Chapitre 4 : Présentation
des réseaux commutés
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Chapitre 4 – Sections et objectifs
4.1 Conception LAN
•
Expliquer comment les réseaux commutés répondent aux besoins des PME.
•
Expliquer comment les données, la voix et la vidéo convergent sur un réseau
commuté.
•
Décrire un réseau commuté de petite ou moyenne entreprise.
4.2 L'environnement commuté
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•
Expliquer comment les commutateurs de couche 2 transmettent les données
sur un LAN de PME.
•
Expliquer comment les trames sont transmises sur un réseau commuté.
•
Comparer un domaine de collision à un domaine de diffusion.
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4.1 Conception LAN
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Réseaux convergés
Des réseaux toujours plus complexes
▪ Notre monde
numérique change.
▪ Les informations
doivent être
accessibles où que
l'on se trouve dans
le monde.
▪ Les réseaux doivent
être sécurisés,
fiables et
extrêmement
disponibles
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Réseaux convergés
Les éléments d'un réseau convergé
▪ Pour prendre en charge la collaboration, les
réseaux utilisent des solutions convergées.
▪ Les services de données englobent les
systèmes vocaux, les téléphones IP, les
passerelles vocales, la prise en charge de la
vidéo et les vidéoconférences.
▪ Le contrôle des appels, la messagerie
vocale, la mobilité et le standard automatique
sont d'autres fonctions courantes.
▪ Plusieurs types de trafic, un seul réseau à
gérer.
▪ Des économies considérables sur
l'installation et la gestion des différents
réseaux (voix, vidéo, données).
▪ Gestion IT intégrée.
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Réseaux convergés
Les réseaux sans frontières Cisco
▪ Une architecture de réseau
qui permet aux entreprises
de connecter tout le monde,
à tout moment, où qu'ils se
trouvent et quel que soit
l'appareil utilisé, d'une
manière à la fois sûre, fiable
et fluide.
▪ Conçus pour répondre aux
besoins des départements
IT et des entreprises,
notamment en matière de
prise en charge du réseau
convergé et des nouvelles
façons de travailler.
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Réseaux convergés
La hiérarchie du réseau commuté sans
frontières
Les directives de conception de réseaux
commutés sans frontières reposent sur
les principes suivants :
▪ Hiérarchie: faciliter la compréhension,
faciliter la gestion et la maintenance et
réduire les domaines défaillants
▪ Modularité: extension transparente et
services à la demande
▪ Résilience: assurer un service
toujours actif
▪ Flexibilité: utiliser toutes les
ressources et répartir le trafic avec
intelligence
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Réseaux convergés
Les couches d'accès, de distribution et cœur de
réseau
▪ Couche d’accès: sert d’interface avec les
équipements finaux, et permet l’accès au reste du
réseau.
▪ Couche de distribution : entre le couche d’accès et
la couche cœur de réseau. Elle délimite les
domaines de diffusion à travers les VLANS. Elle
offre une grande fiabilité (redondance,
performance). Elle définit les règles d’accès au
réseau.
▪ Couche cœur de réseau: assure l’interconnectivité des équipements de la couche
distribution, et permet de se connecter à Internet,
assure l'isolation des défaillances et la
connectivité haut débit du réseau fédérateur.
▪ Remarque: La couche de distribution et la couche
cœur de réseau peuvent être groupées dans une
même couche
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Réseaux commutés
Le rôle des réseaux commutés
▪ Les technologies de commutation sont
primordiales pour la conception de
votre réseau.
▪ La commutation permet d'envoyer le
trafic uniquement où cela est
nécessaire dans la plupart des cas, par
le biais de méthodes rapides.
▪ Un LAN commuté :
▪
renforce la flexibilité ;
▪
améliore la gestion du trafic ;
▪
prend en charge la qualité de service,
la sécurité renforcée, la technologie
sans fil, la téléphonie IP et les services
de mobilité
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Choix d’un commutateur
▪ Coût : dépend du nombre et de la rapidité des interfaces, des
fonctionnalités prises en charge et de sa capacité d'extension.
▪ Densité : doit prendre en charge le nombre souhaité de périphériques sur
le réseau.
▪ Alimentation : il est désormais usuel d'alimenter les points d'accès, les
téléphones IP et même des commutateurs compacts au moyen de la
technologie PoE (Power over Ethernet).
▪ Fiabilité : le commutateur doit fournir un accès permanent au réseau.
▪ Vitesse des ports : la rapidité de la connexion réseau est d'une
importance primordiale pour les utilisateurs finaux.
▪ Tampons de trames : il est important qu'un commutateur enregistre les
trames, dans les réseaux susceptibles d'encombrement des ports vers
des serveurs ou d'autres parties du réseau.
▪ Évolutivité : le nombre d'utilisateurs d'un réseau évolue généralement au
fil du temps ; le commutateur doit donc comporter des possibilités de
croissance.
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Réseaux commutés
Les facteurs de forme
Modulaire
Fixe
Empilable
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4.2 L'environnement commuté
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Transfert de trames
La commutation comme concept général
dans les réseaux et les télécommunications
▪ Un commutateur prend une décision en fonction des ports d'entrée et
de destination.
▪ Un commutateur LAN gère une table qu'il utilise pour déterminer
comment acheminer le trafic.
▪ Les commutateurs LAN Cisco transmettent des trames Ethernet
basées sur l'adresse MAC de destination des trames.
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Transfert de trames
Le remplissage dynamique de la table
d'adresses MAC d'un commutateur
▪ Un commutateur doit d'abord savoir quels équipements figurent sur
chaque port avant de pouvoir transmettre une trame.
▪ À mesure que le commutateur découvre la relation entre les ports et
les appareils, il remplit une table appelée table d'adresses MAC ou
table CAM (Content Addressable Memory).
▪ La CAM est un type particulier de mémoire utilisé dans des
applications de recherche haut débit.
▪ Les informations de la table d'adresses MAC sont utilisées pour
transmettre les trames.
▪ Lorsqu'un commutateur reçoit une trame entrante dont l'adresse MAC
ne figure pas dans la table CAM, il l'envoie à tous les ports, sauf à
celui qui l'a reçue.
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Remplissage dynamique de la table
d'adresses MAC d'un commutateur
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Transfert de trames
Les méthodes de transfert du commutateur
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Transfert de trames
La commutation par stockage et transfert
(Store and Forward)
▪
Cette méthode permet
au commutateur de :
▪
rechercher les
erreurs (via le
contrôle FCS) ;
▪
réaliser une mise
en mémoire
tampon
automatique ;
▪
ralentir le
processus de
transfert.
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Transfert de trames
La commutation à la volée (Cut-Through)
▪
Cette méthode permet
au commutateur de
lancer le transfert en
10 microsecondes
environ
▪
Pas de contrôle FCS
▪
Pas de mise en
mémoire tampon
automatique
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Domaines de commutation
Les domaines de collision
Le domaine de collision est le segment sur lequel les appareils sont en
concurrence les uns avec les autres pour communiquer.
Port de commutateur Ethernet :
▪
En mode semi-duplex,
chaque segment est dans
son propre domaine de
collision.
▪
En mode duplex intégral, il
élimine les collisions.
▪
Par défaut, il négocie
automatiquement le mode
duplex intégral lorsque
l'appareil adjacent peut
également fonctionner dans
ce mode.
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Domaines de commutation
Les domaines de diffusion
Le domaine de diffusion représente l'étendue du réseau dans laquelle
une trame de diffusion peut être « entendue ».
▪ Les commutateurs envoient les trames de diffusion à tous les ports
et ne divisent donc pas les domaines de diffusion.
▪ Tous les ports d'un commutateur (doté de la configuration par
défaut) appartiennent au même domaine de diffusion.
▪ Si deux ou plusieurs commutateurs sont connectés, les diffusions
sont envoyées vers tous les ports de tous les commutateurs (à
l'exception de celui qui les a initialement reçues).
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Domaines de commutation
La réduction de l'encombrement du réseau
Les commutateurs contribuent à réduire l'encombrement du réseau :
▪ Ils facilitent la segmentation d'un LAN en domaines de collision
séparés.
▪ Ils assurent une communication en mode duplex intégral entre les
appareils.
▪ Ils tirent profit de leur densité de ports élevée.
▪ Ils mettent les trames volumineuses en mémoire tampon.
▪ Ils utilisent les ports haut débit.
▪ Ils exploitent leur méthode rapide de commutation interne.
▪ Ils représentent un faible coût par port.
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4.3 Résumé du chapitre
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Synthèse du chapitre
Synthèse
▪ La tendance est à la convergence des réseaux : un seul ensemble de câbles et d'équipements
pour gérer la transmission de la voix, de la vidéo et des données.
▪ En outre, les entreprises ont radicalement changé leurs méthodes de fonctionnement.
▪ Il n'y a pas de bureaux physiques ni de contraintes géographiques. Les ressources doivent
maintenant être parfaitement disponibles à tout moment et en tout lieu.
▪ L'architecture du réseau sans frontières Cisco permet à différents éléments, des commutateurs
d'accès aux points d'accès sans fil, de fonctionner ensemble et permet aux utilisateurs
d'accéder aux ressources à tout moment, où qu'ils se trouvent.
▪ Le modèle de conception hiérarchique classique répartit le réseau en trois couches : cœur de
réseau, distribution et accès. Il optimise ainsi chaque partie du réseau pour sa fonctionnalité
spécifique.
▪ Cela procure modularité, résilience et souplesse, ce qui constitue une base qui permet aux
concepteurs de réseaux de fournir une sécurité, une mobilité et des fonctionnalités de
communications unifiées.
▪ Les commutateurs utilisent la commutation « Store and Forward » ou « Cut-Through ».
▪ Chaque port d'un commutateur crée un domaine de collision distinct qui assure une
communication très haut débit en mode duplex intégral.
▪ Les ports des commutateurs ne bloquent pas les diffusions et le fait d'associer des
commutateurs augmente la taille du domaine de diffusion, ce qui entraîne souvent une
dégradation de la performance du réseau.
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