Introduction aux architectures des réseaux locaux (LAN)

Dès les premières heures des formations CCNA que je dispense, j’aborde les aspects fondamentaux des réseaux de données comme le prévoit le programme. Dans cette partie qui sert d’introduction au reste du cours, le risque de « noyer » les stagiaires est grand en raison de la terminologie utilisée : « hub, bridge, switch, commutateur, routeurs, LAN, WAN, modèle OSI, TCP/IP, Ethernet, etc. »

Il faut y aller de façon progressive et pragmatique: c’est le seul moyen d’aider le stagiaire à comprendre et mémoriser toutes ces notions que l’on réutilise ensuite constamment.

LAN & WAN : un problème lié à la distance

L’objectif du réseau est de permettre les échanges entre ordinateurs. Ces ordinateurs peuvent être  seulement séparés de quelques dizaines de mètres ou au contraire être séparés de plusieurs milliers de kilomètres (comme sur Internet, par exemple). Cette contrainte de la distance impose des technologies différentes et donc, des équipements différents. Voilà pourquoi, on a coutume de distinguer deux types de réseaux en fonction de la couverture géographique offerte:

• le terme de LAN (Lan Area Network) identifie un réseau local. C’est à dire une infrastructure de communication qui est répartie sur quelques centaines de mètres seulement. Cela recouvre donc les technologies mises en oeuvre au sein d’un bâtiment ou d’un groupe de bâtiments. Le terme de réseau local est souvent remplacé dans la littérature marketing par l’appellation réseau de campus;
• le terme de WAN (Wide Area Network) identifie un réseau étendu. Il s’agit donc de moyens de communications généralement mis en oeuvre par un ou plusieurs opérateurs. Il y a quelques temps, le raccordement des infrastructures locales avec le « reste du monde » se faisait avec des technologies de type WAN (Frame Relay, ATM, etc.). Mais désormais, les opérateurs offrent des accès à leurs infrastructures par l’intermédiaire des mêmes technologies que celles utilisées sur les réseaux de campus. Ce qui explique que les technologies WAN sont souvent moins bien maitrisées par les équipes techniques en charge du réseau informatique.

L’équation simplificatrice: LAN = Switch Ethernet

De façon pragmatique, le concept de réseau local (ou de campus) s’appuie sur la technologie Ethernet. Cette techno est implémentée aux seins d’équipements appelés  « commutateur » (switch en anglais).

Pour les lecteurs qui préparent la certification CCNA, il faudra aussi connaitre et comprendre la différence entre d’autres équipements Ethernet: répéteur, bridge, hub, etc. Je prépare un article sur le sujet qui sera mis en ligne dans quelques temps.

Si vous ne deviez retenir qu’une seule chose de cet article, je pense que cela devrait être que « le terme LAN identifie un réseau de commutateurs Ethernet ». Sachant que dans les tous petits réseaux, un seul commutateur suffit à créer un réseau local !

Comprendre le marché des commutateurs Ethernet

Au fur et à mesure que le nombre de terminaux (PC, imprimantes, serveurs, etc.) à raccorder entre eux augmente, le nombre de commutateurs nécessaire augmente également.

Néanmoins, cette augmentation d’équipements ne doit pas conduire à raccorder chaque équipement les uns aux autres. Cette topologie (appelée full-mesh) rend le réseau peu évolutif, peu performant et surtout délicat à diagnostiquer en cas de panne!  Non, lorsque l’infrastructure grossit, les commutateurs doivent se spécialiser. Voilà pourquoi le marché des commutateurs propose différentes gammes de matériels.

Pour couvrir les besoins des réseaux de campus, les constructeurs offrent généralement 3 gammes de commutateurs:

• une première gamme est dédiée au raccordement des systèmes terminaux. Il faut donc des commutateurs avec de nombreuses interfaces même si le débit de celles-ci peut être limité aux capacités des équipements (par exemple, 10/100Mbps voire 1Gbps, pas plus). Ces équipements étant directement raccordés aux systèmes terminaux, ils doivent également offrir des services spécifiques (comme l’alimentation électrique directement sur le câble Ethernet – PoE -par exemple).

Cette gamme est celle des commutateurs d’accès (Access Layer Switch).

• une deuxième gamme est utilisée pour centraliser les échanges et gérer les flux entre commutateurs d’accès. Il n’est donc pas nécessaire d’offrir un grand nombre de ports mais, par contre, il faut que l’équipement soit fiable, avec des interfaces à très haut-débit et des capacités de commutations particulièrement élevées. Aucune fonction de sécurité n’est nécessaire sur ces équipements puisque le soucis majeur est de ne pas ralentir les traitements.

Cette gamme est celle des commutateurs centraux (Core Layer Switch).

• enfin, une dernière gamme peut être utilisée pour assurer l’interconnexion entre les commutateurs d’accès et centraux. Ils  doivent donc avoir capacités de commutation relativement élevées mais doivent permettre d’appliquer des fonctions de sécurité ou même de fournir des services avancés (routage IP, par exemple).

Cette gamme est celle des commutateurs d’agrégation ou de distribution (Distribution Layer Switch).

Les différents commutateurs Cisco

Sur le site officiel du constructeur, on retrouve donc sans surprise les trois différentes gammes de commutateurs évoquées ci-dessus. N’hésitez pas à lire les présentations générales de ces différents types de commutateurs: http://www.cisco.com/web/FR/products/switches/index.html 

A la lecture du site de Cisco, et sur la base des informations communiquées dans cet article,  essayez d’identifier les raisons pour lesquelles telle ou telle gamme propose telle caractéristique.

Et puis, en cas de doute, laissez nous un commentaire !