


  • Etats de lien (link state)
  • Vecteur de distance
  • Hybride
• Protocoles internes


  • OSPF
  • RIP
• Protocoles externes


  • BGP
• Spanning-Tree Protocol (STP)


  Protocole de couche 2 qui permet de déterminer une topologie réseau sans boucle (dans les LAN avec des bridges) et assure la reconfiguration automatique de la topologie en cas de défaillance
• STP est défini dans la norme IEEE 802.1D et est basé sur l'algorithme décrit par Mme. Radia Perlman Joy en 1985
• Protocole de couche 2

  On parle de trame et non de paquet, sans TTL (Time To Live)
• CAM


  Adresse MAC en relation avec une interface (switch)
• ARP


  Adresse MAC en relation avec une IP
• Rajouter ou retirer un switch dans le réseau peut faire tomber le réseau entier car tous les switches devront recalculer les liens du réseau
• Si le switch n'a pas de spanning-tree c'est probablement un switch non managé, son chemin sera plus susceptible d'être coupé pour ne pas faire de boucle réseau
• Pourquoi mettre en place STP

  • Résolution des problèmes de tempêtes de broadcast, tables d'adresses MAC instables, réception multiple de trames
• Tempêtes de broadcast


  Envoi d'une trame de broadcast par une machine

  2. Le switch la broadcast à tous ses ports

  3. Les autres switches font de même et mettent à jour leur table CAM

  4. Boucle infinie de mise à jour des tables CAM
• Désavantage de STP : Quand on rajoute un VLAN, MST (Multiple Spanning Tree) recalcule toute la topologie du réseau, ce qui peut produire un déni de service en production
• MST


  Permet d'avoir plusieurs instances spanning-tree (plusieurs spanning-tree)
• Prérequis pour utiliser MST


  • Configurer les instances dans tous les VLANs concernés
• PVST


  Spanning-Tree par vlan
• Temps de montée des uplinks

  • Legacy STP : 30 à 40 secondes

  Rapid STP : Moins de 20 secondes

  PortFast : Peut forcer et réduire le temps de montée
• Designated Port (DP)


  Les ports du switch Root, ne sont jamais coupés
• Root Port (RP)


  Le port de chaque switch le plus court pour atteindre le switch Root
• Blocked Port (BP)


  Les ports à bloquer car pas le chemin le plus court, pour éviter les boucles
• Alternate Port


  Chemin/Port alternatif bloqué qui n'est pas recalculé afin de gagner du temps si besoin de basculer