REPETEUR - Free

CNAM - réseaux B1 Part. I - Interconnexion des réseaux locaux.

Support de cours 1/

LE REPETEUR r Ne pas le confondre avec le pont r Connecte deux segments du même réseau r Intervient au-dessus de la couche physique

r Incursion dans la couche 2 r gestion des collisions r reconstitution du préambule entre deux segments

r Autorise la conversion de média

r Au moins deux interfaces Ethernet (AUI, BNC,TP)

r Les hubs sont des répéteurs multiports

PHYS 1

Segment 2 Segment 1

REPETEUR

PHYS 2


Support de cours 2/

LES REPETEURS Les fonctions

r relatives à la retransmission du signal et à son fonctionnement dans le réseau

r Régénération du signal

• Le signal subit une atténuation et une distorsion • La ré-émission évite l’accumulation des distorsions et

l’atténuation du signal

r Restauration du préambule

Incursion dans la couche MAC

r Gestion des collisions (Bit JAM)

r Isolation des ports défectueux (partitionnement)

Préambule Début DEST SRCE DEST LONG INFO FCS


Support de cours 3/

LES REPETEURS Les différents types

r Répéteur 2 ports

• Historiquement les premiers • Permet l’extension du réseau en ajoutant un segment • AUI/AUI • AUI/BNC • AUI/RJ45

r Répéteurs multiports = hubs

• offre les fonctionnalités du répéteur sur chacun de leurs ports

• topologie en étoile • réseau structuré autour d’un local de brassage (LN ou

LTE). r Répéteurs empilables (« stackables »)

• Les hubs sont cascadés grâce à un câble spécial (bus) • Fonctionne comme un seul répéteur vis à vis de 802.3 • de 4 à une dizaine selon les constructeurs • Permet d’accroître le nombre de ports disponibles dans

modifier le réseau


Support de cours 4/

LES REPETEURS Les répéteurs 100MB/S

r Rôle identique aux répéteurs 10 MB/S r Conçu essentiellement pour la paire torsadée et à un moins degré pour la F.O. r Fonctions similaires à un répéteur classique

• Régénération du signal • Gestion des collisions • Isolation des ports défectueux Attention pas de régénération du préambule • Fonction Jabber en plus

r Les répéteurs de classe I gère simultanément les médias 100 Base X et 100 Base T4 et codage associé r Les répéteurs de classe II

• Gère un seul type de codage • 100 Base X (PT et FO) et 4B/5B • 100 Base T4 et 8B6T


Support de cours 5/

Les répéteurs 100MB/S Contraintes

Répéteur de classe I

Répéteur de classe II

Dépassement des limites

• Hubs empilables • Utilisation des switch

Répéteur classe I

100 M 100 M

Répéteur classe II

5M 100 M

Répéteur classe II

100 M


Support de cours 6/

LE PONT r Interconnecte deux réseaux généralement de même type r Intervient au niveau de la couche MAC

r délimite deux réseaux physiques

• filtrage des trames • filtrages des collisions (domaine de collision)

r seul moyen d’étendre un réseau ayant un diamètre égal à 4 répéteurs r décodage de la trame Ethernet r Interconnexion réseau Ethernet et Token Ring (cas particulier des ponts transactionnels) r Interconnexion locale ou distante

PO NT

MAC 1 MAC 2

PHYS 2 PHYS 1

Réseau 2 Réseau 1


Support de cours 7/

LES PONTS Mécanismes mise en œuvre par les ponts

Auto-apprentissage r Synoptique

• Apprentissage des adresses • Filtrage des trafics locaux • Filtrage de toutes les trames

r Mécanismes mis en œuvre

• Le pont travaille sur les adresses et le champ FCS • Met à jour une table d’adresses associées aux ports • Table mise à jour au fur et à mesure des connexions

des stations • Adresse destination de la trame MAC connu sur le

port qui la reçoit Blocage de la trame • Adresse destination connue sur autre port :

transmission de la trame. • Adresse inconnue : retransmission sur autres ports. • Broadcast Inondation des ports sauf pont

configurables (paramétrable).

Station A Station B Station C

Message de A vers B Pont


Support de cours 8/

LES PONTS

Mécanismes mise en œuvre par les ponts Spanning Tree (Basé sur la norme 802.1D)

r Synoptique protocole permettant de définir des chemins de secours en autorisant des boucles (ponts redondants).

Pont A Pont B

Pont C

Chemin actif

Trames stoppées

Pont A Pont B

Pont C

Pont A Pont B

Pont C

Chemin actif

Trames stoppées


Support de cours 9/

LES PONTS Mécanismes mise en œuvre par les ponts

Spanning Tree (suite)

r Mécanismes mis en œuvre

• Protocole de communication entre ponts : BPDU • Détermination d’un pont maître • Association d’un coût à chaque pont • Détermination d’un chemin d’un coût minimal • Emission régulière de paquets BPDU


Support de cours 10/

LE SWITCH r Intervient au niveau de la couche MAC mais peut-être capable d'analyser les protocoles de niveau supérieur

r En général plus de port qu’un pont classique r Ports hauts débits r Filtrage positif

1) destinataire connu sur un des ports transmission sur ce port comportement du pont 2) destinataire inconnu du switch Transmission sur le réseau fédérateur Si la trame vient du réseau fédérateur : blocage par le switch

SWITCH

MAC 1 MAC 2

PHYS 2 PHYS 1

Réseau 2 Réseau 1



LE SWITCH Fonction d’auto négociation et Full Duplex

r Le Full Duplex

• Emission réception en simultanée • Pas de collision entre paires d’émission et de réception • Fonctionne uniquement avec les switch (niveau 2) • Débits doublés

r Auto-négociation

• Identique au répéteur 100 Base T • Mais gestion du Full Duplex

Affranchissement du domaine de collision

VLAN



LE SWITCH Les VLAN

r Virtual Lan Area Newtwork r Création de réseaux locaux logiques indépendants du ou des réseaux physiques. r Répond aux besoins

• de cloisonner des utilisateurs dans des groupes • de limiter les domaines de broadcast. • de mieux gérer les multicast

r Les groupes peuvent être constitués au niveau :

• Des ports • Des adresses MAC (Multicast inclus) • Des adresses IP

r Visibilité inter-VLAN

• routeur • ports multi-vlan



Les VLAN Caractéristiques

r Comparaison Switch/hub

r Avantages

• "Bande passante" accrue • Sécurité plus grande • Commutation rapide

r 2 techniques

• Store and forward o Ré-émission de la trame une fois celle-ci entièrement reçue o Mode traditionnel

• On the fly o Retransmission immédiate dès réception de l'adresse Mac

Destination o Temps de latence plus faible o Problème des segments défectueux

• Equipements implémentant les deux techniques (Cisco, Allied telesyn par exemple)

A B C D

HUB

A B C D

SWITCH

10 Mbits/s 10 Mbits/s 10 Mbits/s



Les VLAN Usages des VLAN

r Objectifs

• Limiter le domaine de broadcast entre stations n'ayant pas à communiquer entre elles

• Mettre en œuvre des réseaux logiques indépendants de

l'implantation physique des postes

• Définir un premier niveau de sécurité r Synoptique r Conséquence Domaine de broadcast et réseau logique sont conçus logiquement et non plus physiquement

SWITCH

A B C F G D E

VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3



Les VLAN Usages des VLAN

rr Ports Multi-VLAN

• Avantage : un poste, celui de l'administrateur par exemple, peut être sur plusieurs VLAN

• Inconvénient : le segment est dans plusieurs domaines de broadcast

rr VLAN sur plusieurs Switchs

protocole 802.1Q

Protocole 802.10 (CISCO)

SWITCH

A B C F G D E

VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3

SWITCH 1

SWITCH 2 SWITCH 2

VLAN 1

VLAN 2

VLAN 3



Les VLAN Usages des VLAN – les niveaux de filtrage

r VLAN par port (VLAN de niveau 1)

• Simple et performant • Possibilité de plusieurs VLAN sur un port • Facile à mettre en œuvre • Difficile à maintenir • Très utilisé

r VLAN par adresses MAC (VLAN de niveau 2)

• Possibilité de plusieurs VLAN par adresse MAC • Peu aisé à mettre en œuvre • Plus facile à maintenir

r VLAN de niveau 3

• Filtrage sur adresse IP (classique) • Filtrage sur contenu de la trame IP • Facile à mettre en oeuvre • Facile à maintenir

r Autres filtrages

• filtrage sur adresse multicast VLAN Spanning Tree • filtrage sur horaires, contenu applicatif



Les VLAN Synthèse comparaison Hub/Switch

r Les switchs améliorent les performances et accroissent la sécurité sur le réseau r Tableau de synthèse

Type Performance Sécurité Remarques HUB Minimale Très faible Facile à mettre en

oeuvre Switch sans VLAN

Optimal médiocre Facile à mettre en oeuvre

Switch VLAN niveau 1

Optimal bonne Facile à mettre en œuvre mais nécessite de prêter attention au brassage.


Optimal bonne Peu aisé à mettre en place. Plus facile à maintenir. Convient aux entreprises à forte mobilité interne (ex : équipes par projet).


Optimal faible (usurpation @ip)

Facile à déployer. Attention au type de filtrage !

Switch VLAN contenu

Moyenne moyen Peu utilisé. La possibilité de filtrer en fonction des horaires peut-être intéressante.



LE ROUTEUR r Intervient au niveau 3 du modèle OSI

r Travaille sur les adresses logiques et non physiques comme le pont r Multi-Protocoles (IP, TCP/IP, Appletalk, mais pas NETBEUI) r Multi-interfaces (Ethernet, Token Ring mais aussi X.25, RNIS, Frame relay) r Usages

• nécessité de définir un adressage logique différent entre réseaux

• inter-réseau important (plus de dix) • limitation des broadcasts IP (ARP)

ROUTEUR

MAC 1 MAC 2

PHYS 2 PHYS 1

Réseau 2 Réseau 1

LLC 2 LLC 1

Interface ETH 1

Interface ETH 2



LE ROUTEUR Mécanisme de routage d’un paquet

r Emission d’un paquet IP de A vers B r EN A

• La trame IP contient l’@ip B comme destinataire et l’@ip A comme émetteur

• La trame Ethernet contient l’@ MAC 1 comme destinataire et l’@MAC A comme émetteur

• Le paquet est transmis au routeur pour être acheminé vers B

r EN B

• La trame IP contient l’@ip B comme destinataire et l’@ip A comme émetteur

• La trame Ethernet contient l’@ MAC B comme destinataire et l’@MAC 2 comme émetteur

• Le paquet est transmis au routeur pour être acheminé vers B

Mac 1 Mac 2

Station A

Mac A

IP1 IP2 @ip A

LLC

Physique

Station B

Mac B

@ip B

LLC

Physique

ROUTEUR

LLC LLC

Physique Physique

@MAC1 @MAC A @IP B @IP A @MACB @MAC 2 @IP B @IP A



ROUTEUR La détermination du chemin

r Routage statique

• Défini par l’administrateur • Nécessite de connaître l’exhaustivité des réseaux • Valables pour des inter-réseaux ou des réseaux privés

entièrement maîtrisés. • Notion de route par défaut.

r Routage dynamique

• Rappel repose sur deux grands types de protocoles o Vecteur de distance (RIP) o Etat de liens (OSPF)

• Valables pour de très grands réseaux, des réseaux publics, ou des réseaux privés conçus avec des chemins multiples.

• Notion de temps de convergence



ROUTEUR Usages

r Nécessaire pour interconnecter des réseaux physiques différents r Utiliser pour :

• découper un réseau d'entreprises en plusieurs réseaux logiques

• interconnecter des réseaux à distance r les différentes interfaces du routeur

• Les interfaces LAN o Interface Token Ring, Ethernet, FDDI o Au moins une pour connecter un RLE

• Les interfaces WAN o Interfaces séries synchrone : RS449, X.21 et V35 o Interfaces séries asynchrone : RS232 o Interface S0 pour RNIS o Utilisées pour interconnecter des RLE via des

liaisons WAN



EXEMPLE DE ROUTEUR Les routeurs numéris

r Répond à trois grands types de besoins de communication

• Partage d'un accès internet • Accueil de stations distantes • Fédération des réseaux distants

r But du jeu :

• Simuler vis à vis des équipements réseaux une connexion permanente

• Lien à la demande r Un routeurs numéris intègre :

• Une interface RNIS pour la liaison WAN • Une interface ethernet pour la connexion LAN

r Les fonctions

• Travaille au niveau 3 de l'OSI • Interface LAN/WAN • Agrégation dynamique des canaux • Compression de trames • Authentification



AUTRE EQUIPEMENT DE NIVEAU 3 Le pare-feu de niveau 3

r Equipement de raccordement sécurisé à l’Internet r Principes

• Examine le trafic entrant et sortant mais surtout le trafic entrant sur le réseau de l'entreprise

• Filtrage des adresses (accès aux machines) • Filtrages des ports (accès aux services) • Translation d’adresses (de port aussi) • Notion de DMZ

Firewall

Réseau local

Internet



INTERCONNEXION LAN-WAN r La problématique r Les matériels d’interconnexion

• Matériel qui réalise la connexion du réseau local à la liaison WAN

• Le pont • Le routeur

r Les liaisons WAN

• représente le réseau de transport entre les deux réseaux locaux

• X.25, Frame Relay, ATM • RTC, RNIS • Liaisons spécialisées louées • Internet VPN

Géographiquement distant de plusieurs kilomètres Séparé par le domaine public

Réseau A Réseau B



INTERCONNEXION LAN-WAN Les équipements d’interconnexion

r Les ponts

• Nécessite deux ponts pour assurer l’interconnexion • Chaque pont présente une interface LAN et une interface

WAN • Notion de demi-pont (les deux ponts forment un « pont

logique »)

• Deux domaines de collision différents • Même réseau logique (même réseau IP)

r Les routeurs

• Architecture identique au pont • Deux domaines de collision différents • Mais aussi deux réseaux IP différents

Réseau A Réseau B Pont Pont



LES LIAISONS WAN X.25

r Réseau Transpac r Tarification essentiellement basée sur le trafic r Trafic sécurisé car privatif. r Routeur essentiellement

r Evolution vers le Haut Débit : Frame Relay et ATM aujourd'hui

Réseau A

Réseau B ETCD

Routeur IP

Routeur X.25

Réseau TRANSPAC

Modem (ETCD)



LES LIAISONS WAN Les liaisons louées

r Offre opérateur, France Télécom jusqu’à aujourd’hui r Connexion point à point r Bande passante importante rTarification indépendante du trafic r Routeur ou Pont r Trafic sécurisé car privatif.



LES LIAISONS WAN RNIS

r Utilisé comme liaison de secours ou raccordement principal r Bande passante de 64 ou 128 Ko (agrégation des canaux) r Tarification à la durée (Attention aux coûts) r Routeur essentiellement r Trafic sécurisé car privatif.

INTERFACE RNIS (ISDN)

INTERFACE ETHERNET

Routeur D’agence

Routeur D’agence

Réseau distant

Réseau local A

Réseau Numeris France Telecom

CIRCUIT

ROUTAGE

Réseau local A

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