Guide Complet des Équipements d'Interconnexion Réseau

Réseaux Étendus (WAN)

Interconnexion des Réseaux

L'interconnectivité (Internetworking) peut être définie comme « la communication entre deux ou plusieurs réseaux » ou comme un « processus de communication qui se produit entre deux ou plusieurs réseaux interconnectés d'une certaine façon ».

Pourquoi l'interconnexion des réseaux est-elle importante ?

• Le partage des ressources.
• L'accès instantané aux bases de données partagées.
• L'indépendance vis-à-vis de la distance physique et la limitation du nombre de nœuds.
• La gestion centralisée du réseau donne un avantage stratégique sur le marché mondial concurrentiel.

Quels sont les défis techniques ?

• Équipements de différents fabricants.
• Architectures, plates-formes, systèmes d'exploitation, protocoles et médias différents.
• Les limites de la distance et de la taille des paquets.
• Limitations de la bande passante et de la puissance de traitement.

Quels sont les défis de gestion de réseau ?

• Configuration.
• Sécurité.
• Fiabilité.
• Performance.
• Gestion de l'emplacement.
• L'isolement des pannes.
• La correction et la prévention des défaillances.
• La planification prévisionnelle.

Comment les réseaux sont-ils interconnectés ?

Les réseaux sont reliés par des équipements de télécommunication, connus sous le nom d'équipements d'interconnexion. Lorsque deux ou plusieurs réseaux distincts sont connectés pour partager des données ou des ressources, on parle d'interconnexion. La liaison de réseaux locaux (LAN) à l'Internet nécessite du matériel spécifique à cette fin. Ces dispositifs sont conçus pour surmonter les obstacles à l'interconnexion sans interrompre le fonctionnement des réseaux. Ces dispositifs qui effectuent cette tâche sont appelés équipements d'interconnexion.

Types d'équipements d'interconnexion

• LAN : Concentrateur (Hub), commutateur (Switch), répéteur, passerelle, pont, points d'accès.
• MAN : Répéteur, commutateur de couche 3, routeur, multiplexeur, ponts sans fil, ponts, modems analogiques, modems ADSL, modems câble, DSU/CSU.
• WAN : Routeur, multiplexeur, modem analogique, DSU/CSU, modem satellite.

Le Modem

Le modem est un périphérique devenu essentiel. Il existe peu de modèles d'ordinateurs qui ne sont pas en réseau ou qui n'intègrent pas de modem. Son utilisation généralisée est due à deux raisons fondamentales : l'accès à Internet et le fax. Cependant, il peut également être utilisé comme répondeur, pour des fonctions de PBX, ou pour se connecter au réseau local (LAN) de notre bureau ou de notre entreprise. La première chose à préciser est que le modem est utilisé avec des lignes analogiques. Comme son nom l'indique, sa fonction principale est de moduler les signaux numériques de votre ordinateur et de les démoduler (convertir) en une forme d'onde assimilable par ce type de lignes.

Le Multiplexeur

Dans le domaine des télécommunications, le multiplexeur est un dispositif qui peut recevoir et transmettre des entrées multiples via un support de transmission partagé. Pour ce faire, il divise le support de transmission en plusieurs canaux afin que plusieurs nœuds puissent communiquer simultanément. Un signal qui est multiplexé doit être démultiplexé à l'autre bout. Selon la manière dont cette division du support de transmission est effectuée, il existe plusieurs types de multiplexage :

• Frequency Division Multiplexing
• Time Division Multiplexing
• Code Division Multiplexing
• Wavelength Division Multiplexing

Le Commutateur (Switch)

Un commutateur (ou switch) est un équipement de réseau électronique fonctionnant à la couche 2 (couche liaison de données) du modèle OSI (Open Systems Interconnection). Un commutateur relie deux ou plusieurs segments de réseau, fonctionnant de manière similaire aux ponts, en transmettant les données d'un segment à l'autre en fonction de l'adresse MAC de destination du datagramme sur le réseau. Les commutateurs sont utilisés lorsque l'on souhaite connecter plusieurs réseaux en les fusionnant en un seul. Comme les ponts, ils agissent comme un filtre sur le réseau, améliorant ainsi les performances et la sécurité des réseaux locaux (LAN - Local Area Network).

Le Concentrateur (Hub)

Dans le domaine informatique, un concentrateur (ou hub) est un équipement réseau qui permet aux ordinateurs d'être connectés entre eux et achemine les paquets qu'il reçoit de l'un d'eux vers tous les autres. Les concentrateurs sont de moins en moins utilisés en raison du niveau élevé de trafic réseau et des collisions qu'ils génèrent.

Le concentrateur est le composant matériel au cœur d'une topologie en étoile. De plus, les concentrateurs peuvent être utilisés pour étendre la taille d'un réseau local (LAN). Bien que l'utilisation d'un concentrateur ne transforme pas un LAN en une connexion WAN, l'ajout de concentrateurs peut augmenter, de manière positive, le nombre de stations. Cette méthode d'extension d'un réseau local est assez populaire, mais elle implique des contraintes de conception.

Le Répéteur

Un répéteur est un dispositif électronique qui reçoit un signal faible ou de faible niveau et le retransmet à un niveau de puissance plus élevé, afin qu'il puisse couvrir de plus longues distances sans dégradation ou avec une dégradation tolérable.

Le terme « répéteur » a été créé avec la télégraphie et faisait référence à un dispositif électromécanique utilisé pour régénérer les signaux télégraphiques. L'utilisation du terme s'est poursuivie en téléphonie et dans la transmission de données.

Types de Répéteurs

• Un périphérique analogique qui amplifie un signal d'entrée, indépendamment de sa nature (analogique ou numérique).
• Un appareil numérique qui amplifie, met en forme, resynchronise ou effectue une combinaison de plusieurs de ces fonctions sur un signal d'entrée numérique pour la retransmission.

Caractéristiques du Traitement du Signal

Lorsque les signaux voyagent à travers un câble, ils se dégradent et se déforment dans un processus appelé « atténuation ». Si un câble est suffisamment long, l'atténuation peut rendre un signal pratiquement méconnaissable.

Fonctionnement du Répéteur

L'installation d'un répéteur permet aux signaux de voyager sur de plus longues distances. Un répéteur fonctionne au niveau physique du modèle OSI pour régénérer les signaux du réseau et les transmettre à d'autres segments.

Le répéteur prend un signal faible d'un segment, le régénère et le transmet au segment suivant. Pour que les données soient transmises d'un segment à l'autre par le répéteur, le protocole de contrôle de liaison (Link Control Protocol) et la logique des paquets doivent être identiques dans chaque segment.

Le Pont (Bridge)

Un pont (ou bridge) est un dispositif d'interconnexion de réseaux informatiques qui fonctionne à la couche 2 (couche liaison de données) du modèle OSI.

Il fonctionne grâce à une table d'adresses MAC détectées dans chaque segment connecté. Lorsqu'un nœud détecte que l'un des segments essaie de transmettre des données vers un autre nœud, le pont copie la trame vers l'autre sous-réseau.

Pont vs. Concentrateur

La principale différence entre un pont et un concentrateur est que le second transmet tous les paquets à n'importe quelle destination pour tous les autres nœuds connectés, alors que le premier ne laisse passer que les trames appartenant à chaque segment.

Usages des Ponts

Les ponts peuvent être utilisés pour :

• Étendre la longueur d'un segment.
• Augmenter le nombre d'ordinateurs sur le réseau.
• Réduire les goulets d'étranglement résultant d'un nombre excessif d'ordinateurs connectés.
• Diviser une surcharge du réseau en deux, et ainsi de suite.

Fonctionnement au niveau OSI

Les ponts fonctionnent au niveau de la couche liaison de données du modèle de référence OSI, et donc, toutes les informations de niveau supérieur ne sont pas à leur disposition.

Fonctionnement au niveau MAC

Les ponts fonctionnent au niveau MAC, et sont donc parfois connus sous le nom de ponts de couche MAC. Un pont de couche MAC gère tout le trafic en :

• Vérifiant les adresses source et de destination de chaque paquet.
• Construisant une table de routage où l'information est disponible.
• Transmettant les paquets comme suit :
  • Si la destination n'est pas dans la table de routage, le pont transmet le paquet à tous les segments.
  • Si la destination apparaît dans la table de routage, le pont transmet le paquet au segment correspondant (sauf si le segment est aussi l'origine).

Principe de Fonctionnement

Un pont fonctionne en s'appuyant sur le fait que chaque nœud du réseau possède sa propre adresse MAC. Un pont transmet les paquets en fonction de l'adresse du nœud de destination.

Avantages des Ponts

Les ponts possèdent toutes les caractéristiques des répéteurs, mais offrent également des avantages supplémentaires. Ils améliorent les performances du réseau par rapport aux répéteurs.

Le Routeur

La fonction première et la plus fondamentale d'un routeur est de déterminer si le destinataire d'un paquet d'informations se trouve dans notre propre réseau ou sur un réseau distant. Pour ce faire, le routeur utilise un mécanisme appelé « masque ». Le masque est similaire à une adresse IP (identification unique d'un ordinateur sur un réseau, comparable à son nom) et détermine à quel groupe d'ordinateurs une adresse IP particulière appartient.

Définition du Routeur

Un routeur est un dispositif qui relie deux réseaux locaux et est chargé de contrôler et de classer le trafic entre eux. Dans les systèmes complexes, il agit généralement comme un filtre de sécurité pour protéger le réseau local.

Types de Routage

• Routage statique : Se produit lorsqu'une configuration prédéfinie exige que tous les chemins réseau vers les destinations soient spécifiés manuellement.
• Routage dynamique : Se produit lorsque les informations de routage sont échangées périodiquement entre les routeurs, permettant aux informations de routage de s'adapter aux connaissances actuelles de la topologie du réseau.
• Surcharge : L'échange d'informations de routage entre les routeurs et la mise à jour des tables de routage internes requièrent une certaine quantité de ressources supplémentaires.